海康威视森林防火系统解决方案

HIKVISION

森林防火信息系统解决解决方案

以客户为中虺的安全决之道

目录

第一章背景及项目需求............................................1

1.1应用背景.................................................1

1.2业务现状.................................................1

1.3项目需求分析.............................................2

1.4总体目标.................................................3

第二章信息系统总体思路..........................................4

2.1设计思想.................................................4

2.2设计原则.................................................4

2.3设计依据.................................................5

2.4设计思路.................................................6

第三章信息系统总体设计..........................................8

3.1总体架构.................................................8

3.1.1信息系统拓扑..........................................8

3.1.2信息系统组成.........................................8

3.2信息系统功能.............................................9

3.3信息系统特色.............................................9

3.3.1火情自动报警..........................................9

3.3.2火险自动预警........................................10

3.3.3火情指挥处理........................................10

3.3.4火点自动定位........................................11

3.3.5无人机火点侦测.......................................11

3.3.6防盗窃防破坏........................................11

3.3.7报警信息统计........................................11

3.3.8视频联动控制........................................12

3.3.9视频质量诊断........................................12

3.3.10设备防雷击.........................................12

3.3.11前端防结雾..........................................12

3.3.12透雾监控功能.......................................13

3.3.13报警阈值梯度设置...................................13

第四章前端信息系统设计.........................................14

4.1视频采集信息系统........................................14

4.2环境监测信息系统........................................15

4.2.1动力环境主机........................................15

4.2.2温湿度传感器........................................16

4.2.3风速传感器..........................................16

4.3供电信息系统............................................17

4.3.1风光互补发电信息系统组成.............................17

4.3.2风光互补发电信息系统部件介绍.........................18

4.3.3市电配置说明........................................20

4.4防盗信息系统............................................20

4.4.1基站防盗防破坏应用...................................20

4.4.2林区出入口人车管控信息系统应用......................22

4.5基站控制信息系统........................................26

4.6防雷接地信息系统........................................26

4.6.1基站防雷接地方式....................................26

4.6.2接地信息系统的施工方式..............................27

4.7铁塔基建信息系统........................................27

4.7.1基站铁塔选址的优化原则..............................28

4.7.2基站铁塔形式选择....................................28

4.7.3基站用地面积........................................28

4.7.4铁塔设计优化说明....................................29

4.7.5铁塔基础设计的优化..................................29

第五章传输信息系统设计.........................................32

5.1组网解决方案............................................32

5.2传输网络选型............................................32

5.2.15.8G无线网桥........................................33

5.2.2同轴避雷器..........................................33

5.3传输网络配置............................................34

5.3.1前端监控基站配置.....................................34

5.3.2中继站点配置........................................34

5.3.3后端监控（指挥）中心配置............................35

第六章指挥中心和信息系统联网建设...............................36

6.1指挥中心的功能及组成....................................36

6.2信息系统结构设计........................................36

6.2.1存储子信息系统.......................................37

6.2.2解码拼控子信息系统..................................38

6.2.3大屏显示子信息系统...................................48

第七章信息系统软件功能介绍.....................................55

7.1软件整体平台介绍........................................55

7.2产品简介................................................55

7.3产品界面................................................55

7.4产品架构................................................56

7.5整体平台级联架构........................................57

7.6硬件环境................................................58

7.7软件环境................................................59

7.8功能架构................................................61

7.9整体平台端配置功能介绍..................................61

7.9.1设备管理............................................62

7.9.2物资管理............................................62

7.9.3无人机管理..........................................64

7.9.4巡航管理............................................65

7.9.5屏蔽管理...........................................67

7.9.6大屏管理...........................................68

7.10桌面端应用功能介绍.....................................69

7.10.1二三维电子地图......................................70

7.10.2实时监控...........................................71

7.10.3云台控制...........................................73

7.10.4录像回放...........................................74

7.10.5语音对讲...........................................75

7.10.6电视墙控制.........................................76

7.10.7火险预警...........................................77

7.10.8实时火情...........................................78

7.10.9历史火情...........................................80

7.10.10火情处理..........................................81

7.10.11火点定位..........................................82

7.10.12全景拼接..........................................84

7.10.13可视域............................................85

7.10.14可视域分析........................................85

7.10.15地图反控..........................................86

7.10.16仿真监控..........................................87

7.10.17蔓延分析..........................................88

7.10.18灾损评估..........................................89

7.10.19扑火指挥..........................................90

7.11移动端功能介绍.........................................91

7.11.1视频监控...........................................91

7.11.2火情下发...........................................93

7.11.3路径分析...........................................94

7.12产品特点...............................................95

7.12.1企业级的软件架构...................................95

7.12.2简单化的操作流程...................................96

7.12.3专业级的业务功能...................................96

7.12.4灵活的部署解决方案.................................96

表格目录

表1先进技术指标..............................................16

表2车牌识别字符表...........................................23

表3输入板卡类型.............................................47

表4输出板卡类型.............................................48

表5整体平台配置.............................................59

表6桌面客户端...............................................59

表7移动客户端推荐配置.......................................59

表8配置表....................................................59

图片目录

图1.信息系统拓扑图............................................8

图2.热成像与可见光图像展示...................................10

图3.报警阈值梯度示意图.......................................13

图4.太阳电池组件背面结构及安装孔位...........................18

图5车牌示例.................................................24

图6.单摄像机无线连接示意图...................................32

图7.无线点对点传输组网示意图（Sw计ch收集）...................32

图8.无线点对点传输组网示意图（NVR收集）....................32

图9.信息系统拓扑图...........................................36

图10.链路汇聚设计............................................39

图11.大屏显示效果图1..........................................................................41

图12.大屏显示效果图2..........................................................................42

图13.大屏显示效果图3..........................................................................42

图14.大屏显示效果图4..........................................................................43

图15.大屏显示效果图5..........................................................................43

图16.大屏显示效果图6..........................................................................44

图17.大屏显示效果图7..........................................................................44

图18.大屏显示效果图8..........................................................................45

图19.网络抓屏上墙图.........................................46

图20.大屏显示子信息系统结构图................................49

图21.对比图1........................................................................................51

图22.对比图2........................................................................................51

图23.对比图3........................................................................................52

图24.对比图4........................................................................................52

图25.对比图5........................................................................................52

图26.对比图6........................................................................................53

图27.对比图7........................................................................................53

图28.对比图8........................................................................................54

