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森林防火指挥中心建设解决方案 1 森林防火指挥中心建设 解决方案 森林防火指挥中心建设解决方案 2 目目 录录 第一部分 概述第一部分 概述 3 1 引言 3 2 本方案的特点优势 6 3 实现的主要功能 6 第二部分 系统简介第二部分 系统简介 7 1 前端设备 10 2 中继设备 11 3 中心控制设备 11 4 防火指挥中心 12 第三部分 指挥中心简介第三部分 指挥中心简介 13 1 建设目标 15 2 功能需求分析 16 3 设计原则 17 4 设计依据 18 5 功能概述 19 6 6 6 视频采集配置说明 21 第四部分 显示控制系统第四部分 显示控制系统 22 1 DLP 显示墙 22 2 大屏幕控制系统 23 3 LED 显示屏 24 4 智能中控系统 25 第五部分 视频会议系统第五部分 视频会议系统 27 第六部分 远程监控系统第六部分 远程监控系统 28 1 1 1 设备配置 28 2 视频光端机传输说明 30 3 光纤网络视频传输说明 37 4 无线传输配置说明 39 5 供电配置说明 43 第七部分 地理信息系统第七部分 地理信息系统 46 1 项目主要任务与技术指标 46 2 系统总体设计 48 3 GPS 跟踪定位 51 4 系统总体结构 53 5 项目各子项目设计与实施方案 67 6 系统功能概述 75 7 林火扑救应急指挥功能模块 84 8 单兵系统 第八部分 综合通信系统第八部分 综合通信系统 91 1 车载移动通信指挥中心 91 森林防火指挥中心建设解决方案 3 2 便携车载电台 91 第九部分 计算机网络系统第九部分 计算机网络系统 92 1 系统方案设计要求 92 2 设计原则 92 3 网络系统方案 95 4 综合布线方案 96 第十部分 辅助保障系统第十部分 辅助保障系统 97 1 1 1 防雷接地配置说明 97 2 雷电侵袭主要途径 98 3 雷电防护措施 99 第十一部分 烟火自动识别报警系统第十一部分 烟火自动识别报警系统 101 1 火险等级预报系统 101 2 林火行为预测 模拟与仿真子系统 102 3 森林火情自动报警软件系统 103 第十二部分 系统主要设备参数第十二部分 系统主要设备参数 107 1 数字回显云台参数 107 2 重型数字回显云台内置解码器 108 3 透雾摄像机 SUNRISE SU 2006 108 4 大倍数夜视镜头 110 5 5 8GHZ 2 4GHZ A B G 108 54MBPS电信级无线 AP 网桥 112 6 2 4GHZ 11G 11M 室外专用无线 AP 网桥 114 7 5 8GHZ 32DBI定向天线 116 8 2 4GHZ24DBI定向天线 117 9 高频馈线 117 10 避雷器 117 11 网络视频服务器 SU V1201HTA 118 12 防雷接地部分 119 第十三部分 项目实施计划第十三部分 项目实施计划 123 1 施工总体部署 123 2 进度计划及保证措施 123 3 安全计划 123 4 质量计划 124 5 劳动力安排 124 6 文明施工措施 124 7 台风防汛安全措施 124 第十四部分 技术支持及售后服务第十四部分 技术支持及售后服务 125 1 保修与维护 125 2 紧急现场技术服务 125 3 例行技术检查 125 4 现场技术培训 125 5 系统升级与更新服务 126 6 提供完善的系统文档及使用手册 126 森林防火指挥中心建设解决方案 4 7 由于人为或不可抗拒自然因素损坏不在保修之列 126 第一部分 概述第一部分 概述 1 1 引言引言 1 1 概况概况 森林火灾是世界性的林业重要灾害之一 随着中国造林事业的不断发展 防火工 作成为首要任务 森林防火必须贯彻 预防为主 积极扑救 的方针 真正做到早发 现 早解决 目前 基于无线网络技术和光纤技术的远程无线监控系统 已广泛应用 于森林防火监控领域 市森林防火指挥中心是整个防火指挥调度的核心 发生重大森林火灾和重点区域 发生火情后 市指挥部 市林业局领导在此进行组织指挥 并可召开指挥部成员会议 全市森林防火视频工作会议 研究部署工作 指挥中心主要具备四项功能 一是可以满足指挥部领导对全市森林防火工作进行 指挥调度的需要 随时调用全市森林防火电子地图 掌握各地防火设施及扑救力量的 部署情况 查看火场地形地貌 二是将原井冈山 泰和 永新 遂川7个监测点的视 频图像传回中央机房并由指挥中心实施远程监控和自动预警 三是可以实现与火场的 实时图像传输 便于直观了解火场动态 科学指挥决策 四是与省森林防火指挥中心 和市政府应急指挥中心及各县 市 区 指挥中心进行信息交流 可适时召开视频会 议 发生火灾后可以和县指挥部领导视频会商 制定扑火方案 通过远程监控系统 森林防火指挥中心能实时监控林区火情实况 及时发现火情 起到预防火灾的目的 火灾发生时 该系统能将现场图像实时传回指挥中心 为指挥 中心的远程指挥调度提供有力的保障 最大限度地减小火灾造成的损失 该系统能真 实记录火情发生 发展和消灭的整个过程 为火情的预防 治理提供真实有效的历史 资料 森林防火指挥中心建设解决方案 5 1 2 国际通常森林防火技术国际通常森林防火技术 国际上现有的森林防火报警技术 德国 FIRE