森林防火监控系统技术方案

1、森林防火监控系统技术方案森林防火监控系统技术方案杭州海康威视数字技术有限公司第一章概述1概述森林防火工作是林业部门的工作重点，我国的林业工作正从植树向保树方 面发展，森林防火重在防患于未“燃”。国家投入大量的人力、物力进行森林 火灾的综合预防、扑灭工作中。但是由于森林本身具有环境复杂、分布区域广 阔等特点，单纯依靠人防的办法，不止难以应对频发的险情，而且为此付出的 代价和损失也过重。综合利用新兴的科技手段， 采用视频监控手段辅助处理森林防火， 尽早发 现火情，尽量在火发初期将其扑灭，这样可以减少扑火费用、降低人员伤亡以 及提高灭火成功率。视频监控系统在森林防火工作中发挥了相当重要的作用， 视频

2、监控相对于 人力监控的优点越来越突出，根据我们长期的工作经验和与林业专家们的探讨, 认为林火视频监控有着几大方面的优点：1）便于指挥中心统一监视控制。2）使抉择者可以观察火点实际情况，以便做出正确反映。3）可以对火警进行纪录存档，以便后期的察看研究。4）节省大量人力物力。2.需求分析根据森林分布区域广，与主管单位距离远的特点，本案认为森林防火监控 系统有以下需求：1） 采用低照度要求、长焦距、高清晰度的云台摄像机，俯瞰林区中的大范围树 木。2） 根据监控点分布分散、距离防火检查站等办公区域距离远的特点，视频数据 采用前端压缩、无线传输的方式，汇聚到林区防火监控室。3） 为了统一管理，提高指挥力

3、度，需要将各林区监控室汇聚的视频上传到森林 防火监控指挥中心。4） 指挥中心通过网络， 将视频数据分发给其他职能部门， 共享森林防火用监控 数据。3.系统建设目标利用建设森林防火监控系统，能有效协助林业局管理森林，保护森林资源 不遭受重大损失；协助消防武警和森林警察进行森林火灾隐患的发现和排除、森林火灾的扑灭的工作，降低火灾频率，降低灭火成本，提高灭火成功率。第二章系统总体设计1.系统设计原理本案充分考虑森林防火系统的特点，有针对性地提出基于IP 网络的数字视频联网监控系统。数字视频联网监控系统，主要利用视频编码技术，对模拟信号进行数字化 转换，并圭寸装成适合于网络传输的 IP 数据包，通过成

4、熟、稳定的 IP 网络，传 输到任何一个联网终端，进行远程的视频访问和控制。前端对模拟信号进行处理的设备即视频服务器（DVS），采用目前最先进的 视频编码标准 H.264。整个视频监控系统，依照虚拟数字网络矩阵的概念来打造。2.方案总体设计管理监控系统的设箫和访I；川J八 远程巡检和究发济件远程指挥模拟视频情寸的采集模拟信号的数字化变换、压缩、上传整个系统，规划为三级系统，其中第一级为信号采集、处理和传输层；第 二级为一线监控、记录层；第三级为系统管理层。整个系统备有向上级管理部 门传送数据的网络接口。第一级为系统最前端，直接采集系统所需监控信息。由于监控点分散、距 离中心森林防火临 控捋挥中

5、心林区防火监控窒林区N肪火监控室实吋监控前端视频对重要视频进行记录无线网络监控点1监控点2距离远的原因，第一级系统利用无线网络和监控中心相联。第二级为一线监控单位，进行日常的林区电子巡检和监视工作，并对接收 的视频数据做记录。第三级为监控系统的管理中心，对接入的设备和访问用户做统一管理，并对 前端监控网点进行巡检，对重要视频资料进行长久录像。第三章系统详细设计1.系统拓扑图整个监控系统分成三级:1） 信号采集接入层2） 视频监控、控制层3） 系统管理层2.系统功能说明2.1 信号采集接入在林区架设多个消防用瞭望台，安装长焦距摄像机采集“视线”范围内的 视频信号。利用云台进行摄像点的变换和摄像机

6、焦距的调整，进行无死角监控 和细节监控。对于高档的云台，还可以获取摄像点的经纬度信息，可通过摄像 机的串口传给 DVS，再由DVS 的透明通道通过网络传送到监控中心， 在电视墙 上进行显示。存储服务器计理厚务器电视常服务器森林障火监控管耶帀心 ）分挖1机采集到的视频信息送入 DVS 进行处理。因为模拟信号如何直接进行同轴电 缆传输，虽然清晰度等方面较高，但是传输距离有限，如果利用光端机加裸光 纤的方式进行传输，由于森林地形复杂，又存在布线困难、改造难度大的问题。 综合以上特点，先对数据量庞大的模拟视频进行压缩，再利用无线网络进行传 输，是一种可行的方法。DVS不仅能接入视频信号，还可以接入其他