图29.效果图..................................................54

图30.登录界面................................................55

图31.桌面客户端主界面........................................56

图32.Web客户端主界面.......................................56

图33.整体平台架构图.........................................57

图34.整体平台级联架构图......................................58

图35.功能架构图..............................................61

图36.设备管理导航界面........................................62

图37.列表模式下添加扑火队....................................63

图38.地图模式下添加扑火队....................................63

图39.批量导入瞭望塔.........................................64

图40.地图上显示无人机的历史轨迹..............................64

图41.添加巡航解决方案........................................65

图42.添加巡航条带............................................66

图43.添加巡航解决方案下的本次项目............................67

图44.创建大屏布局............................................68

图45.实时上墙................................................69

图46.桌面客户端功能结构图....................................70

图47.三维电子地图............................................71

图48.CS客户端的工具栏......................................71

图49.Web客户端的卫星、全景和普通视图......................71

图50.实时监控................................................72

图51.视频工具栏..............................................72

图52.云镜控制................................................73

图53.云台控制按钮............................................73

图54.录像回放................................................74

图55.回放工具栏..............................................75

图56.创建标签................................................75

图57.网络对讲................................................76

图58.设置火险等级显示的默认城市..............................77

图59.显示火险预警............................................78

图60.实时火情................................................79

图61.火情所见即所得.........................................79

图62.火情处置................................................80

图63.查看历史火情............................................81

图64.历史火情处置............................................81

图65.火情上报................................................82

图66.火点定位................................................83

图67.坐标定位................................................84

