智慧林业专项方案

智慧林业处理方案目录TOC\o"1-5"\h\u9一、方案概述 3113481.1方案背景 345021.2方案意义 341421.3编制依据 419711二、技术方案 5250112.1设计标准 590422.2整体目标 6316652.3方案框架 714252.3.1前端采集端 711.采集原理 777472.关键部分框架 834672.3.2传输系统 10187411.无线网络传输系统 10298582.光纤网络传输系统 1198042.3.3主监控中心 12184081.机房环境设计 1220372.监控指挥中心存放控制和数据分析 1516156三、云计算平台 18168781、平台组成 18220362、关键功效 19172792.1林火监测预警和防控 19160272.2生态环境监测评定和预防 20方案概述1.1方案背景森林生态资源是支撑中国经济社会可连续发展关键基础，林业既是一项关键公益事业，也是一项关键基础产业。党十八大把建设生态文明纳入中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局，并提出“走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代道路”，这为新时代加强现代林业建设，着力保障和改善民生提供了重大机遇，含有重大现实意义和历史意义。为此国家林业局专门颁布实施了《中国智慧林业发展指导意见》、《中国林业物联网发展行动计划》，为中国智慧林业发展指明了方向。1.2方案意义林业信息化变成林业现代化基础要求，数字林业向着智慧业转型升级，即是新一代信息科技进步肯定趋势，也是林业现代化发展必由之路。伴随智慧林业住不推进、深入，它能够为林业相关工作带来更多便捷和实效，智慧林业系统不仅提供了一个良好学习和交流平台，而且能够将林业整体情况经过信息化将终端显示在眼前，能够帮助我们愈加正确了解掌握更多详尽信息。智慧林业是一个新型资源观、生态观和价值观具体展现，是落实中央一系列重大方针政策关键方法，对发展林业和民生林业、建设生态文明和漂亮城市含相关键现实意义和深远历史意义。1.3编制依据《相关深入加紧林业信息化发展指导意见》（.3）《中国智慧林业发展指导意见》（.8）《中国林业物联网发展行动计划（-）》（.10）《三北防护林建设、指导标准意义和效益及问题》《三北防护林体系建设五期工程计划技术手册》技术方案2.1设计标准依据需求结合智慧林业项目系统实际需求，以智慧林业系统结构配置合理性、科学性和经济型为标准，同时严格掌握以下标准进行设计：优异性标准不管是软件配置，还是硬件配置，努力争取做到技术优异，安全可靠防范严密。兼容性标准即系统设计合理，不管是硬件匹配，还是系统和特定环境适应性，全部要求很好兼容性。安全保密标准系统设计和配置必需确保森林防火信息安全，有很好数据安全方法，有较强数据备份和系统恢复供能。可扩充性标准系统充足考虑林火监控需求和未来技术发展带来系统扩充需求，预留足够接口空间，可满足以后软件升级及设备扩充。2.2整体目标视频联网联控、统一指挥调度本方案实现全部林业站点资源和视屏统一监控，同时可依据需要将所管辖视频资源共享给地域或国家林业部，并依据林业实际需求，采取自上而下逐层汇接方法形成份层指挥管理架构。2）林火监测预警和监控森林火灾监测预警和防控，除利用微型遥感、航空遥感等天网系统大范围监控和防控外，关键在于建设和应用视屏监控、红外感应等地网系统，和移动智能端（智能手机）、单兵设备等人网系统，当画面中有烟时，烟感测温智能摄像机会自动捕捉火灾迹象画面，并经过后台软件自动将该画面自动在监控大屏上弹出，同时引发声光报警器工作，提醒值班人员做出判定后进行处理。