DB51-T 3038-2023四川数字林草天空地人一体化监测系统技术规范

ICS65.020.40CCSICS65.020.40CCSB61四 川 省 地 方 标 准DB51/T3038—2023四川数字林草天空地人一体化监测系统技术规范20232023020720230408四川省市场监督管理局发布目 次前言 II132范引文件 33语定义 44统计本则 45体设求 56统能求技标 77全障系 238程收试 25附录A（料）缩语 26附录B（料）省县配参考 27前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。（四川数字林草天空地人一体化监测系统技术规范范围（）（GB4208外壳防护等级(IP代码)GB6829剩余电流动作保护电器的一般要求GB/T10125-2012人造气氛腐蚀试验盐雾试验GB13955剩余电流动作保护装置安装和运行GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB20815视频安防监控数字录像设备GB/T22239-2019GB/T25070-2019GB/T2818128448-2019GB50057建筑物防雷设计规范GB50343建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50348安全防范工程技术规范GB50394入侵报警系统工程设计规范GB50395视频安防监控系统工程设计规范GA308安全防范系统验收规则GA/T669.1城市监控报警联网系统技术标准QX/T105防雷装置施工质量监督与验收规范LY/T1662.3-2008数字林业标准与规范.第3部分:卫星遥感影像数据标准LY/T2581-2016森林防火视频监控系统技术规范LY/T2582-2016LY/T2665-2016LY/T2581-2016和LY/T2582-2016界定的术语和定义适用于本文件。3.1推理inferenceAI互联性实用性先进性扩展性一体化监测系统应采用模块化设计，以适应系统规模扩展、功能扩充、配套软件升级等需求。规范性/安全性针对后端管理平台，为保障信息数据的安全性，宜采用国产自主可控的软硬件设备。可靠性数据层数据服务地理空间数据基础数据专题数据数据层数据服务地理空间数据基础数据专题数据遥感数据省政务云平台基础设施层省级云基地云网络资源云计算资源云存储资源安全资源分数据中心 网络资源 计算资源 存储资源 安全资源网络层电子政务外网林草传输专线运营商网络感知层卫无人星 机烟火识别 动物 人车卡口 气象 可燃物 野外供 移动巡护 单兵摄像机 摄像机 摄像机 监测站 传感器 电设施 客户端 动终应用与数据集成平台平台层AI平台视频联网平台卫星遥感服务无人机服务GIS引擎5G应用层森林防火检测预警系统 珍稀野生动物监测系统安防监控系统林草资源管理系统应用层森林防火检测预警系统 珍稀野生动物监测系统安防监控系统林草资源管理系统安全运维体系系统逻辑架构图见图1图1系统逻辑架构图如图1所示，一体化监测系统整体逻辑架构分为六层，从下往上依次是：感知层。网络层LoRaNB-IoT、基础设施层数据层平台层：包含AI平台、视频联网平台、卫星遥感服务、无人机服务、应用与数据集成平台。应用层5.3.2系统物理架构系统物理架构图见图2。图2系统物理架构图图2系统物理架构图如图2所示，一体化监测系统整体物理架构分为三层，三层之间通过互联公网或者专网进行通信，从上往下依次是：AI市/市//区县/林区：省、市/州、区县/林区建设配置可参考附录B。感知层卫星5规时期1次/周的预警频率。——应支持最快10分钟/次的林草热异常点监测。15——应支持利用亚米级卫星影像进行过火面积测量。无人机旋翼无人机应满足如下指标：——应支持30分钟以上续航飞行。——应支持抗风等级5级。——应支持无风条件下，72km/h平面飞行速度。——应支持无风条件下，续航里程达到18km（50km/h匀速飞行）。——应支持4m/s上升速度，3m/s下降速度。——可支持兴趣点环绕飞行，航点定点飞行等飞行模式。