叢林防火視頻監控聯網系統解決方案叢林防火視頻監控聯網系統解決方案/叢林防火視頻監控聯網系統解決方案森工叢林防火視頻監控聯網系統解決方案一、需求分析目前各級護林防火部門大多采納人工了望和地面巡護的方法進行火情監測，因為林地比較分別，限于財力，難以組織大量人員進行看守，防不勝防。很多火情常常因發現不及時，耽擱了撲救時間，使小火釀成大火。而采納視頻監控系統監測火情，可以防備叢林大火的形成，做到早發現、早消滅，實現真實意義上的打早、打小、打了，能有效地保護十分難得的叢林資源，擁有巨大的生態效益、社會效益和經濟效益。可經過視頻監控達到必定的防火見效。依據目前森工公司叢林防火現狀，叢林防火視頻監控系統有以下需求:系統監控圖像可在第一時間傳達到省森工及各林管局、林業局指揮中心，并可以在第一時間鑒識林火。當火災發生時，可以精準定位火點地點，并可以自動產生報警。省森工及各林管局、林業局指揮中心經過觀看及時督查各監控點火災狀況，并遠程控制云臺攝像機進行控制。報警后，一旦火情確立，指揮撲救人員可經過大屏及時查察現場視頻。林火發生后，經過系統可對受災面積、災禍損失做出相瞄正確的評估。系統需支持視頻和地圖的聯合，管理員可在地圖上明確林火地點。前端系統運轉需要供給一種有效的供電方式，能保證設施整年不中斷的靠譜運轉。前端設施大多安裝在無人值守的環境，需要經過有效的安全防備手對前端設施進行管理。利用有效的傳輸方式，能把前端監控視頻傳輸到后臺指揮中心，成立省森工—林管局（林業局）—各級林場三級聯網建構，實現立體化防控圈。二、系統整體設計設計思路森工叢林防火視頻監控聯網系統是集硬件、軟件、網絡于一體的聯網系統，以叢林防火平臺軟件iVMS-9830為核心，在指揮中心可以實現對各個林區防火監控系統的全方向管理。前端視頻監控點設定在林區的制高點，經過光纖傳輸網或微波網絡與指揮中心網絡點對點聯接。在監測到有火災信號時，系統會及時將前端及時畫面傳達到主站指揮中心。采納雙光譜熱成像攝像機利用熱成像原理，探測林區熱輻射，經過不一樣樣目標溫差及時成像，搭配了測溫模塊可全天候對林區掃描檢測，當測得溫度及溫差數據符合林火特點時，系統發生報警，及時讓防火值班人員掌握林區火災隱患，及時制定災禍撲救方案等。采納與環境信息相聯合的綜合監測，可以及時的認識目前監控點的風力、風向、溫濕度、煙霧等數據，為叢林防火指揮供給有力數據信息，知足目前叢林防火的各樣要求。采納與地理信息系統（GIS）相聯合，實現叢林資源信息的可視化化管理，可以更加有效地為叢林防火供給信息支持。采納透霧成像技術，因為叢林防火監控系統安裝在林區的山上，山區常常濃霧洋溢，一般的鏡頭沒法達到正常的監控見效，使用透霧鏡頭解決了山區霧大，成像難的問題。系統架構森工叢林防火視頻監控聯網系統由前端系統、傳輸網絡、各級指揮中心等幾個部分構成。系統架構圖省級指揮中心部署視頻監控平臺軟件，經過專網線路連結國家林業指揮中心、各級林管局、林業局指揮中心和各級林場分控中心。各級林管局、林業局指揮中心經過專網線路分別和省指揮中心以及各級林場分控中心連結，各級林管局、林業局指揮中心部署視頻監控平臺軟件，實現和省級及各級林場分控中心的平臺進行聯網。各級林場分控中心經過專網線路連結各級林管局、林業局指揮中心，同時部署視頻監控平臺軟件和各級林管局、林業局平臺進行聯網。前端系統經過光纖線路連結到各級林場分控中心，沒法經過光纖線路連結的前端系統，經過微波方式連結到各級林場分控中心。前端系統1.1.雙光譜熱成像攝像機前端系統主要以雙光譜熱成像攝像機為核心知足平時叢林防火監控需求，同時整合信息地理系統、環境量信息等實現叢林防火綜合監控。合適于遠距離大范圍全天候督查。可以看清8公里遠的目標、室外防備罩給攝像機和鏡頭供給全天的防備、云臺可以360°旋轉，為了保證圖像不顫動，攝像機的固定方式都將進行最堅固堅固的安裝。為使熱成像探測火災的正確性更高，可以搭配可見光攝像設施做為熱成像火災探測的增補，當熱成像發現火災點時，由控制人員經過可見光攝像畫面進行核實，確認無誤即可實現林火的正確預警。電源供給DC48V結構壓鑄鋁外殼，內零件主要為鋼或鋁合金通用功能一鍵復位，防閃耀，雙碼流，心跳，密碼保護，水印技術智能報警挪動偵測,網線斷,IP地點矛盾,儲蓄器滿,儲蓄器錯視頻壓縮標準H.265/H.264/MJPEG壓縮輸出碼率32Kbps~16Mbps最大圖像尺寸紅外：384×288可見光：1280×960焦距熱成像焦距（鏡頭）：150mm；可見光鏡頭：12.5-775mm；通信接口1個RJ4510M/100M自適應以太網口音頻壓縮標準