火点正确定位、林地查询分析警情发生，经过卫星遥感观察经纬度进行搜索定位，借助模糊查询及视频来进行火电正确定位，可自动探测出远距离火焰、车辆、人员等地热源目标，立即分析、立即报警。4）长久生态监测和评定林业生态环境长久有效监测和评定，关键指对陆地生态系统相关指标进行连续观察，进而评定生态系统健康情况、生态服务功效和价值、并为森林等资源生态工程建设提供科学依据。档案管理录入、实现动态管理本方案将森林管理纳入预警管理平台，提供了一套完整、科学、统一森林档案管理软件，便于有针对性预防和警情发生，自动形成历史统计，便于实施管理。2.3方案框架本方案充足利用云计算、物联网、大数据、移动物联网等新一代信息技术，经过感知化、物联化、智能化手段，形成林业立体感知、管理协同高效、生态价值凸显、服务内外一体林业发展新模式。本方案总体预算为1500万元。遵照国家林业局《行动计划》要求，本方案提出智慧林业总体框架分为三个部分，即前端采集层、传输系统、主监控中心。2.3.1前端采集端前端采集层是智慧林业基础，关键进行林业信息采集、简单处理及数据传输。由无线红外探测器、智能手持终端等智能硬件设备组成，形成区域性传感网络或大陆尺度分布物联网，含有长久稳定位置感知、环境感知、火灾感知等功效。本前端采集端预算资金为万元。1.采集原理监控点选择，首先摄像机应该选择安装在森林制高点，要求视野宽、无障碍、监控面大，尽可能少设监控点，并尽可能使得每个监控点位覆盖森林面积最大，如有没有法回避监控死角，可增加监控点；监控点要求全天候工作，镜头应选择日夜两用型镜头，而且在5km内能够看清人物活动。为了降低远距离图像抖动，摄像机安装也要确保牢靠稳定；考虑到自然界雷电破坏力，其高达千瓦伏以上电压会对野外架设电子设备造成极大破坏，所以野外防雷部分是系统安全可靠关键。为了确保设备正常工作，在监控点必需加入防雷避镭设备以确保设备安全。2.关键部分框架红外传感网监测系统利用红外感应、无线组网、野外供能等野外环境传感网关键技术，布署“无线红外火焰探测器”、“物联网网关”等物联网监控产品。经过短距离无线通信自组网，形成无线传感网火灾地网监测系统，替换人工巡护，实现对早期火灾现象二十四小时全天候、全自动监控。无线环境探测器无线环境探测器利用内部集成多个要素环境传感器（大气温度、大气湿度、大气压、光照度等），对林业环境参数进行采集，经过将实时监测数据传输至智慧林业物联网平台。移动智能端手持终端利用移动互联网、GPS、GIS等技术，为林业管护人员配置移动智能终端单兵设备，安装“安全监管网格化管理系统”APP软件，形成火灾应急防控人网监测系统，实现对森林火灾管控巡护、监管、应急、协同指挥。远距离热成像摄像机能够依据温度微小差异找出温度异常点，将温度转换成实时视频图像显示出来。能够在极端天气下使用、可看穿雾雨烟等障碍，实现2km-5km以上昼夜全天视屏监控。防雷设备在每个摄像机前端，分别安装一套多功效三合一防雷器（视频线、控制线、电源线），并做好接地。2.3.2传输系统传输系统关键包含网络布线、有线传输系统和无线传输系统。本传输系统预算为万元。传输系统传输系统是整个系统神经中枢，它直接关系到整个系统正常运行，传输信号包含：正向传输彩色视频信号、气象信息数据、摄像头控制信号。传输系统大致分为两类：光纤网络传输系统无线网络传输系统因为监控系统本身特点，考虑到本项目跨度范围较大，所以考虑前端摄像监控图像数据传输模式需要有线和无线传输模式相结合，并首先考虑无线传输模式，无线传输模式施工方便，图像实时传输、清楚，并可考虑传输距离远近、现场自然条件不一样（部分需要跨过铁路或公路），依据实际情况选择无线或有线传输方法。无线网络传输系统技术方案需要在传输方法选择上进行分析和对比。无线网络传输有没有线微波传输和网络传输。