自然资源监管指挥平台建设方案

自然资源监管指挥平台

建设方案

目录

一、项目概述................................................................3

1.1.建设目标.............................................................3

1.2.总体目标.............................................................3

二、设计依据................................................................4

三、政策法规................................................................7

四、项目本期项目方案........................................................8

1.系统结构...............................................................8

2.标准规范制度建设......................................................12

3.业务应用体系..........................................................13

3.1应用..............................................................13

3.2数据平台环境部署..................................................32

33视频汇聚系统........................................................33

3.4智能分析系统......................................................37

3.5资源管控和任务调度系统............................................45

3.6可视化指挥中心....................................................51

3.7自然资源执法通....................................................53

3.8前端感知服务......................................................57

3.9存储系统..........................................................60

4.网络安全设计..........................................................61

第四章系统功能要求..........................................................75

4.1.主要功能参数........................................................75

4.2.模块功能要求........................................................76

4.2.1.软件系统........................................................76

4.2.2.系统集成、视频监控及无人机服务..................................79

一、项目概述

LL建设目标

以提高自然资源监测监管能力，提升自然资源治理能力，增强自

然资源信息化发展能力为目标，基于空间地理数据、专题数据、视频

图像数据，充分应用大数据、人工智能等技术，构建自然资源可视化

综合管控系统，形成动态化、立体化、智能化的管控体系。

监管指挥平台，将新技术、新手段、新方法应用到土地执法监察

工作中，探索利用信息化的手段进行土地执法动态巡查，全面落实部、

省厅关于土地执法“天上看、地上查、网上管”的要求，进一步完善

我市土地执法的快速反应机制，确保零问责、零约谈目标的实现。

本系统涵盖了自然资源和规划局日常巡检的所有内容，并能够实

时监控、现场处理、轨迹查询，对日常工作效率有了极大的提升。系

统平台能够满足全部巡检人员的数据通信需求，并留有充足余量便于

工作的扩展。平台可同时接入100名巡检工作人员的监测与数据需

求，并对专用GIS地图可扩可升，能够满足自然资源和规划局今后5

年的工作量要求。

1.2.总体目标

为了全面贯彻落实自然资源“十三五”规划中以信息化驱动自然

资源治理体系和治理能力，通过强化创新、全面整合和深入应用，建

立全覆盖全天候的自然资源调查监测及监管体系的指导思想和信息

化发展战略，以及《自然资源信息化建设总体方案》中明确提出的推

进自然资源执法和督察应用，需深入开展自然资源信息化建设与应用,

构建自然资源可视化综合管控系统。该系统以空间地理数据、专题数

据、视频图像数据为支撑，通过无人机侦查、视频监控、地面执法形

成立体化监测网络，利用智能分析技术并结合智慧指挥应用平台，实

现地图应用、预警上报、预警研判、移动执法、全景巡查、巡查管理

等功能，形成动态化、立体化、智能化的自然资源监管，构建智能一

体化管控体系。全面实现监管、决策与服务的信息化和智能化应用，

优化自然资源开发与保护格局，为自然资源保护与合理利用提供更加

坚实的信息支撑和技术保障，创新自然资源管理模式，提升自然资源

监测监管的科学化水平。

二、设计依据

随着信息技术的飞速发展，新技术不断涌现。自然资源可视化综

合管控系统，必须是高性能、可扩展的体系结构，以便支持今后的发

展、升级、改造的需要，从而保护投资。同时本方案以满足实际应用

为出发点，设计时主要遵循以下原则：

1)可靠性

采用性能可靠、技术成熟、功能完善、体系先进的分布式结构，

系统配置灵活、操作方便、布局合理，满足长时间稳定工作的要求。

系统响应速度快，可靠性和可用率高，不会因任何前端设备发生故障

而引起系统误操作或降低系统性能。系统能在各种可预见的环境下,

例如夜晚、阴雨天、高低温天气下正常工作；系统具有良好的野外防

雷措施。

2)兼容性