——宜支持起飞海拔高度6000m。——宜支持最大可倾斜角度25°。——应支持遥控器、摄像头等配件扩展。——应支持H.264编码格式。——应支持1080p及以上高清视频拍摄。——宜支持10km1080p图传，并具备抗干扰功能。——可支持最大信号有效距离FCC:10km，CE:6km，SRRC:6km，MIC:6km。——宜支持最大控制转速（俯仰）120°/s。摄像机分类摄像机主要包括烟火识别摄像机、卡口摄像机、动物监测摄像机三类。对林区进行24小时不间断监测，可自动识别并发现林区烟火，应符合下列规定：——应支持可见光和热成像双光谱同时监测。——可见光应采用≥1/1.8"CMOS图像传感器。——应支持AI相机，算法加载。——应支持≥2TOPS算力。400≤5km，应≥300mm>10km≥700mm38488≤5km75mm10k，应≥90mm>10km，应≥125mm——最低照度彩色：0.001Lux，黑白：0.0001Lux。——应支持H.264、H.265、MJPEG等多种编解码。（）1s——应采用不易沾水、灰的视窗，降低运维成本。——应支持云台水平360°旋转、垂直不小于90°旋转。——应支持数字防抖，宜支持陀螺仪防抖。——应支持SDHC卡和SDXC卡，应支持最大容量256GB。——应支持可见光烟火检测并上报报警的功能，上报信息包括烟火位置信息和抓拍图片。——应采用开放架构，摄像机硬件与软件解耦，支持烟火识别算法集成，支持算法加载和升级。——应支持算法统一生命周期管理，支持算法下载、安装、启停、状态查看功能。Roorkit卡口摄像机主要分为人脸卡口摄像机以及车辆卡口摄像机。对林区出入口的人脸、人体进行抓拍和人流统计，应符合下列要求：——应采用≥1/1.8"CMOS图像传感器。——应支持≥1TOPS算力。——应支持≥200万像素的图像分辨率，帧率≥30帧。——最低照度彩色：0.001Lux，黑白：0.0001Lux。——应支持H.264、H.265、MJPEG等多种编解码。——应支持SDHC卡和SDXC卡，应支持最大容量256GB。60≤150≤1——应支持人流量统计功能。——应采用开放架构，摄像机硬件与软件解耦，支持人脸识别算法集成，支持算法加载和升级。——应支持算法统一生命周期管理，支持算法下载、安装、启停、状态查看功能。对林区出入口车辆进行抓拍和车流统计，应符合下列要求：可见光应采用≥1/1.8"CMOS图像传感器。——应支持≥1TOPS算力。——应支持≥200万像素的图像分辨率，帧率≥30帧。——最低照度彩色：0.001Lux，黑白：0.0001Lux。——应支持H.264、H.265、MJPEG等多种编解码。——应支持SDHC卡和SDXC卡，应支持最大容量256GB。99%，车牌识别准确率≥99%，车型识别率≥99%，≥99——应支持车流量统计功能。——应采用开放架构，摄像机硬件与软件解耦，支持车辆识别算法集成，支持算法加载和升级。——应支持算法统一生命周期管理，支持算法下载、安装、启停、状态查看功能。分类——应采用≥4/3"CMOS图像传感器。——应支持≥2TOPS算力，宜支持≥4TOPS算力。——应满足最大焦距≥280mm，光学变焦≥20倍，数字变焦≥16倍。——应支持≥800万像素的图像分辨率，帧率≥30帧。——最低照度要求彩色：0.001Lux，黑白：0.0001Lux。——应支持H.264、H.265、MJPEG等多种编解码。——应支持红外补光距离≥200米。——应支持水平360°旋转，垂直不小于90°旋转。——应支持光学透雾，增强雾天场景下图像清晰度。——应采用不易沾水、灰的视窗，降低运维成本。雨1s——应支持SDHC卡和SDXC卡，应支持最大容量256GB。——应支持北斗或GPS定位。——应支持珍稀动物识别，应支持新增动物的识别迭代更新。——应支持动物识别优先级配置，应支持按优先级进行动物识别。——应支持动物定点抓拍，当检测到重点动物时，摄像机能定点拍摄。——应采用开放架构，摄像机硬件与软件解耦，支持动物识别算法集成，支持算法加载和升级。——应支持算法统一生命周期管理，支持算法下载、安装、启停、状态查看功能。