网络传输受网络宽带和速度限制，每秒只能传输几到十几帧图像，动画效果十分显著并有延时，无法做到实时监控。微波传输系统能够处理几公里甚至几十公里不易布线场所监控传输处理方法，采取调频调制措施，将图像搭载到高频载波上，转换为高频电磁波在空中传输。其综合成本低，性能愈加稳定，能够动态实时传输广播级图像，图像清楚度不错，而且完全实时，组网灵活，可扩展性好，即插即用，维护费用低。所以综合考虑能够选择微波传输系统。光纤网络传输系统光纤网络传输是把视频及控制信号转换为激光信号在光纤中传输。光纤传输含有高带宽、传输距离远，一根光纤潜在带宽可达20THz。采取光纤传输数据，是很理想，且光纤在无中继情况下传输距离可达几十、甚至上百公里。信号串扰小，保密性能高。抗电磁干扰、传输质量佳。尺寸小，重量轻，便于运输。综合以上对比条件，监控点位传输技术方案选择，能够选择有线传输和无线传输相结合，总体要实现以下内容：适应室外应用，IP防护等级高。支持远距离和点对点大规模组网传输，提供足够高链路带宽，同时支持带宽分配。支持视频组播包转发控制。传输高稳定性和可靠性。安装线路简便、含有强大管理功效、维护成本低。2.3.3主监控中心指挥中心是整个监控系统中心，既是整个系统信号传输、切换、分配中心，也是整个系统控制中心。所以该系统质量优劣，供能配置是否完备和优异，将直接影响到整个系统供能和影响质量。指挥中心关键包含：监视器、数字硬盘录像机、网络控制键盘、管理服务器、数据库服务器、应用服务器、双联操作台、交换机、机柜等设备。本主监控中心预算为万元。机房环境设计机房是各类网络精密设备运转场所，这些精密设备及设备零配件对环境要求也相当高，为了确保各类设备能够连续正常运转，不至于因环境影响而造成某个设备零配件损坏，可能引发网络堵塞、系统瘫痪等重大事故。机房环境关键包含：机房温湿度、机房洁净度、机房内空气压强、机房内噪声等等。本设计对机房环境作以下设计：机房依据国家标准GB50174-93中A级标准设计。开机时：湿度A级20±2℃（冬季）22±2℃（夏季）相对温度A级45~65%温度改变率A级＜5℃/h，并不得结露停机时：温度A级5~35℃相对湿度A级40~70%温度改变率A级＜5℃/h，并不得结露采取方法：在机房内配置1台精密空调洁净度要求：机房内空气含尘浓度，在静态时每升空气中大于或等于0.5μm陈颗粒数应小于18000粒。采取方法：机房地面、顶棚基层均刷防尘油漆气压要求：机房内气压相对外界压强为正压采取方法：配置新风净化机噪声要求：机房内噪声在设备停止条件下工作位置处测量应小于68dB（A）。采取方法：机房内全部窗户采取TK板封闭处理。机房装饰设计：作为一个信息化窗口，机房装饰除了表现美观舒适性外，最关键是要考虑到机房安全处和耐久性机房电气设计：机房供配电及UPS配置，直接关系到机房设备运转可连续性，为了确保机房内全部设备正常运转，不因为供配电设计不妥而产生故障引发设备损坏和系统故障，所以需要对供配电进行科学合理设计和施工。供电设计：对电源要求：电压：380/220V±10%；频率：50Hz±0.5Hz；谐波失真≤5%；相数：三相五线制/单向二线制电源配置：市电分配柜中UPS电源主路和旁路分别采取独立开关控制，考虑UPS电池充电，采取100A开关，同时增加一个UPS外部旁路开关，当UPS正常时，开关处于锁定状态。UPS处于故障时，采取外部旁路供电，完全隔离UPS，空调和其它市电负载采取100A作为主开关时，当有故障发生时，不影响UPS正常供电。UPS输出柜采取100A开关作UPS开关作为UPS输出开关，UPS在分配柜内部，以利于UPS输出接线盒UPS维护，因为本柜常带电，和其它柜完全隔离，应急照明采取市电和UPS一起供电，当市电断电时，转UPS供电。