图68.创建全景拼接图.........................................84

图69.全景拼接图片............................................84

图70.可视域..................................................85

图71.覆盖范围分析............................................86

图72.地图反控................................................87

图73.仿真监控................................................88

图74.蔓延分析................................................89

图75.灾损评估报告............................................90

图76.查找救援力量............................................91

图77.实时预览................................................92

图78.录像回放................................................93

图79.手机上显示火情信息......................................94

图80.路径规划................................................95

I背景及项目需求

1.1应用背景

森林火灾是世界八大自然灾害之一，突发性强、破坏性大、危险性高、处

置极其困难，严重危及人民生命财产和森林资源安全，甚至引发生态灾难。我

国总体上是一个缺林少绿、生态脆弱的国家，是一个受季风影响、森林火灾多

发的国家。党的十八大把生态文明纳入中国特色社会主义事业五位一体总体布

局，明确提出大力推进生态文明建设，努力建设美丽中国，实现中华民族永续

发展。森林是陆地生态信息系统的主体和重要资源，是人类生存发展的重要生

态保障。森林防火是建设生态文明的基础保障，是森林资源保护的首要任务，

是国家应急管理的重要合适的内容，事关国土生态安全，事关人民生命财产和

森林资源安全，事关“山水林田湖生命共同体”建设。未来十年，是全面建设

生态文明的关键时期，是森林防火工作乘势而上大有作为的重要战略机遇期。

1.2业务现状

森林防火长期以来基本上采取较落后的传统防火指挥手段，一直未建立科学

先进、规范的森林防火指挥中心，与日益繁重的防火任务和火灾日趋增多的形势

不相适应,常常因为防扑火手段落后而处于被动应付的局面，加大了火灾的损失。

为了适应市场经济条件下森林防火扑火工作的需要，急需建立一个高科技含量的

省级森林防火指挥中心，采用新的现代化的林火管理先进技术，提高组织指挥决

策水平，走高科技防火之路，确保发生火情后，能迅速报警，科学调度指挥，最

快扑灭，最大限度地减少林火损失。

随着全国造林事业的不断发展，林地面积、林木蓄积量逐年增加。林业工作

的重点已转向森林管护。特别是森林防火已成为林业工作的首要任务和重中之重。

森林防火工作面临着许多新情况、新项目问题。一是林内可燃物多，冬春季节风

大物燥，极易引发大的森林火灾。二是森林旅游已成为人们回归自然的一种时尚，

野外生产生活用火频繁，火灾隐患增多，管理难度大。三是一些地方农村基层矛

盾突出，引发的森林火灾案件增多，故意纵火案时有发生。一旦火灾发生并迅速

蔓延将造成巨大的经济损失，对植被及生态环境的破坏更无法估量。为了免遭损

失，必须进一步加大森林管护的基础设施和队伍建设的力度，用科学的手段来强

化防火工作。我们计划分别对林区重点区域进行图像监控信息系统建设及林场护

林防火图像监控信息系统，然后根据情况再由点到面，在其它地点建立监控点,

进行信息系统扩容。在整个林区建立一套完善的森林防火体系。

1.3项目需求分析

我国在森林保护方面目前最重要的任务就是森林防火工作。近年来，我国层

层落实防火责任，加强防火宣传、火源管理、值班和报告制度，加快队伍建设,

加大案件杳处力度，使全民防火意识普遍得到提高，防火组织体系逐步趋于完善,

基础设施建设得到加强，森林火灾预防和补救综合能力得到毙高。但总体而言,

我国森林防火工作仍处于较低水平，火灾发生频率仍保持一定状态。森林火灾发

生原因主要有以下几种情况。

1）林内可燃物：森林类型大多数属于可燃物载量大的次生林，且林相残缺

不全，植被主要以松树类，芒草等为主。可以说，发生森林火灾的物质基础条件

完全具备。特别是近年来，随着全国生态公益林建设工程的实施和封山育林力度

的逐步加大，林木郁闭度逐渐增加，森林植被迅速增厚，林内可燃物迅速增加。

2）气候条件：随着全球性气候的改变，极端恶劣的天气逐渐增多，造成森

林资源大面积受灾,部分林地林木损失惨重.林内可燃物迅速增厚.使森林火险

等级居高不下。