——应采用≥1/2.5"CMOS图像传感器。——应支持≥200万像素的图像分辨率，帧率≥30帧。——最低照度要求：0.001Lux。——应支持H.264、H.265、MJPEG等多种编解码。——应支持白天和夜晚自动切换，夜视距离≥30米。——应支持SDHC卡和SDXC卡，应支持最大容量128GB。——应支持Wi-Fi模式现场调试。——应支持碱性干电池或者充电电池供电。——应支持图像抓拍、录像、抓拍+录像模式配置。——应支持抓拍图片张树和视频录像长度可配置，单次抓拍图片连续抓拍不少于5张，视频录制不少于5分钟。——应支持抓拍时间段和时间间隔配置。——集成基站、核心网、调度系统等功能，具有一体化、小型化的特点。——采用具有TD-LTE技术，支持带宽5Mhz,10Mhz,20Mhz，带宽可调。——重量≤10kg，可单人背负使用，也可车载部署。——IP67级防水防尘。——支持多种回传方式如卫星、专网、Mesh自组网、公网等。——免开通，免配置，一键启动，5分钟部署完成。——电池正常工作时间不小于4个小时。单兵移动终端设备，安装安卓系统，支持第三方应用，具备良好的扩展性。——2G/3G/4G全网通信。——内置北斗/GPS定位模块，支持定位功能。——屏幕尺寸应≥4.5英寸，宜≥5.0英寸。——宜采用自主设计的终端处理器芯片，保证连续供应。——终端支持数字脱网直通功能。——支持公网、专网双卡。——集成多种传感器。——前置摄像机800万像素以上，后置摄像机1300万以上，双MIC降噪。QCIF、CIF、D1720P、1080P——IP68防护等级。——支持触摸屏交互输入。——整机导通时间不超过10分钟。——整机重量小于8公斤，适合单兵背负。2Mbps2Mbps——一体化集成BUC、LNB、Modem、天线面、WiFi等。——选用国产化设备，具有国内自主知识产权。——支持SCPC/DAMA/BoD通信体制。——一体化集成BUC、LNB、Modem、天线面、WiFi等。——选用国产化设备，具有国内自主知识产权。——支持SCPC/DAMA/BoD通信体制。——支持BPSK、QPSK、8PSK、16APSK、32APSK调制方式。——支持BCH+LDPC或Turbo编码方式。——支持星状、网状及树状网组网，子网规模可容纳200个端站。——内置电池，最长可连续工作不小于4小时。——天通卫星语音电话和数据功能。——自组网功能。——一键求救功能。——2G/3G/4G全网通信。——WIFI、蓝牙功能。——内置北斗/GPS定位模块，支持定位功能。——集成多种传感器（加速度传感器、温度、气压）。——工作温度—应满足当地极端环境的高低温要求。——电池容量4000mAh。——移动巡护客户端可具备巡护员巡护打卡功能，可支持离线打卡。——移动巡护客户端可具备图片拍摄，并记录拍摄时间和坐标，实现图片和信息上传功能。——移动巡护客户端可具备巡护轨迹绘制并上报的功能，可支持断网绘制，联网上报。——移动巡护客户端应具备发送和接收平台的告警，并可对告警予以处理。——宜支持移动巡护客户端查看附近森林防火相关资源的功能。——宜支持移动巡护客户端与指挥中心、其它客户端进行视频会商的功能。——应支持移动巡护客户端火点路径规划和导航功能。——应支持移动巡护客户端二次开发能力。气象观测站宜在重点区域配置，气象因子采集和观测站选址要求如下：（10.1hPa0.1mm）——气象因子采集数据可包括云量、云高、云状因子。——气象观测站的选址应符合气象学、地质学要求。可燃物传感器应包括林分树径测量传感器、可燃物载量传感器、可燃物含水率传感器。——林分因子采集数据可包括树种、树径、树高、公顷蓄积、公顷株数。——可燃物采集数据可包括可燃物类型、可燃物易燃程度、可燃物含水率、可燃物载量。——数据采集周期不小于7天，传感器连续正常工作时间不小于5年。（）：220VAC12Vdc/24Vac/PoE/PoE+0.3kVA——风光互补或者纯光一体化杆站电源模块防尘防水等级应达到GB4208-2008中的IP65等级。——风光互补或者纯光一体化杆站的垂直轴风力发电机额定功率为300W。——风光互补或者纯光一体化杆站的室外杆上电源柜和电池柜应便于搬运及安装。