WATCH森林火灾自动预警系统 德国投入使用的FIRE WATCH森林火灾自动预警系统 正常监测半径10公里 安装该系统每套需7 5万欧元 而在勃兰登堡州安装需要120 130套 约1000万欧元 美国 护林飞机和红外遥感火灾预警飞机巡逻 美国利用 大地 卫星在离地面大约705公里的轨道上绕地球运转 探测地面上 的高温地区 浓烟地带以及火灾遗址 美国使用无人驾驶林火预警飞机进行24小时监 测 虽获得了成功 但耗费了巨额资金 加拿大 加拿大采用卫星巡回监测系统 加拿大采用从卫星上发射电磁射线检测林区温度 当检测出某一林区局部温度上升到150 200 红外 线波长达3 7微米时 便是火灾前兆 立即测定具体温 度 采取措施及时防火 同时 加拿大林区采用多架配 备先进的直升飞机轮流监测森林火灾 飞行费每小时需 5000 6000加元 国外的技术有的虽然可靠 但需要借助高空卫星 且施工太复杂 有的技术方案 基础实施投资太大 多达几十万美元 投入成本过高 这些难以满足我国森林资源监 测的实际需要 1 3 国内采用的监测方法国内采用的监测方法 地面巡护 地面巡护 主要任务是向群众宣传 控制人为火源 深入了望台观测的死角进行 巡逻 对来往人员及车辆 野外生产和生活用火进行检查和监督 存在的不足是巡护 面积小 视野狭窄 确定着火位置时 常因地形地势崎岖 森林茂密而出现较大误差 在交通不便 人烟稀少的偏远山区 无法进行地面巡护 需用各种交通工具费用及人 森林防火指挥中心建设解决方案 6 员工资费用 只能用视频监测方法来弥补 瞭望台监测 了望台监测 是通过了望台来观测林火的发生 确定火灾发生的地点 报告火情 它的优点是覆盖面较大 效果较好 存在的不足 是无生活条件的偏远林区不能设了 望台 它的观察效果受地形地势的限制 覆盖面小 有死角和空白 观察不到 对烟 雾浓重的较大面积的火场 余火及地下火无法观察 雷电天气无法上塔观察 了望是 一种依靠了望员的经验来观测的方法 准确率低 误差大 另外了望员人身安全受雷 电 野生动物 森林脑炎等的威胁 航空巡护 航空巡护 是利用巡护飞机进行林火的探测 它的优点是巡护视野宽 机动性大 速度快同时对火场周围及火势发展能做到全面观察 可及时采取有效措施 但也存在 着不足 夜间 大风天气 阴天能见度较低时难以起飞 同时巡视受航线 时间的限 制 而且观察范围小 只能一天一次对某一林区进行观察 如错过观察时机 当日的 森林火灾也观察不到 容易酿成大灾 固定飞行费用2000元 小时 成本高 租用飞 机费用昂贵 飞行费用严重不足 这就需要用定点视频监测来弥补其不足 卫星遥感 卫星遥感 利用极轨气象卫星 陆地资源卫星 地球静止卫星 低轨卫星探测林 火 能够发现热点 监测火场蔓延的情况 及时提供火场信息 用遥感手段制作森林 火险预报 用卫星数字资料估算过火面积 它探测范围广 搜集数据快 能得到连续 性资料 反映火的动态变化 而且收集资料不受地形条件的影响 影像真切 存在的不足 准确率低 需要地面花费大量的人力 物力 财力进行核实 尤其 是交通不便的地方 火情核实十分重要 在接到热点监测报告2小时内应反馈核查情 况和结果 卫星遥感监控森林防火的其不足是 1 热点达到3个像素时 火已基本成灾 2 从卫星过境到核查通知扑火队伍时间过长 起不到 打早 打小 打了 的 作用 弥补以上手段不足 我公司 森林防火数字化监控预警系统 可以实现快速 准 森林防火指挥中心建设解决方案 7 确 实时的监控林火情况 配合林政管理 生态建设管理及林业活动等功能实现各种 管理 2 2 本方案的特点优势本方案的特点优势 避免了原始人工了望观察火情的局限 实现了林区管理数字化 科学化 大大减 少了林业部门的费用支出和管理成本 提高了林区企业的效应 该系统特点有 数字回显云台结合GIS 火点精确经纬度定位 林火自动识别系统 实现火情自动报警 纳米波滤光技术穿透烟雾 清晰成像 短信发布火情信息 及时迅速 野外设备防盗报警系统 有效防止设备丢失和人为破坏 远距离微波传输 避免野外架线施工 智能太阳能供电 满足系统能源消耗 3 3 实现的主要功能实现的主要功能 监控指挥屏幕墙可以实时显示前端采集点的图像 所有视频图像进行全程录像存储 并可以对以往的历史图像进行查询和回放 采用野外重载数字回显云台 具有实时回显位置信息功能 同时配备电动长 焦距镜头和低照度高清晰摄像机 可以通过专用操作键盘或监控软件控制云台和镜头 通过设置的监测点 实现整个有林面积的监视范围达到 95 以上 系统安全性高 采用人员身份认证 访问控制功能和审核功能等方式保证系 统安全可靠 查询简便性 采用时间流设计 可由时间 日期 前端采集点完成资料检索 森林防火指挥中心建设解决方案 8 微波传输模式 降低系统成本 避免有线传输带来的具大施工难度 方便与 其他防火中心及其他森林防火管理相关部门连接 防盗告警 在监控点装置红外探头 有盗窃入侵时监控中心告警 保护用户 投资 或将损失降低 火情识别报警 当监控摄像机扑捉到林火时 由 GIS 系统确认火点位置 通 过短信平台发布报警信息 GIS 管理系统 以电子地图为基础 实现地图基本操作功能 火灾定位功能 利用前端采集系统中的数字回显云台 在地理信息系统里将 每一个监控点进行地址编码 同时将每一个监控点的坐标直接落实在电子地图上 这 样地理信息系统一旦接收到特定编码的数字云台回传的位置数据 通过建立特定的位 置转换数学模型 