3）野外火源：从区域分布上看，火源比较集中在城镇周围、公路沿线、田

边等地段。从时间上可分季节性用火和常年性用火。季节性火源主要是生产用火、

野炊、上坟烧纸、烧香、放鞭炮、点蜡烛等，这类火源相对集中在春秋防火期内；

常年性火源主要指常年在林区用火的火源，如依山而居的山区群众的生活用火、

风景旅游区的餐饮业用火、林区机动车辆携带的火种、电线老化等。

1.4总体目标

为全面贯彻落实2009年国务院批复实施《全国森林防火中长期发展规划》

(2017・2025年)，通过加大防火投入，加强了森林火灾预防、扑救和保障三大

体系建设，改善了重点林区森林防火装备和基础设施建设水平，提高了森林火灾

综合防控能力，通过本本次项目的建设，建立覆盖森林防火智能管控信息系统,

运用现代科技手段建设森林防火视频监控、智能预警、辅助决策及应急指挥信息

系统，实现防火工作的科学化、标准化、信息化和专业化，从而有效提高综合防

控能力。综合运用“3S”(GIS•地理信息信息系统、RS-卫星遥感、GPS■全球定

位信息系统)、计算机网络和现代通讯等高新先进技术和手段，实现集声音、图

像、报警、定位信息的全天候、全方位、网络化的远程高清晰度的实时管控信息

系统。同时，森林防火智能管控预警信息系统建成后，将有效减轻山林区工作人

员的工作强度，进一步提高护林工作效率，推动森林管护工作由单一依靠人防向

人防和技防结合、以技防为主的改革，进一步提高森林管护成效、保证天然林资

源安全。

I信息系统总体思路

2.1设计思想

1）本信息系统要实现森林火灾的及时预警，提高扑火指挥的科学先进技术

水平，达到火灾快速定位、快速汇报和管理方便、准确、直观的要求。信息系统

的建立和使用将使得森林防火预警工作从传统的经验型的定性管理转化为自动

化、标准化、规范化的定量管理，实现森林火灾的快速识别定位，极大地提高森

林防火预警管理的科学性和准确性，辅助制定合理的扑火预案，提高扑火效率。

2）本信息系统要实现林区治安的实时监控和智能管理,提前防范治安事件，

高效准确处理治安事件。

3）木信息系统要实现林区野生动物的智能监测，基于移动巡查、视频监控

等手段采集的相关数据，便于整理摸清林区野生动物的种类、数量、分布情况。

2.2设计原则

充分考虑信息系统的先进性，力求选用性能先进的设备；

充分考虑信息系统的可靠性，以适应恶劣的环境和气候条件；

充分考虑信息系统的兼容性和通用性，考虑网络的设备连接；充分考虑信息

系统的开放性，采用模块化设计，使信息系统各部分有机融合，又相对独立，为

日后升级和更新留有余地；

注意信息系统所用设备的性能价格比,选用经济、实用设备C

如今信息系统设计崇尚模块化的集成信息系统设计思想，要求各子信息系统

功能的最大化，而且要求多个子信息系统集成后具备单个子信息系统所不具备的

高度集成化增值功能。本着这一思想，我们根据各信息系统间不同功能及集成关

联程度，将信息系统各个模块进行整合，各个功能模块协同发挥作用，并基于统

一整体平台上进行管理和操作。

为了更好的实现以上设计思想，本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成

本、低维护量作为出发点，并依次为客户提供先进、安全、可靠、高效的解决解

决方案。

1）架构合理：采用先进的先进技术，合理构架信息系统，使整个信息系统安全

平稳的运行，并具备未来良好的扩展条件。

2）稳定性：这是我们最关心的项目问题，只有稳定运行的信息系统，才能确保

整个监控信息系统平稳运行，信息系统的先进技术先进性是信息系统高性能

的保证和基础，同时可有效的减少使用人员和信息系统维护人员的麻烦。

3）安全性：对信息系统操作人员进行权限管理，确保防止无关人员对信息系统

的访问，确保信息系统的安全性。

4）扩展性：信息系统在设计时充分考虑到以后信息系统扩容的要求，在传输和

控制设备端都留有一定的扩展容量，可随时增加摄像机等前端监控设备。

5）产品主流：信息系统是否采用当今主流产品，关系到信息系统的整体质量和

未来能否得到良好的先进技术支持以及完整的先进技术文档资料。在设备选

型时，我们将主要依据用户提出的具体要求，同时考虑产品厂家的先进技术

先进性，产品是否为主流产品，原厂商的产品先进技术货料的完整性，原厂

商的先进技术支持力量和产品制造公司的发展前景。所有这些是保证用户得

到良好先进技术支持的条件，也是保障用户投资的基本条件。

6）低成本维护量：力争有良好的性能价格比，所采用的产品应是简单、易操作、

易维护、高可靠度的。

7）规范性：由于本信息系统是一个严格的综合性信息系统，在信息系统的设计

与施工过程中应充分考虑各方面的标准与规范，严格遵循各项先进技术规定

做好信息系统的标准化设计与施工。

2.3设计依据

1）《国务院办公厅关于加强森林资源保护管理工作的通知》（国办发（1994）

64号）;

2）《国务院办公厅关于进一步加强森林防火工作的通知》（国办发（2004）

33号）;

3）国家林业局《省级森冰防火指挥中心建设规范》；

4）《森林防火条例》；

5)国家林业局颁发的《森林重点防火区综合治理工程本次项目建设标准》;