G.711工作溫度和濕度

-40℃~65℃，濕度小于

90%(無凝固

)3.2行業級熱成像無人機圖5.雄鷹系統應用表示圖在搶險營救的過程中間，無人機最高可以飛到3000米的高空占有制高點進行全局的視線監控，需要局部特寫時，海康無人機支持30倍的光學變倍和12倍的數字變倍；無人機的作戰半徑達到10千米，可以控制無人機進行遠距離作業。其余海康威視熱成像無人機裝備有熱成像的紅外鏡頭，可以對圖像中的溫度范圍進行丈量，并定位圖像中溫度最高的點，對及時掌握火場態勢，以及挽救受困人員都有較大幫助。同時，海康無人機采納云臺自堅固系統，解決了挪動設施圖像收集時圖像顫動、不堅固的難題，不論機身怎么動（比方風有點大），云臺素來可以保持堅固狀態，從而圖像也也不會出現顯然的顫動。無人機一般分為軍用級、行業級、民用級。海康的無人機就是屬于行業級無人機。行業級無人機優勢包含以下幾點：整系統統。海康行業級無人機不可是是一個單體無人機，而是由機體、地面站、遙控、系統平臺構成的一整套解決方案，可經過標準協議（支持GB28181）無縫接入系統平臺，在指揮中心可以及時查察無人機收集圖傳回來的現場視頻。行業級服務。海康無人機行業級服務包含：專業培訓、售后服務和產品保險。為客戶和用戶供給更好的應用保障。3)圖像傳輸。海康無人機收集的視頻經過數字微波340M傳達到地面站，數傳是采納跳頻技術，防備“截機”或許因為頻帶攪亂造成的無人機失控。其余，無人機收集的高速視頻數據流在傳輸的過程當中，信道調制技術采納了目前生界最初進和最具發展潛力的調制技術COFDM技術，該技術可以將高速數據流經過串并變換，分派到傳輸速率較低的若干子信道中進行傳輸，信道的使用率特別高，并有效地抗衡信號波形間的攪亂，合用于多徑環境和衰敗信道中的高速數據傳輸。所以該技術特別合適使用在高層建筑物、居民密集和地理上突出等環境復雜信號難以傳輸的災禍營救現場。其余無人機傳輸的視頻還經過了AES全加密，對視頻數據進行了很好的安全保護，防備信息被截獲致使泄密。3.3環境監控報警主機環境監控報警主機可以經過開關量接口跟紅外對射連結，經過4-20mA模擬量接口、開關量接口、RS-485串口與溫濕度、風速、煙感等各樣傳感器連結，對各樣數據進行齊聚，辦理成數字信號，并可以供給向上的接口供指揮中心接見、管理。3.4報警系統考慮到雙光譜熱成像攝像機的價錢比較昂貴，建議在每臺雙光譜熱成像攝像機四周增設一套防盜報警系統，報警系統分別由報警主機、4個紅外對射及一臺高清網絡球機構成。當檢測到有異樣行為時，報警主機將報警信息傳輸到后端平臺，后端平臺聯動球機追蹤目標對象，及時放大現場畫面，起到防備報警作用。3.5供電系統指揮中心采納一般辦公用電，為防備不測停電，中心使用UPS電源，以保證最低8小時連續供電。前端系統的供電方式主假如太陽能以及風能，采納“風光互補”方式發電，利用風能和太陽能同時供電。