市电分配和UPS输出啊分配预留远期扩展功效，可随时增加配电柜容量和开关数量。UPS配置：在选择线式16KVA,关键设备后备时间为4小时。机房接地系统1．强弱电采取联合接地极时，接地电阻必需小于1Ω。2．采取联合接地极时，弱电接地引出线和强电接地引出线不能从同一点引出，二者要相距3m以上。3．对于抗干扰要求高设备，比如电脑、消防控制室接地干线应用截面积大于25mm2绝缘铜导线两根或固定在绝缘子上接地排，避免和强电接地线相通。空调系统机房中计算机及网络设备在运行中散热量大而且集中，散热量极小，散热量95%是显热，热湿比较大。在这种情况下，需要空调来实现机房内部温湿度平衡。不过机房洁净度要达成以下要求：机房要密封、墙体围护结构要清洁；机房要保持正压，预防脏空气侵蚀，新风做到两级净化，即初效、亚高效过滤器，而从使输入机房空气洁净度大大提升；空调机设中效过滤器，并定时更换，从而确保机房内空气在不停循环中得以净化。机房设备容量及选型机房热负荷关键来自两个方面。机房内计算机设备、照明设备、辅助设施及工作人员所产生热；由机房外部进入热，如：从墙壁、屋顶、隔断和地面传入机房热；透过玻璃射入太阳辐射热。为达成机房环境要求，确保计算机房内系统设备在恒温、恒湿工作条件下送风量和使人感到舒适送风量，必需计算出机房内热负荷。所以综合考虑，选择机房最好在一楼位置，这么能够尽可能降低太阳直射热辐射，而且方便人员操作管理。监控指挥中心存放控制和数据分析监控中心存放控制部分该部分是整个监控系统中心，既是整个系统信号传输、切换、分配中心，也是整个系统控制中心，所以该系统质量优劣，功效配置是否完备和优异。直接影响到整个控制系统供能和运行质量。系统控制中心建在林业局主办公楼内。关键由接入层交换机、应用服务器、管理服务器、数据库服务器、用户端操作平台、地市联网控制系统、智能报警系统、数字存放系统等设备组成。依据上述设备，经过合理技术方案，将其集成为一个完整系统控制中心。同时，其中相关设备，还应支持本项目标多种软件系统正常运行。关键功效和特点：图像显示切换功效实时图像监控，能够在电视墙、一般监视器和网络计算机终端上观看实时图像，并实现视频切换、前端控制、视频轮播等监控功效，经过矩阵宏命令，能够快速调用预案，当发生突发事件时，能够事先调用事先设置好视频图像及预置位，为高效扑救提供有力保障。数模混合数模混合视频监控系统，同时支持多个模拟矩阵系统和视频编码设备，实现模拟视频和数字视频无缝融合。用户权限管理配置整个用户用户权限，关键是针对林业局内部专网用户制订权限，针对不一样飞用户分配不一样视频点视频观看、控制、录像回看权限。针对不一样用户定义不一样权限等级。图像存放和备份功效图像能够根据要求格式实时统计、存放和备份。存放和备份信息。可在网络系统中依据授权查看和回放。网络传输功效图像信息在确保质量标准下，能够根据要求和步骤在网络中向各级领导分控端传输。对讲功效在护林及扑救过程中，工作人员经过视频监控可实现对关键部位情况实时掌控，当突发事件或需要工作人员进行指挥调度时，能够经过无线对讲系统向护林员提出语音提醒或调度，从而立即实现对现场控制、指挥和调度。存放功效数字硬盘录像机能够实现二十四小时全天录像，15天无覆盖数据保留，以实现远程录像查询和回放。整个系统在服务器安装后，会有以下功效和特点：传统视频监控方法和林火自动识别、定位和报警软件相结合；监控视频图像和地理信息、林业属性和业务管理等数据统一于结合；集中处理和网络化应用相结合；满足目前基础需求和可实现以后可连续发展相结合；突出智慧林业防火业务综合业务管理系统建设“特点”、“亮点”、“实用性”和“可连续性”。云计算平台平台组成由短信网、通信网关、业务系统、专题数据库、知识数据库、模型数据库其中：短信网关和通信网关：关键