实现定位功能 同时 系统具备实现人工定位功能 辅助决策功能 GIS 信息系统提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往 现场的主要道路和通行能力 提供防火隔离带的位置及赶赴火场的时间等重要信息 电源系统 电源供给在全天候的环境下 保证系统不间断供电 防雷接地系统 系统要有安全的防雷接地保障措施 确保系统能够安全运行 第二部分 系统简介第二部分 系统简介 森林防火数字化监控系统 引进国际上先进的防火技术 以国内价格水平提供 国际品质的优质 稳定的森林防火监控系统 该系统是以森林火情监测为主 将GIS 技术 纳米波滤光技术 数字图像处理技术等高新技术综合应用于森林资源管理中的 高科技产品 本系统在监控森林火情的同时 还可以对森林资源 生态环境 森林病虫害及野 生动物等进行有效监控 系统构成图示如下 森林防火指挥中心建设解决方案 9 森林防火指挥中心建设解决方案 10 系统中每个前端采集站有独立地址编码 且每个前端采集站的坐标与地理信息系 统中的位置一一对应 通过安装在前端采集站的数字回显云台巡回监控覆盖区域的林 区火情 一旦发现火情 GIS系统接收到特定地址编码的数字云台回传的位置数据 即可实现火点定位功能 同时 启动后台的短信发布平台第一时间通知防火相关领导 和人员 系统还可以提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和 通行能力 提供防火隔离带的位置和阻火能力 以及赶赴火场的时间等重要信息 相 关领导可以在监控中心进行远程调度指挥 系统以数字设备的监控方式 通过无线网络或有线网张将采集的信息 数据传输 到防火监控指挥中心 利用GIS 地理信息系统 对发生的火情 火警区域实现定位 并实时做出分析判断 确定扑救方案 将火险控制在萌芽状态 同时对大量资料数据 进行储存 处理和分析 对今后的森林防火预防工作起到指导和参考决策价值 获取信息 利用建立分布在火灾易发区不同至高点的野外信息采集站 获取 覆盖范围内的监控视频图像 环境信息 实现全天候不间断监控 动态监测 在无线或有线数字化网络平台系统的支持下 将视频图像及其它 信息实时 同步传输到防火监控中心 实现真实观测林区的动态情况 火灾预警 如有火情 利用GIS地理信息系统 提调相关数据了解并掌握火 场的基础情况 实现准确定位 同时通过专业林业数据库分析 得出一套切 实可行的扑火方案 确定扑火的人 机 物力量的配置 得出扑救具体措施 和最佳路线方案 预报分析 参考林区物候 可燃物特性数据 利用专家数据库模型进行综合 分析 预测出相应地区的森林火灾等级数据 森林防火数字化监控预警系统 避免了原始人工瞭望观察火情的局限 实现了 林区管理数字化 科学化 大大减少了林业部门的费用支出和管理成本 提高了林区 企业的效应 该系统在监控森林火情的同时 还可以对森林资源 生态环境 森林病 虫害及野生动物和乱砍乱伐等林业活动进行有效监控 森林防火指挥中心建设解决方案 11 1 1 前端设备前端设备 1 1无线传输 前端由采集定位系统 无线网桥 传输天线 设备防盗监控系统 避雷接地系统 智能太阳能供电系统等组成 1 2有线传输 前端由采集定位系统 视频服务器 设备防盗监控系统 避雷接 地系统 供电系统等组成 森林防火指挥中心建设解决方案 12 2 2 中继设备中继设备 中继由无线网桥 传输天线 智能太阳能供电系统 避雷接地系统等组成 3 3 中心控制设备中心控制设备 终端由网络视频管理录像系统 地理信息系统 林火自动识别报警系统 短信发 布平台 无线网桥接收系统 监视及投影系统 UPS电源等组成 森林防火指挥中心建设解决方案 13 3 13 1 地理信息系统地理信息系统 现在的视频监控系统正在向数字化方向发展 并且与地理信息系统 GIS 结合 也是其发展的必然方向 经过与地理信息开发部门的合作 我公司应用数字回显云台与地理信息系统无缝 连接 成功的投入使用 将数字回显云台所返回角度将送入地理信息系统 并在林业 地理信息系统上进行精确坐标定位 3 23 2 GISGIS系统实现的功能系统实现的功能 利用1 10000 1 50000 1 100000地形图进行数字化处理生成电子地图 并 依据实际使用情况分层制作 在地理信息系统上 可以对扑救林火进行宏观调控 指挥整个扑火的行动 同时 在地图上进行扑火行动标绘 对火情态势进行跟踪 为火场扑救提供辅助决策 根据 不同需要 GIS对数据库资料进行统计分析 生成各类专题图 实现资源管理信息化 通过地理信息系统 可以在电子地图上数字化显示监测地区林场 的归属 林区面积 种植林种 树径 树高 树龄 方便林区部门领导直观的了解林区概况 此外 利用地理信息系统 还可以进行火灾发生地形地势分析 缓冲区分析 可 视域分析 最短路径分析等 4 4 防火指挥中心防火指挥中心 远程控制与通讯是指挥中心的主要功能 即通过指挥中心可完成对林场各个地区 的通讯指挥工作 同时在指挥中心可以实现对火情地区的实时监视 控制功能 以指 挥中心为核心将各个系统进行整合 实现办公的信息化网络化 通过有线 无线调度 系统完成对下属部门的命令发布 工作查询 人员调配工作 同时把监控系统与地理 信息系统进行无缝结合 完成对林区的监控 以及资源调查工作 森林防火指挥中心建设解决方案 14 第三部分 指挥中心简介第三部分 指挥中心简介 