森林防火无线监控方案.doc

森林防火无线监控方案一.概述 森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，每年都有一定数量的发生，给森林带来最有害，具有毁灭性的后果，森林火灾不只是烧毁成片的森林，伤害林内的动物，而且还降低森林的更新能力，引起土壤的贫瘠和破坏森林涵养水源的作用，甚而导致生态环境失去平衡。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、短时间内能造成巨大损失的特点。针对我国森林面积覆盖的实际情况，我公司推出一套切实可行的一套完整解决方案，利用高科技手段提高森林防火救灾监控的管理水平。由于林区地形条件很复杂，不适用通常的有线传输模式，本方案将采用我们公司自己生产的HD系列微波图像传输系统，将远端的实时画面通过微波传到森林防火监控指挥中心，监控中心指挥人员可通过监视器看到林区现场的实时连续画面，一方面不仅减少了护林工作人员的巡山次数，另一方面还可为林区的防火防虫灾工作提供强有力的保证。在森林火灾发生时，通过该系统能第一时间掌握火情，不仅为现场防火指挥工作提供决策依据，而且更重要是为指挥抢险救灾工作争取宝贵的时间，将森林火灾带来的损失减少到最小，不但保护了国家森林资源也减少了森林火灾对大气环境的影响。二、系统设计关键点森林防火监控系统应具备六大特点： 监控范围大； 全天候监控； 无线传输； 太阳能供电（阴雨天最少保证24小时）； 避雷接地安全可靠；前端设备工作状态中心监控。1、监控点的选择，首先摄像机应安装在森林制高点，要求视野宽、无障碍、监控面大，尽量少设监控点，并尽可能使得每个监控点监控覆盖的森林面积最大，如无法回避有死角，可增加监控点。2、监控点要全天候工作，这就需要选择摄像机时应选用红外敏感型彩色转黑白摄像机；镜头应选用日夜两用型镜头，并且3KM外能看清人物活动；云台要求选用螺杆传动的室外一体化云台，为了减少远距离图像的抖动，摄像机的安装也要确保牢固稳定。3、由于森林防火监控自身的特点，传输方式不可能采用有线或光缆。因此应首先考虑无线微波传输方式，无线微波传输方式施工方便，造价低廉，图像实时传输、清晰，传输频率可选L波段、S波段、Ku波段，并且可根据传输距离的远近、现场自然条件的不同，其功率的大小可以按要求配制，在遇障碍物阻挡的情况下，可采用微波中继（图像/数据）系统。在选择无线微波产品时，应首先选择专业的微波生产企业，因为监控前端设备身处深山老林，维护极为不便，作为前端重要设备，长期工作在潮湿高温的环境之中，其自身的稳定与可靠性尤其显得重要，微波产品的生产要求比较特殊，它的生产和调试不仅需要昂贵的调试设备而且更重要的还要有稳定的生产队伍，所以小企业即使勉强生产，也无法保证该产品的质量与售后服务。深圳市兴海电科技有限公司依托军品卫星通讯技术，生产无线微波产品已有十八年历史，一直以技术过硬、性能稳定可靠著称，其性能价格比在行业内也是有口皆碑。4、太阳能供电系统是森林防火监控系统重点，它的性能优劣将直接决定森林防火监控前端系统的成败。首先，要选择专业的太阳能电源公司的产品，其次，太阳能供电系统最少要保证在阴雨天，能给每一个监控点的前端所有设备提供24小时的电力。太阳能供电系统由太阳电池组件构成的太阳电池方阵、太阳能充电控制装置、逆变器、蓄电池组构成。太阳电池方阵在晴朗的白天把太阳光能转换为电能，给负载供电的同时，也给蓄电池组充电；在无光照时，由蓄电池给负载供电。5、森林防火监控系统的软肋是前端的避雷与接地，前端设备的避雷与接地直接影响整个工程的安全性和可靠性，忽视了避雷与接地将会给用户带来巨大的的损失，避雷原则是所有设备都要安装在避雷针的保护范围之内，接地电阻不大于10欧姆，如工程商没有避雷与接地能力，建议与本地专业的避雷与接地公司合作，避雷与接地的自身特点是环境决定并影响避雷与接地的实际效果，因此脱离了工程所在地的具体情况而设计避雷与接地是纸上谈兵，切不可行。6、由于整个监控前端设备地处深山，维护极为不便，所以中心要是能随时掌握前端设备的工作状态，对维护将起到重要的指导分析作用，一方面降低了整个系统维护工作的强度和费用，另一方面也保护了用户和工程商双方的利益。三、系统方案1、前端部分前端主要由摄像机、大焦距变镜头、室外一体化云台、太阳能供电系统、以及整个前端的避雷、铁塔和基础设施组成（详见图1）。图一2、传输部分微波图像传输系统组成：发送设备：图像发射/数据接收机、发射天线、接收天线。接收设备：下变频器、微波接收机、接收天线。整个微波传输系统采用点对点传输，拓扑结构（详见图2）。图二图像通道的描述：图像通道采用微波点对点的方式，频率复用采用空间分割方式。各监控点的摄像机输出的视频信号首先送给图像发射机、发射机最后经天线以无线方式指向发射到监控中心。在监控中心首先用天线接收然后经微波接收机解调出视频信号，视频信号经（可选视频分配器直接将另一组视频信号送给硬盘录像机）分配后再送给矩阵控制器，通过主分控键盘对矩阵控制器的控制，矩阵输出的视频信号可切换到任意指定的显示设备上。如有遮挡可增加图像中继，中继工作原理是用一个频点收，用另外一个频点转发。控制通道的描述：控制通道采用225MHZ一对多点、码分多址方式。从中心控制矩阵输出的RS232/RS485/RS422控制数据，通过无线数传发射机经225MHZ全向天线发射到各监控点，前端各监控点的无线数传接收机接收到指令后并解调出控制数据，控制数据通过控制电缆送给解码器，解码器根据控制数据中所包含的地址码来判断自己是否解码。如果是则进行同时输出电压去控制摄像机、云台和防护罩的动作；如果否则不执行任何动作。同样如有遮挡可增加数据中继，中继工作原理同上。本公司的HD系列无线指令控制系统可以与INFINOVA、AD、PELCO、PANASONIC等大多数矩阵控制系统兼容，其接口有RS232/RS422/RS485，通讯速率为1200-9600bps，用户可以根据需要灵活选用。3、中心部分森林防火监控指挥中心是整个系统的控制、图像显示、图像录像中心，监控中心能向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作