7、串口数据。无线传输系统利用 802.11g 的技术， 并进行扩展配置， 安装信号放大器和天 线组，在传输途中，利用无线 AP 和无线基站进行接力传输，以达到系统需要的 传输距离。802.11g 可以达到 54Mbps 的传输带宽，能够满足清晰压缩视频数据 传输的要求。2.2 信号处理、监控在林区设立一个防火监控室，安装一个大的无线基站，接收各个监控网点 传送过来的视频信号。监控室配备一台联网主机，安装分控软件。对前端的各个监控网点进行联 网访问和控制。联网用户的权限有管理中心统一分配。分控中心，对辖区内的所有监控点进行远程实时监控，以在第一时间发现 火灾隐患，及时进行扑救。2.3 防火监控管理

8、中心本级是整个监控系统的管理中心。对整个监控系统的接入设备和访问用户 进行管理。在管理中心主要配备以下服务器，以提供管理和监控功能：管理服 务器、流媒体转发服务器、电视墙服务器、存储服务器和控制主机。管理中心具备的功能控制中心管理：对所有控制中心的添加、删除和配置等管理用户管理：对每个控制中心的操作用户做添力口、删除和配置的管理，目前的用户管理分管理员、超级用户、普通用户等几个级别。服务器管理：对所有类型的服务器的添加、删除和配置等管理设备管理：对所有前端设备的添加、删除和配置等管理日志管理：记录用户对管理中心的操作日志 等等。网络传输： 接收控制中心发送过来的验证请 求、网络报文以及通过这个

9、模块 于各个控制中心保持心跳。数据库：数据库模块主要是读写用户以及控 制中心等表的数据。解码软件支持 D1 分辨率工作模式， 在 D1 数据模式 下一台解码服务器解 24 路码流， 每个解码输出 占用一个VIDEO OUT 和一个 AUDIO OUT。主要功能1、控制端（控制中心）通过网络向其发送 命令，控制某个解码通道取流并显示指定 的监控点图像；支持在视频图像上显示关 联解码通道的序号，方便使用者灵活控 制；2、电视墙服务器将所有解码上墙的图象 通过网络传输给指定的网络存储服务器 进行网络视频数据备份集中存储服务器主要功能：1、用磁盘预分配技术，写入数据时，磁盘 模拟串行记录设备顺序记录录

10、像数据，读出 数据时，磁盘按照普通磁盘方式工作；软件 完全托管相关磁盘的读写操作，在保证写任 务的前提下提供高效的数据读出性能，计划 实现单台服务器最多支持 3 个磁盘分组，每 个磁盘分组最多同时进行 40 路 2M 码流数 据录像，16 路 8 倍速文件回放；2、盘预分配技术的特点，在服务端实现对 录像数据的检索和码流分析，将数据按照要 求的回放速率一帧一帧的送出，并提供同步 回放的解决方案；3、按照自己的录像计划定时录像外，控制 端（管理中心）也可通过网络向其发送命令， 触发起启动相应的录像；4、集中存储服务器也支持控制中心在远程 对存储服务器上所有的备份文件进行点播。流媒体服务器 控制中

11、心 主要功能：中间件客户端抽象层：是中间件抽象出来的于设 备交互的接口，应用通过这一层控制设备 获取码流：主要有两种模式，一种直连一种是通 过流媒体。录像：应用实现管理的所有通道的录像计划，调 用集中存储中间件提供的接口给存储服务器发 命令控制集中存储服务器以及 DVR 的录像。 解码：包括预览模块的软解码和硬解码两种模 式，其中硬解码上电视墙调用电视墙抽象层圭寸装 的接口控制前端的电视墙服务器。参数控制：设置预览的视频参数（亮度、对比度 等）以及控制预览画面前端的云台（包括聚焦 等）。远程配置：调用客户端抽象层接口配置设备的所 有参数（包括网络、通道、串口、报警、用户等）。报警：在 cont

12、rol center 启动监听被动接收前端 服务器上传的所有报警信息，并且在这个模块中 将所有的报警信息做脉冲过滤处理。消息联动：对过滤过的报警信息建立联动关系并 且触发所有相关的联动动作启动。设备管理：设备通道的添加、删除及配置的管理，包括各种组合的配置（组的画面分割、组中通道 的添加等等）。日志管理：记录、查询 control center 所有的操 作和报警日志。网络传输：向上级 Control Center 或 Server 发 送报警、操作信息，并且上传该 control center 的运行情况。3.系统特性由上述章节可知，整个森林防火视频监控系统，具有如下特点：1）先进性监控系统核心设备硬盘录像机采用最先进 的H.264 视频压缩标准。系统采用先进的光纤传 输技术和网络传输技术，采用的产品和使用的连 接方案都具有先进性。2）稳定性系统采用工业级的嵌入式设备，产品本身具 有稳定性，并且系统的架构具有丰富的实际应用 经验。与病毒绝缘的硬盘录像机软件系统，保证整 个联网监控系统的稳定运行。3）安全性在高速公路监控系统内网中传输监控数据， 并且任何访问用户都是经过授权、验证的。多级的用户权限设置，管理权限