指挥中心包括八大系统 显示控制系统 视频会议系统 远程监控系统 防火指 挥系统 综合通信系统 计算机网络系统 辅助保障系统 指挥中心面积300平方米 20 15米 该中心引进国际上先进的防火技术 以国内价格水平提供国际品质的优质 稳定 的森林防火监控系统 该系统是以森林火情监测为主 将GIS技术 纳米波滤光技术 数字图像处理技术等高新技术综合应用于森林资源管理中的高科技产品 本系统在监控森林火情的同时 还可以对森林资源 生态环境 森林病虫害及野 生动物等进行有效监控 系统构成图示如下 系统中每个前端采集站有独立地址编码 且每个前端采集站的坐标与地理信息系 统中的位置一一对应 通过安装在前端采集站的数字回显云台巡回监控覆盖区域的林 森林防火指挥中心建设解决方案 15 区火情 一旦发现火情 GIS系统接收到特定地址编码的数字云台回传的位置数据 即可实现火点定位功能 同时 启动后台的短信发布平台第一时间通知防火相关领导 和人员 系统还可以提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和 通行能力 提供防火隔离带的位置和阻火能力 以及赶赴火场的时间等重要信息 相 关领导可以在监控中心进行远程调度指挥 系统以数字设备的监控方式 通过无线网络将采集的信息 数据传输到防火监控 指挥中心 利用GIS 地理信息系统 对发生的火情 火警区域实现定位 并实时做 出分析判断 确定扑救方案 将火险控制在萌芽状态 同时对大量资料数据进行储存 处理和分析 对今后的森林防火预防工作起到指导和参考决策价值 获取信息 利用建立分布在火灾易发区不同至高点的野外信息采集站 获取 覆盖范围内的监控视频图像 环境信息 实现全天候不间断监控 动态监测 在数字化网络平台系统的支持下 将视频图像及其它信息实时 森林防火指挥中心建设解决方案 16 同步传输到防火监控中心 实现真实观测林区的动态情况 火灾预警 如有火情 利用GIS地理信息系统 提调相关数据了解并掌握火 场的基础情况 实现准确定位 同时通过专业林业数据库分析 得出一套切 实可行的扑火方案 确定扑火的人 机 物力量的配置 得出扑救具体措施 和最佳路线方案 预报分析 参考林区物候 可燃物特性数据 利用专家数据库模型进行综合 分析 预测出相应地区的森林火灾等级数据 森林防火数字化监控避免了原始人工了望观察火情的局限 实现了林区管理数 字化 科学化 大大减少了林业部门的费用支出和管理成本 提高了林区企业的效应 该系统在监控森林火情的同时 还可以对森林资源 生态环境 森林病虫害及野生动 物和乱砍乱伐等林业活动进行有效监控 该项目由防火指挥中心 监控中心 无线传输系统 前端视频 音频 数据采 集系统 终端处理系统 铁塔 防雷接地 野外供电等组成 前端视频 报警 数据 采集系统共计32个 各个前端视频 音频 数据采集系统包括 视像采集 报警采集 云台控制及角度数据反馈系统 太阳能供电及防雷 铁塔及地线系统及防护系统 软件系统包括 操作系统软件Microsoft Windows 2003 Server 数据库管理软 件SQL Server 2000 企业版 地理信息系统 GIS 网络视频管理录像软件 林 火识别报警系统等组成 还包括一些二次开发软件 如数字回显云台定位信息与GIS 嵌合模块等 1 建设目标建设目标 获取信息 利用建立分布在不同至高点的野外信息采集站 获取覆盖范围内 的监控视频图像 实现全天候不间断监控 动态监测 在无线传输系统支持下 将视频图像及其它信息实时 同步传输 到防火监控中心 实现真实观测林区的动态情况 预案处理 监控中心配备林火自动识别报警系统 其主要任务是自动接收来 自林火检测子系统的图像 进而根据图像上的信息来自动判断是否起火 并 唤醒监测人员进行交互式的林火识别 最后做出确定的林火报警 有或无 如有火情 利用 GIS 地理信息系统 提调相关数据了解并掌握火场的基础情 森林防火指挥中心建设解决方案 17 况 实现准确定位 同时得出一套切实可行的扑火方案 确定扑火的人 机 物力量的配置 得出扑救具体措施和最佳路线方案 略 监控点分布图 2 功能需求分析功能需求分析 森林防火指挥中心项目是以市森林防火信息为重点和主要对象 以地理信息为中 心为基础 基于成熟的无线传输技术 IP技术的网络视频系统和数字定位技术的 集 防火信息管理 生态建设管理为一体的 为市森林防火及其它林业工作服务的综合应 用系统 该系统应具有以下特点 A 投资省 建设快 特别适合无通信线路 无电能 无道路的情况 B 可实现远程图像实时图传和控制 通过前端设备实时掌握现场情况 C 视频信息可在IP网络上传输 用户可在网络上的终端看到现场的图像 D 系统具有可扩展性 系统具有升级功能 适合森林防火防护监控系统的发展 要求 E 界面清晰 操作简单 F 具有森林地理信息系统等辅助系统 G 火点定位 H 林政资源管理及生态建设管理信息系统和其他林业信息系统 前端信号采集平台采用高清CCD透雾摄像机 大倍数10 300mm夜视镜头 数字回 显云台 无线传输设备 由于该系统强大的数据处理和系统集成能力 可以实现在一 个平台上完成数字图像监控采集 传输 防盗报警监控管理 远程控制等功能 从而 降低系统的造价 提高了监控维护的效率并降低了使用难度 采集平台可以高效的压缩处理接入的图像 通过电脑监视器就可以实现所有图像 的实时动态监视 