6)国家林业局颁发的其它相关规程和先进技术标准；

7)国家建设部颁发的《建筑安装工程预(决)算定额》

8)其它国家和行业颁布的相关规程和先进技术标准：

9)森林防火视频监控信息系统先进技术规范2016

10)TEEE802.11无线局域网标准

11)GB9771-88通信单模光纤系列

12)GB50052-95供配电信息系统设计规范

13)GB50198-1994民用闭路监视电视信息系统工程先进技术规范

14)GB50057-94建筑物防雷设计规范

15)GB5025-2001钢结构工程施工质量验收规范

16)YD/T501-91微波无人值守电源先进技术要求

17)YD2011-93微波站防雷与接地设计规范

18)YD/T754-95通信机房静电防护通则

19)DL-T646-1998输电线路钢管杆制作先进技术条件

2.4设计思路

围绕火情的早期预警预报及应急指挥管理，融合先进的视频监控报警手段,

配合视频分析、气象采集、智能管控、GIS地图以及决策指挥等模块，所构建的

智能化防火体系.信息系统以基础空间数据库、林业专题数据库和防护数据库为

支撑，通过开发“森林防火视频监控预警决策信息系统”实现三维场景下的“灾

前、灾中、灾后”全过程、全方位、一体化动态管控和预警决策支撑整体平台,

为森林火险监测、预警、预报、扑救、灾后评怙等决策提供控术支撑和科学依据，

为各级领导决策指挥、日常管理提供有力保障。前端设备采用目前国际先进的远

距离透雾摄像信息系统配合远红外热成像信息系统实现远距离昼夜监控，信息系

统成像先进技术性能稳定，不受天气环境因素影响。采用物体温度差值分析探测、

燃烧临界温度值自动预警模式，应用具有独立运算功能的内置DSP计算信息系

统，红外温度自动感应测温模块，利用物体自身发出的温度与环境温度的差值进

行自动分析计算、自动报警,；不仅对燃烧的明火具有精准的判断，同时对冒烟

状态的喑火、高温状态的自燃物同样可以检测、识别、预警；预瞥识别率高达98%

以上；对林区进行全天候的远程监控、监测。结合移动单兵设备，实现工人了望

观巡更。实现林区管理数字化、科学化,减少了林业部门的费用支出和管理成本，

大大增加林区安全。

I信息系统总体设计

3.1总体架构

森林防火应急指挥信息系统意在建立一套科学、有效的高科技智能管控信息

系统，利用热成像智能识别前端视频、综合分析整体平台等科学先进技术，依托

林区移动巡查、视频监控、无人机等手段，以实现对林区的保护和可持续发展。

|信息系统拓扑

电愧修

必火爆

I信息系统拓扑图

I信息系统组成

整个信息系统由前端信息系统、传输信息系统、指挥中心信息系统三大部分

组成。前端信息系统根据森林的实际情况分别部署双光谱重型云台红外热成像一

体化摄像机、高清网络摄像机、手持移动终端、扩音信息系统、供电信息系统和

无线传输信息系统。后端部署中心林火预警监控整体平台、GIS应急指挥整体平

台、大屏、中心存储等设备。

3.2信息系统功能

信息系统通过前端双光谱重型云台红外热成像摄像机对基站附近数公里范

围林区进行视频监控图像采集，实现方位角3600全方位监控，通过热成像重型

云台的测距功能方位角和俯仰角以及长焦镜头焦距实现火点的精确自动定位、火

点的智能识别，一旦发现疑情，后端监控（指挥）中心将会马上发出报警信号并

定位着火点位在GIS地图上显示，同时可对火场进行火情分析、火势要延分析、

应急调度指挥、灾损评估等功能。由于森林火灾具有人为性、多样性的特点，海

康无人机信息系统利用自身的快速部署、操纵方便、功能多样化等优势。可在林

区上空快速防火检测和实时巡查，在人、车无法到达的地区进行林火侦测，并能

克服复杂的天气和复杂的起降场地等困难，不存在人员安全的项目问题，并且覆

盖面积广、工作效率高、便于执行夜航任务，能随时执行林火侦察和火场探测任

务。对重点区域进行防范，及时扑灭明火，消灭暗火。

3.3信息系统特色

|火情自动报警

设备利用红外热成像设备实施探测目标环境的温度，通过嵌入式DSP温度

分析火点探测自动报警模块，自动探测环境热源，自动报警装置跟随云台扫描

过程中检测视场内着火点。当检测出有超出设定的热点阈值时发出报警信号，