太陽能供電具備以下特點：配合無線傳輸方式可以完好無線化；無纜式獨立供電，組件靈巧、小巧，方便安裝與組網；全低壓直流供電方式，能源利用效率高安全性好；保護開銷少造價低；傳輸不受距離和地形限制。選擇過程中還需要考慮太陽能蓄電池的功率，在功率不足的狀況下平時聯合風能發電使用，這類方式即稱為“風光互補”。3.6與林區自動氣象站系統對接視頻監控系統可能需要與林區氣象站系統進行對接，將氣象站監測的風向、風速、溫度、濕度等各樣環境量數據與督查系統進行整合，以求最大程度發掘系統潛力，最大程度提高管理質量，為客戶創辦最大價值。傳輸網絡傳輸網絡可采納光纖傳輸網絡，可將攝像機、鏡頭拍攝的現場圖像及時傳輸到指揮中心。無有線傳輸條件的前端，采納微波方式，將攝像機、鏡頭拍攝的現場圖像及時傳輸到指揮中心。叢林防火監控系統擁有特其余地理環境，傳輸方式不可以能采納有線或光纜。所以應第一考慮無線微波傳輸方式，無線微波傳輸方式施工方便，造價低價，圖像及時傳輸、清楚，而且可依據傳輸距離的遠近、現場自然條件的不一樣樣，其功率的大小可以按要求配制，在遇阻攔物阻截的狀況下，可采納微波中繼（圖像/數據）系統。微波是一種頻次超出1GHz的電磁波，波長范圍在毫米～厘米數目級，其波長比一般無線電波更短。微波傳輸近似光芒直線傳輸，是一種視距范圍內的接力傳輸。因為微波的波長很短，所以它不可以像中波那樣可以沿著地球表面傳輸，因為地面很快就把它汲取掉了；它也不可以像短波那樣可以經過電離層反射傳輸到地面很遠的地方，因為它可以穿過電離層逸入太空。因為地球表面是一個曲面，所以微波只幸好視距范圍內作直線傳輸，所以決定了兩個微波站之間的傳輸距離不可以很遠，一般在50km左右，不然將不可以獲取較堅固的傳輸特點。目前使用的頻次是2.45G赫茲波段（民用波段）。指揮中心各級林場分控指揮中心可管理所轄林區的所有設施，接收由林區上報的視音頻及環境信息，同時可以知足用戶視頻信息查察、林區設施控制的需求。各級林管局、林業局指揮中心可接罷手下林區上報的視音頻及環境信息，同時可以知足用戶視頻信息查察、林區設施控制的需求。森工省級指揮中心可接罷手下林區上報的視音頻及環境信息，同時可以知足用戶視頻信息查察、林區設施控制的需求。省級指揮中心由管理服務器、流媒體服務器、視頻質量診療服務器、級聯服務器、工作站、解碼設施、顯示設施等構成。經過專網線路和各手下林管局、林業局指揮中心、各林場分控中心連結。三、系統特點1.2.設施防雷擊系統前端設施除了電源部分采納了必需的防浪涌保護接地等舉措外，對云臺等設施自己也采納了部分防雷擊保護舉措，云臺護罩內對所有的信號輸入線路（比方：視頻線路、控制線路、網絡線路、低壓控制線路）所有進行了電磁障蔽和防浪涌保護舉措。1.3.前端防結霧一些節氣簡單發生多云多霧現象，特別是秋冬節氣有恰巧屬于防火期，屬于叢林火險高發時期。