同时利用该系统可以调用存储在硬盘中的历史资料 本系统采用业 内顶尖压缩技术MPEG 4 H 264算法 压缩比高达1 500 此外实现了自动磁盘空间动 态检测功能 图像动则录 不动则不录或慢录 另外系统还可以灵活的设置报警信 号和图像的联动关系 当系统发生报警时 通过事先的设置 可以启动相应的摄像机 录像及报警输出功能 同时控制中心也可同时得到报警信号 并可通过远端控制进行 森林防火指挥中心建设解决方案 18 实时监控观察等功能 监控服务器提供了对前端采集工作站的分层次管理 对用户的分级权限管理 用 户可以根据需要通过网络将前端音视频数据实时存储在中心服务器上 服务器数据库 记录了所有视频资料信息 视频文件可以是分布在各个采集工作站或服务器 报警 信息 监控点信息 其它数据信息 一般用户通过WEB登陆服务器 可以在统一的界 面查询任何对他授权的信息 对于前端和中心之间不支持多播的网络环境 服务器提 供了单播到多播的数据转发 这样中心的多个人员查看前端的实时流大量节省带宽 3 设计原则设计原则 森林防火数字化监控预警系统 项目设计和功能的实施将遵循以下原则 先进性 先进性 所谓先进是指要求采用的产品和系统是当代先进计算机技术的应用成果 具有一定的前瞻性 特别是符合计算机和网络通信技术最新发展潮流并且应用成熟的 系统 保密性和安全性 保密性和安全性 必须符合国家的安全标准和要求 以保护内部信息特别是密级 信息不被非法访问 系统设计时应充分考虑数据库和应用系统的安全性 建立身份 认证 权限认证 彻底屏蔽内外非授权用户的非法访问 智能化 智能化 系统中采用的产品和系统本身必须具有智能特征 比如自主编程 记忆 功能 主动检测等 前端设备与系统必须有良好而可靠的通讯能力和故障自动检测 报警功能等等 网络化 网络化 在计算机网络技术高度发展和广为应用的信息社会 设计完成的监控系 统中所采用的产品和系统 必须与计算机网络技术相结合 实现各个子系统的信息共 享 才能适应时代的前进 技术的进步 满足更广范围巡查的要求 实用性 实用性 我们这里讲的实用是指要求所采用的产品和技术经过了市场的考验 能 满足目前监控系统的需要而无华而不实之嫌 决不搞盲目投资 浪费资金 兼容性 兼容性 考虑到国家林业局 区林业局已建成的或在建的防火信息系统 本系 统能与区林业局 国家林业局的防火信息系统接轨和共享数据 同时考虑到今后重新 开展森林资源调查后资源数据库与最新卫星影像的更新问题 另外 本系统能够妥善 处理好与上下级防火信息系统的连接 做到与相关已建立好的信息系统的兼容 成功应用 成功应用 系统设计采用的产品和系统 必须是经过了一定时间市场考验的成熟 森林防火指挥中心建设解决方案 19 产品 特别是在国内应该有成功的应用案例 合理配置 合理配置 系统设计时 应对需要实现的功能进行合理的配置 并且这种配置应 该是可以被改变的 甚至在工程完成后 功能 配置的改变也是可能的和方便实现的 良好操作 良好操作 系统的前端产品和系统软件均具有良好的学习性和操作性 特别是操 作性 应使一般水平的管理人员 在粗通电脑操作的情况下通过培训能掌握系统的操 作要领 达到能完成监控任务的操作水平 可靠性 可靠性 设计必须遵守的原则是保证系统的可靠稳定运行 这个原则要兼顾到两 个方面 系统运行可靠 系统运行可靠 系统的运行要求可靠 要求从计算机的配置到系统的配置 前端设备的配置都要仔细考虑这个问题 对所有的设备进行认真的可靠性认证 保存和恢复设置方便 保存和恢复设置方便 在实际运行中 即使系统的故障率非常低 也会因为 各种意想不到的原因而出现问题 所以在系统设计时要考虑到系统设置数据的方便保 存和快速恢复 开放性 开放性 即使是最先进的系统 也有随时间的推移而落后的可能 在系统设计中 我们选用产品和系统时 应充分考虑系统的升级 扩展 维护问题 设计应全面 周 到 注意预留到位并留有充分余量 以适应未来发展需要 主要体现在以下方面 智能化升级 智能化升级 系统的软件是最有可能升级的 选用的系统管理软件必须有厂 家的免费升级承诺 升级的操作应该相对简单 由系统管理员即可完成 不需要繁复 的操作和专门的技术 模块化结构 模块化结构 为方便硬件的维护和升级 设计时采用的设备应为高度集成的 模块化产品 由其组成的系统应是模块化结构 这样便于系统的维护和升级 经济性 经济性 为了确保投资合理性 要在满足其它基本原则的基础上选择性能价 格比最优的系统和产品 从而使系统投资物有所值 不造成盲目投资 4 设计依据设计依据 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB 50198 94 系统接地的型式及安全技术要求 GB14050 93 安全防范工程程序与要求 GA T75 94 森林防火指挥中心建设解决方案 20 安全防范工程验收规则 GA T308 2001 工业电视系统工程设计规范 GBJ 115 安全检查防范系统通作图形符号 GA 74 94 火灾自动报警设计规范 GB50116 98 安全防范工程费用概预算编制办法 GA T70 1994 视频安防监控系统技术要求 GA T367 2001 用户需求 5 功能概述功能概述 森林防火数字化监控预警系统 项目为监控控制人员提供监控控制功能 正常 情况下摄像机在云台带动下工作在自动扫描方式下时 观测人员在监控中心可观测到 一定范围内的森林 道路 人员等实况图像 