1d24ac8V，220Vac1500W@10300W/L35L35GB4208-2008IP55600W21——垂直轴风力发电机采用三相永磁无刷发电机组，运行振动低，启动风速≤1.5m/s，安全风速36018.4%,MPPT9948V/100AH352500（）2200（）7GPS应采用模块化设计，支持N+130kA/60kA10kA/20kA——系统应能出具EMC，安规，环境，运输指标。——应支持站点门禁管理，支持门开告警，能监控门的开关实时状态。——站点可配置门磁，同时宜支持门磁与摄像机告警联动。——站点整体具有抗雷击CLASS—I的防雷，具备智能驱鸟设计，防止鸟粪污染。野外监控塔技术要求按照LY/T2581-2016中对应的要求。网络层类型（5G。天空地人一体化监测系统应接入电子政务外网。WIFI5.8GHz自动。——应支持10/20/40/80MHz波道间隔，应支持ACM（自适应编码调制）。——应支持MCS0-MCS9（BPSK-256QAM）调制模式，并可设置选择。——应支持TDD（时分双工）模式，多终端接入TDMA（时分多址）精准管理时隙。——应支持上行和下行传输速率的比例可按照不同级别调整和设置。——应支持卫星同步技术，多设备同发同收，应支持AES256空口加密。——中心站单扇区应支持750Mbps吞吐，远端站应支持250Mbps吞吐。——应支持ACS（自动信道选择）和DFS（动态频谱选择）。1GE1GE1GE（SFP）1GE——设备发射功率应不小于24dBm，应提供网规工具，规划可用度99.999%。——应支持符合IEEE802.1ag或IEEE802.3ah标准以太网OAM功能。——应支持设备防护等级IP67，设备应内置防雷能力，满足IEC/EN61000-4-5规范。——应支持设备掉电自动告警，应支持免上塔设备管理，终端站应支持免配置。——应支持集中统一远程管理，中心站和远端站均应支持远程扫频。WIFI——应保证能够远程开关WIFI。——应支持双射频2.4GHz、5GHz同时工作。6KA/6KVIP68——应保证外置天线口不小于5KA天馈防雷。——应支持内置物联网芯片，支持BLE5.0/Zigbee/RFID/Thread物联网扩展。WEPWPA/WPA2–PSKWPA3-SAE、WPA/WPA2–PPSK、WPA/WPA2/WPA3–802.1XWAPI——应支持对No-WIFI干扰源进行频谱分析，可以对干扰源进行精确定位和频谱显示。WIDS/WIPSAPAPCAPWAPDTLS、IPSec省级云基地见图3图3省级云基地省级云基地使用省政务云平台提供的云化的计算、存储、网络及安全资源，如图3所示。IaaS——应支持创建自定义CPU、内存、网络、磁盘属性的云服务器。——应通过冗余副本方式实现云硬盘故障容错。PaaS——应支持并行计算框架，如Map/Reduce。——应支持数据融合分析，如MPPDB。——应支持云基地与分数据中心协同，云上模型训练、云上模型管理、云下或者云上算法推理。——应支持统一平台层实现应用集成，数据集成，消息集成。——应支持关系型数据库服务和非关系型数据库服务。分数据中心应支持部署在市/州、区县/林区，便于就近指挥和处理业务。具体要求如下：2CPU，CPU2.1GHz，≥1016GBIPSecVPN92SSLVPNIPv6IPV6——视频存储模块应配备至少两颗64位8核处理器，主频应不低于2.0GHz，磁盘数量≥36；单盘≥14TB企业盘。——视频存储模块应采用流直存方式。SANNASNAS——业务存储模块应支持控制器在线自动升级，应检查升级完成情况。——业务存储模块应支持RAID10、RAID50、RAID5、RAID6配置。——业务存储模块应支持控制器主机接口IO模块、磁盘、电源热插拔。——UPS容量应支持3KVA及以上。——设备硬件部件应具备中国质量认证中心《CCC现场检测实验室》认证证书。——管理运维软件提供分支站点远程集中管理功能，单套软件可管理站点不少于500个，通过级20000UPS——管理运维软件应支持应用部署、升级、纳管、监控、上下电。