已经建设的相关的监控系统，如未达到使用年限，大规模更换并

不现实。因此需要充分考虑对原系统的利旧，保护原有投资，最大程

度地降低系统造价和安装成本。

本系统提供开放的SDK软件接口，为自然资源的业务系统实现更

丰富的业务功能提供支撑。

3)先进性

采用先进的视音频编码解码技术、多媒体技术、视音频存储管理

技术及网络通信技术，结合当前最新的大数据及人工智能技术，使系

统具有强大的发展潜力，设备选型与技术发展相吻合，能保障系统的

技术寿命及后期升级的可延续性。

4)经济性

在满足监控要求的前提下，选择技术成熟的主流产品。同时在监

测点上进行总体规划，尽可能做到一机多能，一个摄像机实现多种用

途的监控。尽可能重复利用原有可视化建设成果，做到复用。

5)扩展性

系统应充分考虑扩展性，采用标准化设计，严格遵循相关技术的

国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分

考虑与其它系统的连接；在设计和设备选型时，科学预测未来扩容需

求，进行余量设计，设备采用模块化结构，便于系统扩容、升级。系

统软件具有二次开发和升级的能力，系统加入新建设备时，只需配置

前端系统设备、建立和上级调度的连接，在管理平台做相应配置即可,

软硬件无须做大的改动。

6)易管理性、易维护性

系统采用全中文、图形化软件实现整个监控系统管理与维护，人

机对话界面清晰、简洁、友好，操控简便、灵活，便于监控和配置;

采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降

低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护

费用。

7)安全性

综合考虑设备安全、网络安全和数据安全。在前端采用完善的安

全措施以保障前端设备的物理安全和应用安全，在前端与控制中心之

间必须保障通信安全，采取可靠手段杜绝对前端设冬的非法访问、入

侵或攻击行为。数据采取前端分布存储、控制中心集中存储管理相结

合的方式，对数据的访问采用严格的用户权限控制，并做好异常快速

应急响应和日志记录。

三、政策法规

本方案严格遵循国家相关政策法规、国家和住建部相关指导文件

和规范性文件，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本方

案，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本方案。涉及标准

文件包括但不限于以下内容：

1.《国土自然资源信息化“十三五”规划》

2.《自然资源部信息化建设总体方案》

3.《国土自然资源部关于进一步加强和改进执法监察工作的意

见》（国土资规[2017]3号）

4.《国土自然资源执法监督规定》（国土自然资源部79号令）

5.IETFRFC2030简单网络时间协议（SNTP）第四版

6.IETFRFC2326实时流协议（RTSP）

7.IETFRFC2976SIPINFO方法

8.IETFRFC3261会话初始协议(SIP)

9.IETFRFC3550实时传输协议(RTP)

10.IETFRFC4566会话描述协议（SDP）

ILH.264/AVC先进视频编码标准

12.H.265/HEVC高效视频编码标准

13.0NVIF开放型网络视频接口标准

14.《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要

求》(GB/T28181)

15.《视频安防监控系统工程设计规范》(GB50395-2007)

16.《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》(GB/T22239-

2019)

17.《视频安防监控系统技术要求》(GA/T367-2001)

18.《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-2011)

19.《工业电视系统工程设计规范》(GB51005-2009)

20.《视频显示系统工程技术规范》(GB50464-2008)

21.《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008)

22.《综合布线系统工程设计规范》(GB50311-2016)

23.《综合布线系统工程验收规范》(GB50312-2016)

24.《建筑及建筑群综合布线工程设计规范》(GB/T5031—2016)

25.《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)

26.《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2012)

27.《智能建筑工程施工规范》(GB50606-2010)

28.《智能建筑工程质量验收规范》(GB50339-2016)

29.《低压配电设计规范》(GB50054-2011)

四、项目本期项目方案

1.系统结构

宜兴市自然资源监管指挥平台基于Web的BS架构的应用系统,

分为应用层，服务层和数据持久层，服务层主要由应用服务、监控

厂商OpenAPI服务、安全服务、宜兴天地图API以及消息组件五大

模块组成，系统结构具体如下图所示。用户可通过浏览器域名进行

访问，浏览器需要支持HTML5。推荐使用Chrome、FireFox.IE11

及以上、Edge等浏览器。应用层包括GIS自然资源管控子系统，自

然资源可视化指挥中心大屏子系统，移动端支持单兵巡查App,移

动终端工单App。系统结构架构图如下:

无人机意测系发

前爱思知系统

如上图所示，整个系统主要由前端感知系统、视频传输网络和指

挥监控中心等组成。

前端感知系统主要由视频监控系统、无人机监测系统、现场执法

取证系统组成。视频监控系统根据不同的应用场景可配置中载云台、

球型鹰眼、高清网络球机等不同类型设备；无人机监测系统主要有飞

行器、挂载、地面站组成；现场执法取证系统主要由单兵执法、组成。

传输网络通过租用运营商专线或3G、4G无线网络接入前端设备、

无人机、现场执法取证设备。

监控指挥中心部署智慧应用平台服务器、智能分析服务器、存储

系统、大屏显示等设备，实现智能应用和指挥监控。

系统逻辑架构采用分层式架构设计，自下而上分为五层，即物联

感知层、基础支撑层、平台服务层、业务应用层和用户层，同时以安

全保障体系、运维管理体系作为支撑。整个系统逻辑架构如下图所示:

智慧应用

全

预

景

监应警

巡

艇研

查

判

y

1）物联感知层

统筹布建高清网络球机、球型鹰眼、单兵、布控球、无人机等前

端感知采集设备或共享其他部门视频监控资源，实现前端感知智能化、

多维化、综合化，提升智能视频前端覆盖率，构建全方位、多场景智

慧型指挥感知体系。

2）基础支撑层

主要包括传输网络（含视频专网、无线网络、互联网等），以及

平台应用服务器、智能分析设备、视频图片存储设冬、高清大屏、大

屏综合控制平台等设备，为平台运行提供网络承载能力、计算资源、

存储资源。

3）平台服务层

实现视频设备、智能设备等的接入，为业务应用层提供视频数据

的采集、存储、管理和配置，以及地图、日志、授时等基础服务。

4）业务应用层

实现智慧指挥应用，包括地图应用、预警上报、预警研判、移动

执法、全景巡查、巡查管理、巡查总览等功能；实现基础应用，包括

视频监控、综合管控、人脸监控、车辆管控、报警监测等应用功能。

5）用户层

面向的用户主要为自然资源管理部门、执法监察人员及其他相关

人员。

2.标准规范制度建设

系统设计实施遵循以下总体设计思路与原则，保证系统在性能、

可靠性、易使用性等质量要素间的综合平衡，保证技术原则各项目标

的顺利实现。

＞构件式系统

系统必须由一系列独立部署的构件组成，构件的设计应该满足以

下要求：

构件多实例运行；应该尽量满足对每一个构件都可以同时运行多

个构件实例的需求，以保证系统的高可靠性与可伸缩性。

构件接口定义稳定：应充分考虑构件间接口稳定性，建议使用XML

或者类似的结构，以保证接口传输参数与内容的可扩展性。

构件粒度合理确定：应综合考虑系统性能、扩展性等方面的因素,

同时兼顾系统在部署、维护和管理等方面的要求，合理确定构件粒度。

＞分布式、面向接口访问

每个构件均可以承担服务提供者和服务使用者两种角色，服务使

用者通过访问服务提供者的接口获取相应的服务。

系统必须实现构件的分布透明机制。组成系统的构件实例可以部

署在一台或多台主机上。构件提供的服务访问对分布地点、位置透明，

服务使用者通过构件的逻辑名称即可获取服务而与构件所在主机的

物理位置无关。

＞松耦合、高内聚原则

系统设计须遵循松耦合、高内聚原则。构件之间保持松耦合状态,

服务的具体实现方式对服务使用者透明。在构件内部所实现的功能与

结构保持高度逻辑相关性的同时，保证构件间的相互独立性。

＞共享信息服务

系统必须提供独立于业务的共享信息服务，提供给外部系统访问

系统的共享信息，以实现系统间的集成与互操作。

＞业务过程与构件实现分离

应综合考虑业务过程与构件实现的分离的原则，建议利用流程管

理、策略管理和界面集成技术，动态地定义系统的行为以实现系统功

能。应用此种技术在获得灵活性与可扩展性的同时，也应当充分预见

其对系统性能带来的影响。

企业端到端业务流程的实现往往会涉及多个系统的多个功能模

块。为了降低系统间耦合程度，提高流程管理的灵活性，应该实现分

层次的流程管理机制，各系统内部实现自己的工作流管理服务。

3.业务应用体系

3.1应用

3.1.1单兵执法系统

系统为现场执法全过程记录的业务需求而设计，主要由单兵执法

系统组成。其中单兵执法系统由执法人员配置，实时记录执法过程,

并将执法现场的情况传送至指挥中心便于远程指挥和调度。

单兵设备主要负责现场的音像采集，可根据不同业务场景选择离

线或无线单兵设备，其中离线单兵设备搭配采集站完成数据采集和临

时存储。

监控指挥中心

现场单兵系统架构如上图所示：其中单兵设备终端用于执法现场

的音视频采集；采集站部署在执法大队，执法人员回到单位后通过采

集站将单兵设备导出到采集站中存储，通过平台将采集资料抽取到云

存储设备中保存及管理。

执法人员携带4G版单兵设备进行现场执法的音视频资料采集，

在执法指挥中心部署智慧国有应用平台，通过运营商VPN专网传输可

以实现远程现场音视频实时预览，配合电子地图及卫星定位功能，支