系统可进行全程录像 若遇异常情况 工作人员可及时将摄像机从自动状态下转为手动状态 并对有关目标进行跟踪 定位 放大 以便更加仔细全面地进行观测 防火信息系统的主要功能如下 1 监控指挥屏幕墙可以实时显示前端采集点的图像 图像中同时包括相关数字 信息如坐标 时间等 2 数字图像可以通过无线通讯和计算机网络实现远程传输 3 所有视频图像进行全程录像存储 并可以对以往的历史图像进行查询和回放 4 采用野外重载数字回显云台 具有实时回显位置信息功能 电动可变长焦距 镜头配备远程可控滤色片低照度高清晰透雾摄像机 具有透雾 深化云烟功 能 即使雾天也可以进行正常的监控 可以通过专用操作键盘或监控软件控 制云台和镜头 5 通过现有设置的监测点 实现整个有林面积的监视范围达到95 以上 6 系统安全性高 采用人员身份认证 访问控制功能和审核功能等方式保证系 统安全可靠 7 查询简便性 采用时间流设计 可由时间 日期 前端采集点完成资料检索 森林防火指挥中心建设解决方案 21 8 无线传输模式 方便与其他防火中心及其他森林防火管理相关部门连接 9 防盗告警 在监控点装置红外探头 有盗窃入侵时监控中心告警 保护用户 投资 或将损失降低 10 火情识别报警 当监控摄像机扑捉到林火时 系统具有的火情识别功能 可 及时告警并联动报警录像 提醒值班人员察看显示画面 及早发现火情及火 点位置 11 GIS管理系统 以电子地图为基础 实现地图基本操作功能 实现对森林火灾 的分析预报 森林防火工作的动态管理 为防火提供直观的规划和决策支持 12 火灾定位功能 利用前端采集系统中的数字回显云台 在地理信息系统里将 每一个监控点进行地址编码 同时将每一个监控点的坐标直接落实在电子地 图上 这样地理信息系统一旦接收到特定编码的数字云台回传的位置数据 通过建立特定的位置转换数学模型 实现定位功能 同时 系统具备实现人 工定位功能 13 辅助决策功能 GIS信息系统提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往 现场的主要道路和通行能力 提供防火隔离带的位置及赶赴火场的时间等重 要信息 14 电源系统 电源供给在全天候的环境下 保证系统不间断供电 15 防雷系统 系统要有安全的防雷保障措施 确保系统能够安全运行 16 系统配置设备网络管理系统 实现对各类设备的综合网络管理 地理信息系统 GIS 是本项目建设的核心 是防火指挥平台 对整个系统的日常 管理和防灾的指挥都是在GIS平台上完成 本系统主要任务是以现有的森林资源数据库 林区资料 森林资源统计数据 防 火力量的配置 人员分布情况 历史数据等标准的及非标准的资源基础上 使其数字 化 规范化 矢量化 实现森林防火信息的规范化 标准化管理 纵向达到和有关部 门数据交换和信息共享 为各业务部门提供资源数据的查询 更新等相关服务 实现 信息共享 充分发挥信息系统的资源优势 建立高质量 高效率的管理系统 开发一 套森林防火辅助决策系统 为领导决策和机关办公提供服务 全面提升森林火灾的综 森林防火指挥中心建设解决方案 22 合防御和控制能力 工程建设的主要功能是在硬件设备和远程网络的基础上 建设森林资源GIS数据 库和以及基于GIS公共数据库的基础上 建立远程监控硬件支撑平台 以现有森林资 源建档数据库 资料为基础 解决森林防火业务的管理信息化系统 最终形成一个有 效 实用的森林防火指挥信息系统 系统中每个前端采集站有独立地址编码 且每个前端采集站的坐标与地理信息系 统中的位置一一对应 通过安装在前端采集站的数字回显云台巡回监控覆盖区域的林 区火情 一旦发现火情 GIS系统接收到特定地址编码的前端数字云台回传的火情位 置数据 经GIS系统通过数据处理即可实现火点定位 同时 启动后台的短信发布平 台在第一时间通知防火相关领导和人员 系统还可以提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行 能力 提供防火隔离带的位置和阻火能力 以及赶赴火场的时间等重要信息 相关领 导可以在监控中心进行远程调度指挥 6 6 6 视频采集配置说明视频采集配置说明 6 16 1 视频监控应用背景视频监控应用背景 数字视频监控系统是以数字视频处理技术为核心 综合利用光电传感器 计算机 网络 自动控制和人工智能等技术的一种新型监控系统 在人类感官接受的各种信息中约有80 来自视觉 视频 图像是对客观事物形象 生动的描述 是直观而具体的信息表达形式 是人类最重要的信息载体 特别是在今 天的信息社会 随着网络 通信和微电子技术的快速发展和人民物质生活水平的提高 视频监控以其直观 方便和内容丰富等特点 日益受到人们的青睐 监控产品也正经 历着从模拟化向数字化 网络化的革命 根据森林防火的需要 前端监控点必须具备360度全方位 24小时全天候监控的 特点 因此选择的设备必须符合森林防火的实际需求 前端监控点的功能是采集视频 音频信号后 利用成熟的视频 音频处理技术 对视频 音频信号进行压缩 分析 IP化处理 然后通过无线传输系统传输到监控中 心 森林防火指挥中心建设解决方案 23 第四部分 显示控制系统第四部分 显示控制系统 1 1 DLPDLP 显示墙显示墙 在指挥中心的一面设置显示墙 中间由18块60寸DLP显示单元拼接 形成一个 7320mm 2745mm 大屏幕背投显示墙 