同时调用云台进入火点定位扫描模式对可疑火点进行重新判断，确认为着火点

后立即发出报警信号，同时可以驱动内部开关量信号驱动周边其它设备。独特

的森林火灾热成像分析算法，最远能监测5公里处2米*2米木质火源，能去除

车辆等转瞬即逝的热源和日间太阳照在山体没有植披的石层利土层导致的高温

干扰。DSP集成的可见光烟火识别功能，可辅助红外分析软件观测山背/山沟火

情，即对回传的实时视频应用数字图像处理先进技术进行分析，识别烟火最小

烟目标10x1。像素，保证信息系统的高火情识别率，低误报率；可实现火源

的早期发现、蔓延变化，同时借助数字云台和GIS地理信息信息系统实现着火

点的准确定位，为森林火灾的扑救决策指挥，做到森林防火扑救的“打早、打

小、打了”工作提供了重要的参考依据。

lOKm可见光图像10Km热成像&自动报警图像

|热成像与可见光图像展示

伙险自动预警

森林火险气象预报监测站是为了应对森林火灾易发生而进行预警测报的一

套高精度数字气象站。防火气象站通过显示、记录和气象数据传输等方面进行火

险预报。森林防火气象站配有一整套高性能的传感器来监视风速风向、降水、空

气温度及相对湿度。还可测量土壤体积含水量、土壤温度、太阳辐射以及其它很

多与森林防火相关的气象参数。

根据气象台提供的气象信息，结合GIS地理信息信息系统中的森林资源地

理信息，利用防火预测模型，评估各地的森林防火等级，计算出火险等级最高的

地区，并予关注。指挥中心通过接入森林火险预报检测数据实现应急指挥处理。

对不同等级的防火预警执行不同的防火指挥应急处理。

|火情指挥处理

指挥中心通过红外热成像仪接收到火情报警，可在指挥中心第一时间通过预

案显示当前火情片区工作人员联系方式，地图显示附近水资源，扑火队、瞭望塔、

避险区等信息，根据火场情况、气象信息、火点周围人力资源分布情况调度人员

队伍。向火场派出人员的指挥调度，并在指挥信息系统的电子地图上详细记录。

并记录所乘森防工具。

伙点自动定位

监控信息系统发现火点或热点自动报警后，利用回传的数字云台俯仰角、方

位角及站点的地理位置信息（经纬度），计算出火点的具体位置。当前端红外热

成像摄像机发现火点时，在GIS信息系统中，标记出火点的相应位置，并用闪烁

的方式给予提示。

|无人机火点侦测

无人机信息系统根据航路规划或地面指令，控制无人机按照预设的航路飞行,

同时搭载红外热成像摄像机，利用红外热成像设备实施探测林区目标环境的温度,

通过嵌入式DSP温度分析火点探测自动报警模块，自动探测环境热源，自动报

警装置跟随云台扫描过程中检测视场内着火点。当检测出有超出设定的热点阈值

时发出报警信号，同时调用云台进入火电定位扫描模式对可疑火点进行重新判断,

确认为着火点后立即发出报警信号。

|防盗窃防破坏

考虑信息系统能长期稳定运行，在红外热成像仪周围部署防破坏报警信息系

统，如有警情发生，可在指挥中心以声音告警、弹出画面等形式通知监控人员注

意。同时在沿线部署200万高清日夜监控球机，通过录像、抓拍等形式实现防盗

功能。

|报警信息统计

信息系统支持报警统计功能，提供对整体平台报警数据的统计分析，分析的

结果通过图表方式展示。支持报警统计报表时间粒度：年、月、周、日，统计对

象：按报警事件、报警级别。信息系统支持报警信息统一展示，提供专用报警中

心，集成展示实时报警、历史报警数据，包括报警相关的视频、录像、图片信息。

I视频联动控制

当前端SmartIPC探测到入侵目标时，自动报警并控制进行联动车牌或人

脸识别，也可通过值班人员手动打开和调节控制相应区域布防的视频摄像头，完

成对入侵目标的识别、判断和跟踪。前端监控设备送回图像、方位、俯仰、热点

判断信息，协同处理信息系统在GIS三维地图上定位，自动增加一个热点。针对

林火监测监控特别开发了和视频联动定位软件，实现沙盘画面和监控画面同步,

发现热点准确获取坐标，通过沙盘反控摄像机镜头等功能。

|视频质量诊断

视频质量诊断信息系统能够对前端设备的图像质量进行智能分析，并对视频

图像的清晰度（图像模糊）、噪声干扰（雪花点、条纹、滚屏）、亮度异常（过量、

过暗）、偏色、画面冻结、视频丢失、云台失控等常见摄像机故障进行检测。