VM——管理运维软件应支持机柜环境温湿度、门禁、水浸、烟感、UPS状态查看，UPS告警查看。——分数据中心应具备算法和省级云基地的协同处理能力，支持模型在线更新。平台层类型平台层包含AI平台、视频联网平台、卫星遥感服务、无人机服务、数据服务和应用与数据集成平台。AIAI——平台应支持林草相关的算法的训练和推理，以满足业务场景需求。——平台应具备开放性，兼容主流的训练框架，如：TensorFlow、MXNet、MindSpore。——平台具备支持可视化和编码建模，适用于不同水平的用户进行林草模型构建。视频联网架构图见图4。图4视频联网架构图///GB/T28181-2016省级视频联网平台应接入全省范围的林草视频监控设备，具体要求如下：1030——应支持不小于100路并发视频调阅，可扩展到2000路并发视频调阅。——应支持H.264、H.265、MJPEG等多种编解码。——应支持资源授权范围内实时视频调阅、录像检索、回放和下载功能。——应支持多级多域组网，上下级域支持智能分析资源共享和数据共享功能。——应支持主备和集群高可靠部署，集群内不需要部署独立的管理节点。——应支持管理服务和业务服务分离，管理服务故障不影响其他业务，保证录像和业务数据恢复。——支持数据传输加密，保证数据传输过程安全。——应支持敏感数据加密，如口令、私钥、人脸特征值等加密存储，防止敏感数据泄密。——应支持视频监控软件以非root方式运行。Restful——宜支持视频管理、视频分析和检索合并一台服务器部署，支持视频和图片流直存。510100100050005——宜支持不小于100路并发视频调阅，可扩展到500路并发视频调阅。H.264H.265、MJPEG306M——应支持视频数据可靠存储，支持RAID失效后可读可写。置功能；应支持按用户优先级对球机和云台控制进行抢占。——应支持视频管理、视频分析和检索合并一台服务器部署，支持视频和图片流直存。——应支持主备和集群高可靠部署，集群内不需要部署独立的管理节点。——应支持管理服务和业务服务分离，管理服务故障不影响其他业务，保证录像和业务数据恢复。——支持数据传输加密，保证数据传输过程安全。——应支持敏感数据加密，如口令、私钥、人脸特征值等加密存储，防止敏感数据泄密。——应支持视频监控软件以非root方式运行。Restful——应支持人脸和车辆结构化数据汇聚和检索、人脸和车辆布控。卫星遥感服务的技术要求如下：——基础影像数据可根据需要每半年更新一次。——遥感影像应符合国家林草局2008年颁布的行业数据标准LY/T1662.3-2008。120——支持对灾后的火烧迹地进行初步的调查与评估，计算过火面积以及生态损失情况。大型固定翼无人机服务应满足如下要求：——应支持无人机运输到场服务，无人机现场运输服务。——应支持无人机按天租用服务，并满足无人机投保机身保险、第三责任险、意外伤害险等保险。——应支持无人机飞手到场操控服务。——应支持基于无人机实施回传图像的烟火报警识别能力。GIS——应选用国产或者开源的地图GIS引擎。——GIS引擎需支持2D、3D等地图渲染模式；——支持OpenLayers等多种接口API；——支持二次开发。——支持空间数据管理、空间分析及空间查询等功能。——支持OGC标准的地图服务接入，如WMS、WFS、WMTS等。——地图引擎Web端展示采用WebGL技术实现。——支持OGC/3DTiles大规模异构3D地理空间数据集规范。数据层应包括数字线划地图数据、数字栅格地图数据、数字高程地图数据。——同等数据质量要求下，应优先使用国产遥感卫星产品。——数据更新周期不小于1年。——基础数据库可包括道路、水系、小地名、林业基础设施分布数据。——专题数据可包括机防火和动物保护相关数据。——防火站数据可包括站点名称、位置、坐标、物资明细，宜包括人员、联系方式。——消防队数据可包括消防队伍名称、位置、坐标、物资明细，宜包括人员、联系方式。——手持终端可包括护林员姓名、联系方式、基本信息。——小气象数据应包括气象监测数据。——可燃物数据应包括可燃物类型、可燃物易燃程度、可燃物含水率、可燃物载量。——瞭望台数据可包括瞭望塔名称、位置、坐标。