指挥中心采面18块60寸DLP大屏幕显示系统 DLP采用原装进口投影机 投影机的 全数字化高集成电路设计确保了系统稳定性 由于投影机采用先进的 DLP 技术 投 影机设备无烧坏死现象 一天24小时长期连续使用不会对投影机任何损坏 对显示效 果没有任何影响 从安装调试完的显示到数年后的显示都能保持相同的显示效果 达 到同样的清晰度 分辨率 精度 拓扑图如下 森林防火指挥中心建设解决方案 24 DLP投影墙系统采用国际领先的DLP全数字光学反射成像技术 亮度高 色彩鲜艳 清晰度高 画面稳定 无辐射 箱体式单元设计 可任意拼接组合 适应性和可扩展 性好 模块式设计 可方便的进行维护和维修工作 DLP屏幕采用无框式设计 可实 现极细的dlp光学拼缝 dlp内置画面处理器 可在无外部控制器的情况下实现图像拼 接 内置色彩平衡调节电路 保证拼接单元间的亮度和色彩平衡 屏幕采用丹麦DNP 公司超精细菲涅尔透镜和柱面透镜系统 亮度一致性和色彩一致性极佳 采用复合玻 璃屏幕 防眩光 防反射 易清洗 不变形 全铝合金箱体 重量轻外形美观 确保 一流的拼接效果 DLP单元尺寸有50英寸 60英寸 67英寸等 DLP大屏幕拼接具有全XGA逼真高清晰度 高亮度 高对比度 色彩还原性好 具 有显示分辨率叠加功能 可同时显示多路视频窗口 画面可整屏显示 也可分屏显示 不受物理拼缝的限制 图像可任意漫游 移动 放大或缩小 用于屏幕色彩均匀性的 数字色域控制电路 CSC 是动态和静止画面都能真实再现彩用数字均匀过渡补偿 技术 使画面间亮度均匀一致真正全天24小时 全年365天连续不间断运行 采用长寿双备份高级UHP灯泡 寿命超过8000小时 低消耗功率 低故障率 平 均无故障时间大于20000小时 单元间拼缝小于0 5毫米 2 2 大屏幕控制系统大屏幕控制系统 大屏幕控制系统 远程异地操作功能 控制计算机具有大屏幕虚拟控制窗口 能 自如地完成对组合屏显示的远程异地操作 不同网络分控计算机可以同时进行操作 所有操作界面相同 信息一致 且信息实时通过网络更新 排除因不同分控计算机同 时操作大屏幕而引起的误操作 优先级控制和权限控制 在提供网络控制功能 增强 系统控制灵活性的同时 考虑到系统的安全性 防止非法操作和误操作 系统提供完 善的优先级和权限控制功能 对于不同级别的操作员 提供不同的控制功能 无法进 行越权操作 对于拥有某种控制权限的操作员 可以在网络上的任意一台计算机上输 入自己的控制密码 便可以完成相应的控制 不受计算机位置 配置的限制 直观 图形化的全中文集成操作界面 在统一的图形操作界面下 通过简单的鼠标操作 便 森林防火指挥中心建设解决方案 25 可以完成对集成系统中各项参数 预案的设置 调用 用户只需要关心最终的显示效 果 而无须关心中间的视频切换过程 投影单元切换过程等繁杂的工作 实现功能 实现功能 极其容易的操纵外部视频矩阵和RGB矩阵 直接控制大屏显示单元和远端摄像机等 该软件还集成了外部视频信号 RGB信号 网络营销计算机信号 工作站信号等 所 有的信号通过这套软件都可以不失真的在大屏上以任意的窗口形式实时的显示出来 而且软件本身所有功能的实现均采用模块化的设计组合 给用户操作 系统维护和升 级带来极大的方便 同时 可以在同一操作界面下实现视频信号 RGB信号 工作站 信号 网络计算机等信号的切换 显示 控制功能 网络控制为server client方式 所有的操作控制功能都可以在网络上的任意 一台计算机上完成 大大地增强了控制的灵活性和方便性 而且多个用户可以同时对 大屏幕进行操作 可以对大屏幕的相同位置放置各自不同的显示内容窗口 并且可以 实现互操作比如 甲用户可以关闭 移动 缩放乙用户打开的窗口 反之亦然 另外HL DVW1 2还可以通过远程异地进行操作控制 控制计算机具有大屏幕虚拟控 制窗口 能自如地完成对组合屏显示的远程异地操作 不同网络分控计算机可以同时 进行操作 所有操作界面相同 信息一致 且信息实时通过网络更新 排除因不同分 控计算机同时操作大屏幕而引起的误操作 HL DVW1 2还可以把本地鼠标转交成远程 鼠标功能 可以将网络控制计算机上的鼠标传递成大屏控制器的鼠标 真正做到操作 单一化 大屏幕应用管理系统软件基于TCP IP网络协议 可实现对大屏幕拼接墙的多用户 远程操作 显示模式管理 信号源管理等强大功能 该软件安装在用户的专用控制PC 上 使得DLP大屏幕的操控方便快捷 操作界面友好直观 彻底改变了传统大屏幕操 作复杂等弊端 3 3 LEDLED 显示屏显示屏 LED被称为发光二极管 Light Emitting Diode 是利用半导体的P N结电致发光原 理产生红 绿 蓝等颜色 LED之所以被广泛应用于显示发光领域是同它具有亮度高 森林防火指挥中心建设解决方案 26 色彩鲜艳 稳定性好 功耗低以及寿命长 响应速度快 发光效率高等优点分不开的 室外LED显示屏显示灯板由若干支LED组合集束成一个象素点 由象素点组成方型 阵列式的显示单元板 根据用户要求和应用场所的不同 可选用不同型号和规格的显示 单元板 组成所需尺寸的户外显示屏 指挥中心背投显示上方安装一块400mmX6100mm的LED显示屏 4 4 智能中控系统智能中控系统 智能中央控制系统概述 随着信息技术的不断发展 一个多功能除了要满足传统 简单的会议要求外 还应具有高雅格调和优美音质 清晰图像演示 并且可以根据要 