|设备防雷击

信息系统前端设备除了电源部分采取了必要的防浪涌保护接地等措施外，对

云台等设备本身也采取了部分防雷击保护措施，云台护罩内对所有的信号输入线

路（例如：视频线路、控制线路、网络线路、低压控制线路）全部进行了电磁屏

蔽和防浪涌保护措施。

|前端防结雾

一些时节容易发生多云多雾现象，特别是秋冬时节有恰好属于防火期，属于

森林火险高发时期。为了在这段时间保证图像监控信息系统运行的完好和图像的

清晰，所以前端设备的防凝雾功能就显得越发重要了。

针对上述现象，我们对前端设备采用密封加隔离的防护措施，防护等级可达

到IP67,内部集成加热模块和风扇，防护罩内部设备不会发生结雾和凝水现象。

I透雾监控功能

林区可能存在多雾天气，结合安防监控领域的视频图像透雾的特殊要求，开

发了一种实时视频透雾先进技术。该先进技术基于大气光学原理，区分图像不同

区域景深与雾浓度进行滤波处理，获得准确、自然的透雾图像。

I报警阈值梯度设置

针对森林防火应用过程中，红外图像的热值会随着传输距离的加大而衰减,

为了满足在0~5Km监控范围内对可疑的火点都进行准确探测，我们在云台内部

设置个8个梯度功能，这样火点探测服务器在监控过程中会根据云台的当前梯

度，设置适宜的报警热点阀值，而且每个梯度之间的角度可以自定义，这样就做

到可以针对任何地理环境，都可以确保了火点自动报警的准确性。详见下图所示:

|报警阈值梯度示意图

I前端信息系统设计

前端监测信息系统采用双光谱重型云台红外热成像摄像机对基站附近数公

里范围林区进行视频监控图像采集，实现方位角360°,俯仰角・45°到+45°全

方位监控，通过重型数字云台的测距功能方位角和俯仰角以及长焦镜头焦距实现

火点的精确自动定位，实现火点的智能识别，一旦发现疑情，后端监控（指挥）

中心将会马上发出报警信号并定位着火点位在GIS地图上显示，前端采用5.8G

无线数字微波信息系统将基站的监控视频图像和各种控制及环境量信号传回监

控（指挥）中心；由于基站所处位置在野外，需要考虑防水、防腐、保温等措施，

所以对摄像机和相关设备采用全天候防护罩进行保护，对其它控制设备采用基站

控制箱讲行保护。

由于基站所处位置离监控（指挥）中心较远，并且附近无电源可取，所以需

要采用太阳能发电信息系统或者太阳能和风光互补的发电信息系统为基站设备

提供电力保障，同时由于基站所处位置为野外林区，需要考虑基站设备自身的防

盗和基站设备的防雷接地安全措施。为了获得更好更广泛的监控视野范围，需要

在基站所在位置修建铁塔，所需高度根据监控视野范围和四周植被的实际情况决

定。

4.1视频采集信息系统

视频采集信息系统主要由双光谱重型云台摄像机组成。

海康双光谱重型云台摄像机主要特性

＞专业的高低温和三防设计，IP67防护等级，具有强大的抗恶劣气候能力

＞先进的电磁兼容设计，防雷、防浪涌、防突波

＞热成像、可见光双光谱视频采集，支持双光谱变倍、自动聚焦快速稳定

＞支持双光谱视频智能联动控制

＞支持远距离测温，智能火点检测、定位和报警

＞支持对远距离运动目标的智能行为分析、定位和报警

＞支持远距离激光测距，范围达到6公里

＞可见光和热成像双光谱，单一IP双通道视频输出

＞支持标准的API开发接口，支持海康SDK、ONVIF.CGI、PSIA接入

A支持RS-485控制下对HIKVISION.Pelco-P/D协议的自动识别

＞支持丰富的菜单及操作提示功能，用户界面友好

＞支持本机备份功能，确保数据断电不丢失

＞支持断电状态记忆功能，上电后自动P1到断电前的云台和镜头状态

＞支持定时任务功能，多种定时任务模式可选

4.2环境监测信息系统

环境监测信息系统主要包括温湿度传感器、风速传感器，通过动力环境主机

直接接入信息系统

I动力环境主机

4.2.1.1先进技术介绍

动环监控报警主机是接入各种传感器和报警的核心设备，实现环境信息、报

警信息实时处理、传输等功能。它的出现解决了前端多信息系统集成的项目问题,

它可以通过4・20mA模拟量接口、开关量接口、RS-485串口与各子信息系统连

接，对各种数据进行汇集，处理成数字信号，并可以提供向上的接口供整体平台

访问、管理.