為了在這段時間保證圖像監控系統運轉的圓滿和圖像的清楚，所以前端設施的防凝霧功能就顯得更加重要了。針對上述現象，我們對前端設施采納密封加間隔的防備舉措，防備等級可達到IP67，內部集成加熱模塊和電扇，防備罩內部設施不會發生結霧和凝水現象。1.4.透霧監控功能林區可能存在多霧天氣，海康威視聯合安防監控領域的視頻圖像透霧的特別要求，開發了一種實時視頻透霧技術。該技術鑒于大氣光學原理，劃分圖像不一樣樣地域景深與霧濃度進行濾波辦理，獲取正確、自然的透霧圖像。1.5.火情自動報警設施利用遠紅外熱成像設施及時探測目標環境的輻射強度，經過嵌入式DSP對輻射強度進行分析，優選出輻射強度比較異樣的點，當檢測出有超出設定的熱門閥值時發出報警信號，經過自動報警裝置產生報警。熱成像圖像1.6.火險預警叢林火險氣象預告監測站是為了應付叢林火災易發生而進行預警測報的一套高精度數字氣象站。防火氣象站經過顯示、記錄平易象數據傳輸等方面進行火險預告。叢林防火氣象站配有一整套高性能的傳感器來督查風速風向、降水、空氣溫度及相對濕度。還可丈量土壤體積含水量、土壤溫度、太陽輻射以及其余很多與叢林防火有關的氣象參數。依據氣象臺供給的氣象信息，聯合GIS地理信息系統中的叢林資源地理信息，利用防火展望模型，評估各地的叢林防火等級，計算出火險等級最高的地域，并予關注。指揮中心經過接入叢林火險預告檢測數據實現應急指揮辦理。對不一樣樣樣級的防火預警履行不一樣樣的防火指揮應急辦理。1.7.火情指揮辦理指揮中心經過紅外熱成像儀接收到火情報警，可在指揮中心第一時間經過方案顯示目前火情片區工作人員聯系方式，地圖顯示周邊水資源，撲火隊、了望塔、避險區等信息，依據火場狀況、氣象信息、火點四周人力資源散布狀況調動人員隊伍。向火場派出人員的指揮調動，并在指揮系統的電子地圖上詳盡記錄。并記錄所乘森防工具。1.8.火點自動定位監控系統發現火點或熱門自動報警后，利用回傳的數字云臺俯仰角、方向角及站點的地理地點信息（經緯度），計算出火點的詳盡地點。目前端雙光譜熱成像攝像機發現火點時，在GIS系統中，標志出火點的相應地點，并用閃耀的方式賞賜提示。1.9.報警信息統計系統支持報警統計功能，供給對平臺報警數據的統計分析，分析的結果經過圖表方式展現。支持報警統計報表時間粒度：年、月、周、日，統計對象：按報警事件、報警級別。系統支持報警信息一致展現，供給專用報警中心，集成展現及時報警、歷史報警數據，包含報警有關的視頻、錄像、圖片信息。四、成功事例1.10.西寧南北兩山綠化區“三防”智能管控項目事例本項目規模包含熱成像重載云臺

25臺、星光級高清球機

96臺、手持單兵

73臺、動環主機

9臺、風光互補發電系統

96套；后端包含中心儲蓄、

67寸

DLP大屏、視頻綜合平臺

B20、能源

iVMS-9800

中心管理平臺、