——无人机数据可包括型号、预设巡航轨迹、历史轨迹、实时定位、实时拍摄影像。——摄像机数据应包括摄像机型号、坐标，实时视频流数据。——稀有动物活动、行为数据库。林草资源管理系统应用包括地图工具、资源现状、专题展示、综合查询、数据分析、历史对比。241‱1‱24h3——可支持系统对监控范围内检测区和非检测区的自动划分功能。——可接入卫星遥感图像火点数据。（）GIS100——应支持移动客户端上报火情自动定位功能。——宜支持卫星遥感图像发现火点，并接收火点坐标——应支持实时查看前端各监控点的视频信息和监控范围。4——应支持雨天、非防火季时，在平台上关闭检测功能。——应支持视频回放功能，可播放实时视频。——应支持实时查看无人机的拍摄视频信息，可支持查看无人机实时和历史的轨迹信息。——扑救指挥应围绕定位火点，支持围绕不同半径的扑救力量分布查询。——宜通过对公共道路数据和林区道路数据，实现由监测中心或移动终端前往火点的路径规划。——宜支持指挥中心与移动巡护客户端、其它客户端进行视频会商的功能。——应支持灾后评估报告关键数据统计（如：过火面积），为灾情损失分析提供依据。——摄像机视频自动回传。AI评估其行为，辅助救援工作精准和及时的开展。——应支持识别视频按照物种分类存档，对误分的种类进行模型优化。6.6.4.2支持算法扩展评估其行为，辅助救援工作精准和及时的开展。——应支持识别视频按照物种分类存档，对误分的种类进行模型优化。6.6.4.2支持算法扩展——平台应支持林草相关的算法的推理构建业务模型，以满足业务场景需求。6.6.5安防监控系统安防监控系统提供人员卡口、车辆卡口应用。——应支持视频实况查看和录像回放。GISGIS——宜支持人脸和车辆视频分析，应支持人脸和车辆结构化数据汇聚和检索、人脸和车辆布控。——宜支持人数统计和车流量统计。——宜支持入侵检测。7安全保障体系安全保障体系包括网络安全要求和运维要求。描述2.0——省级云基地应参照等级保护三级规范建设，并通过等保测评机构测评及整改。——省级云基地应通过商用密码评估机构测评及整改。（VPN）（DirectConnect）WebSQLWeb——应通过SSLVPN接入运维系统，并通过堡垒机做运维操作审计。7.3运维要求通过建立一套完善的运维管理系统，对终端、网络、云基础设施和业务系统实现统一管理。——应支持摄像机终端、网络设备、云基础设施的实时监控、告警展现。——应支持摄像机设备的在线率统计功能。——应支持图像质量异常报警的功能，图像质量异常：雪花、亮度异常、遮挡。——应支持配置管理功能，实现IT资源配置的自动发现、配置维护、配置消费管理。IT110Ω1/1500总体功能满足第5章的总体功能要求。各功能项满足第6章的系统功能要求和技术指标。除满足上述要求外，还应遵循LY/T2581-2016、LY/T2582-2016和LY/T1721-2008。响应时间要求如下：——视频画面实时回传，无卡顿、花屏情况发生。51——应支持现网（新建设备）在线率应不低于95%。——应支持图像质量异常报警的功能，图像质量异常：雪花、亮度异常、遮挡。——应支持现网（新建设备）在线率应不低于95%。——应支持图像质量异常报警的功能，图像质量异常：雪花、亮度异常、遮挡。附录A（资料性）缩略语下列缩略语适用本文件。ACL：访问控制表（AccessControlList）ACM（AdaptiveCodingandModulation）AES（AdvancedEncryptionStandard）AI（ArtificialIntelligence）API：应用软件编程接口（ApplicationProgrammingInterface）APP：应用程序（Application）ATPC：自动发射功率控制（automatictransmitpowercontrol）BUC：业务单元(BusinessUseCase)CPU（CentralProcessingUnit）CIF（CommonIntermediateFormat）EMC（ElectromagneticCompatibility）LNB（LowNoiseBlock）MPPDB：大规模并行