4.2.1.2主要功能

1）采集林区基站铁塔上的环境量信息，包括温湿度传感器和风速传感器，

经网络上传中心，整体平台能够配置相关联动预案。

2）采集林区基站上安装的求救信号触发器和红外双鉴探测器信号，可实现

报警信号联动监控（指挥）中心弹出画面。

愠湿度传感器

4.2.2.1先进技术介绍

温湿度传感器，采用传感、变送一体化设计，采集温湿度数据，进行数据校

正转换，转换成4-20mA电流环信号上传。

4.2.2.2主要功能

基站铁塔所处位置的温湿度、风速传感器通过4-20mA或RS485接口连接

至动环监控报警主机，温湿度、风速风向信息能实时上传整体平台，监控（指挥）

中心能随时查阅设基站铁塔所在位置的环境温湿度，并做出相应的处理。

4.2.2.3详细参数

表1先进技术指标

先进技术参数

温度测量范围-25C~85℃

温度测量精度温度士0.5℃(-10℃~60℃)

湿度范围范围5%RH~95%RH(非凝结)

湿度范围精度湿度±3%RH(20%RH~90%RH,25℃)

响应时间5s

数据传输距离2800m

输出信号4~20mA

|风速传感器

当基站现场持续风速超过铁塔设计承受能力时，可能会造成安全隐患，所以

需对风速进行实时检测，当风速超过警戒线时，能够立即启动紧急预案。

4.2.3.1先进技术介绍

风速传感器顾名思义是测量空气流速的仪器，仪器内的转速传感器能把风速

转换成4-20mA电流环信号上传。

风速传感器在所有领域都能灵活运用，广泛应用于森林防火、能源等行业。

风速传感器种类很多，最常用的为风杯式，它由3个互成120。固定在支架上的

抛物锥空杯组成感应部分，空杯的凹面都顺向一个方向。整个感应部分安装在一

根垂直旋转轴上，在风力的作用下，风杯绕轴以正比于风速的转速旋转。

4.2.3.2主要功能

基站铁塔上的风速传感器通过4-20mA接口连接至环境数据处理单元，能把

现场风速实时上传整体平台，监控（指挥）中心能随时查阅设备运行场地的风速，

并做出相应的处理。

4.3供电信息系统

前端监控基站所处位置在野外，除基站附近有市电的情况下采用市电，远距

离一般不建议采用市电，因为过长的电源线路导致到达基站时电压较低，容易造

成设备损害，而且成本高，我们建议在日照比较丰富的地方采用太阳能发电信息

系统，在风能比较丰富的地方采用风能和太阳能互补的发电信息系统，前端基站

的设备实际功率为100W,最高峰值功率150W,根据实际情况建议配置600W・

1OOOW的发电信息系统即可满足前端基站所有设备的供电要求。

|风光互补发电信息系统组成

1）太阳能发电信息系统是由太阳能电池板、蓄电池、挖制器、逆变器（有

220V设备采用）、电池保温箱构成

2）风光互补发电信息系统是由太阳能电池板、风力发电机、蓄电池、控制

器、逆变器（有220Y设备采用）、电池保温箱构成

根据实际情况，本信息系统可采用如下配置:

＞太阳能电池板：400W单晶/多晶硅太阳能电池板

＞风力发电机：600W风力发电机

＞蓄电池：12V/200ah胶体电池

＞控制器：12V/24V30A太阳能智能控制器

＞逆变器：12V/2000W逆变器（纯正弦波）

|风光互补发电信息系统部件介绍

4.3.2.1太阳能电池板（组件）

太阳能电池板是太阳能供电子信息系统中的核心部分，也是太阳能供电子信

息系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电

池中存储起来，或推动负载工作。太阳能组件经常是有相同的外型，但是发电功

率不一样，我们选择单位面积发电量较大的太阳能电池板作为供电信息系统的光

电转换器件。太阳电池组件为平板式太阳电池组件，组件背面结构及安装孔位如

|太阳电池组件背面结构及安装孔位

L一组件长度，W一组件宽度，H一