求配备会议讨论系统和投票表决功能以及会议电视系统 它由大屏幕显示 多媒体音 视频信号源 音响 切换和中央集成控制几大部分组成 选取具备先进功能的DVD和 录像机以及实物和图文传送器通过大屏幕投影机还原其图像 为了更高效 实时地指 挥需要配备一套中央集成控制设备 控制室内所有影音设备 信号切换 灯光 屏幕 升降 音量调节等等功能 大大提高工作效率和简化复杂的操作 能适合所有人士使 用而不需要具备专业知识 根据这一领域的需求以及我们的实际工程经验 我们将整 个会议系统分成以下几个子系统 一 智能型多媒体中央控制系统 1 要求操作简单 人性化 智能化 2 要求整个系统可靠性高 3 尽量多的体现出各种设备的卓越功能 让所有设备工作在最佳状态 发挥 设备的最大功效 4 为完善操作人员的系统工作 要求能够实现计算机网路控制功能 完成远 端监视 远端同步控制 远端维护等等功能 5 能够控制DVD 录像机 MD进行播放 停止 暂停等功能 6 能够控制投影机 进行开 关机 输入切换等功能 并能够控制电动吊架 屏幕 实现上升 停止 下降等功能 森林防火指挥中心建设解决方案 27 7 能够控制实物展台进行放大 缩小等功能 8 能够控制音量 进行音量大小的调节功能 9 能够控制A V矩阵 VGA矩阵 实现音视频 VGA信号自动切换控制功能够控 制房间的灯光和窗帘 自动适应当前的需要 二 数字投影系统数字投影系统与多媒体设备连接 要求配置专业多媒体投影 机 高亮度 高分辨率真彩色显示功能 不但可放影录像机 LD DVD影碟机的视频图 像 更可在大屏幕上真实投影计算机图形文字 或计算机网络信息 此功能特别适合公 司情况介绍 新产品介绍研讨 讲座教学等 必要时 可以移往其它多功能厅或场所使 用 以提高设备使用率 节省投资方的资金 三 A V系统A V系统由计算机 摄像机 DVD VCR 录像机 MD机 实物展 台 调音台 话筒 功放 音箱 数字硬碟录像机等A V设备构成 完成对各种图文 信息 包括各种软体的使用 DVD CD碟片 录像带 各种实物 声音 的播放功能 实现多功能厅的现场扩音 播音 配合大屏幕投影系统 提供优良的视听效果 并且 通过数字硬碟录像机 能够将整个过程记录在硬盘录像机中 四 扩声 音响系统本次项目的音响系统应用于多功能报告厅 会议室和新闻中 心等环境 有关区域安装固定话筒和无线话筒满足讲演的要求 并配合调音台 效果 器 均衡器并防止啸叫 满足音响和扩音的功能 有关音频信号可通过调音台输出供 音箱播放 同时视频信号输出至投影机播放 系统可播放DVD VCD CD 电视节目 调频电台广播等音视频信号 五 房间环境系统房间环境系统由房间的灯光 包括白炽灯 日光灯 窗帘等 设备构成 完成对整个房间环境 气氛的改变 以自动适应当前的需要 譬如播放 DVD时 灯光会自动变暗 窗帘自动关闭 六 录制系统 本系统目的用于对多功能报告厅内的会议情况进行监控和会议内容的采编 主控制室 可控制多功能报告厅内的监控设备 并可通过监视器进行监听和监看 任意捕捉 摄 录多功能报告厅动作 场景 可自如地进行观摩和评估 多功能报告厅实况随时录像 方便检查会议效果 对重要会议内容进行存档 以备后用 系统拓扑结构图 森林防火指挥中心建设解决方案 28 第五部分 视频会议系统第五部分 视频会议系统 根据指挥中心会议室的实际需求以及国家标准 整个会议系统分为五个部分 数 字会议系统 音响扩音部分 视频显示系统 会议摄录系统 中控系统等 每个部分 既是独立的 又是紧密关联的 数字会议系统 音响扩音部分 中控系统分别采用电 子智能产品 会议摄录系统采用DVD硬盘录像机 视频显示系统采用EIKI投影机 数字会议系统与林业视频会议系统相联 可通过政府政务信息网与省级 县级政 府和森林防火指挥部连通 随时可以召开森林防火视频会议 以及对扑火方案进行会 商 及时下达扑救命令 森林防火指挥中心建设解决方案 29 第六部分 远程监控系统第六部分 远程监控系统 1 1 1 1 设备配置设备配置 远程视频监控系统除了具有传统闭路电视监视系统的所有功能外 还具有远程视 频传输与回放 自动异常检测与报警 结构化的视频数据存储等功能 与数字视频监 控系统相关的主要技术有视频数据压缩 视频的分析与理解 视频流的传输与回放和 视频数据的存储 视频是在时间上近似连续的图像序列 在数字图像处理中 把照 片这类单幅的图像称为静态图像 简称图像 而把电视图像这类连续图像称为运动 图像或视频 视频监控系统的发展大致经历了三个阶段 第一代模拟监控系统 在九十年代初以前 主要是以模拟设备为主的闭路电视监 控系统 称为第一代模拟监控系统 第二代数字化本地视频监控系统 九十年代中期 随着计算机处理能力的提高和 视频技术的发展 人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理 利用 显示器的高分辨率实现图像的多画面显示 从而大大提高了图像质量 这种基于PC机 的多媒体主控台系统称为第二代数字化本地视频监控系统 第三代远程网络视频监控系统 九十年代末 随着网络带宽 计算机处理能力和 存储容量的快速提高 以及各种实用视频处理技术的出现 视频监控步入了全数字化 的网络时代 称为第三代远程视频监控系统 第三代视频监控系统以网络为依托 以数字视频的压缩 传输 存储和播放为核 心 以智能实用的图像分析为特色 引发了视频监控行业的技术革命 受到