持单兵设备终端在地图上展现其GPS实时移动轨迹和历史移动轨迹

等功能。

③系统架构

系统为每位执法人员配备一套单兵执法设备，通过运营商移动无

线网络以及GPS/北斗卫星定位系统结合综合管理平台，解决与执法

指挥中心之间的资源数据交互，实现执法指挥中心对前端移动执法人

员的远程可视化指挥。

单兵执法系统采用前端分散执法过程采集监控、传输，后台集中

管理的方式，通过可插拔的TF卡将取证资料进行本地存储，并可利

用3G/4G网络将数据上传到指挥中心，同时也可通过4G无线网络实

现远程监控和管理，系统图如下:

系统组成

单兵执法系统主要由前端手持执法系统（便携式单兵监控终端）

和后台管理平台两大部分组成，可配合接入无线网络实现远程监控。

1）前端手持执法系统

单兵设备具备录像功能，可将内置式高清摄像机或外置式微型摄

像机采集到的数据记录在microSD卡中，同时带有液晶显示屏，执

勤人员可轻松实现录像回放、图片杳看、参数设置等操作。设备支持

3G/4G/WIFI无线传输、GPS定位功能，配合远程监控平台，能够将现

场画面及位置信息及时反馈给指挥中心，帮助领导第一时间掌握事件

状况。配合线控及对讲麦克，执勤人员还可以轻松实现和后端对话,

也可以进行类似对讲机功能的单兵群组内对讲，提高小组协同作战能

力。

作为整个系统的核心部分，可以实现视频数据的采集、抓拍、加

密、编码、存储、传输、回放、预览。还可以利用GPS/北斗卫星定位

当前位置和文本信息交互，并通过语音对讲功能与指挥中心保持密切

联系。

2)后台管理平台

综合管理平台针对现场综合执法处置应用设计，平台支持APP终

端访问，为终端用户提供多种信息交互服务及实时定位功能，另外提

供视频集中监控管理功能。平台支持多画面监控、轮巡、分组等多种

监控模式，保证监控的有效性；支持本地及集中录像存储；以及支持

录像回放、抓图、下载等。

3.L2视频监控系统

3.1.2.1系统概述

视频监控系统主要针对耕地、基本农田、矿山等自然资源重点区

域进行实时监控并对土地违法使用的行为进行监管，同时可基于热成

像双光谱云台设备的车辆识别功能对夜间自然资源违法违规行为进

行监管，如夜间非法采矿等违法行为。

该系统建设需综合考虑外场区域的建设成本和难度，推荐采用与

运营商基站、铁塔合用的模式，即利用现有站点运营商网络接入和供

电条件并充分发挥制高点的大场景监控和防暴力破坏优势，但需要考

虑到摄像机具备抗台风防抖动和可视域等基本功能要求。

3.1.2.2系统特点

•采用深度学习算法，以海量图片及视频资源为路基，通过

机器自身提取目标特征，形成深层可供学习的图像。极大的提升了

目标的检出率

•支持五种智能资源切换：人脸抓拍、人脸布控，车辆布控，

Smart事件，混合目标检测

•人脸抓拍：支持同时抓拍30张人脸，支持对运动人脸进行

检测、跟踪、抓拍、评分、筛选，输出最优的人脸抓图

•人脸支持以下3种模式：1）支持指哪抓哪，在大场景监控

下可手动选择人脸抓拍目标，实现灵活抓拍；2）支持远距离卡口模

式抓拍；3）支持8个场景下轮巡人脸抓拍，每个场景时间可设

•Smart事件：越界侦测，区域入侵侦测,进入/离开区域侦测

等智能侦测功能

•混合目标检测：对检测区域内的人、车进行全结构化分析

并抓拍上传

•人员布控：支持前端实时建模比对，对人脸和人体进行布

控跟踪，跟踪过程中目标经纬度信息实时上传，构建时空域场景

・车辆布控：支持前端实时建模比对，对授权人员和非授权

人员名单车辆进行布控跟踪，跟踪过程中目标经纬度信息实时上传,

构建时空域场景

•前端建模比对：前端存储15万张人脸图片进行建模后，对

场景中抓拍的人脸进行比对并输出结果

•支持最大2560xl440@30fps高清画面输出

•采用双sensor架构，支持超宽光谱感光成像

•支持H.265高效压缩算法，可较大节省存储空间

•支持超低照度，0.0004Lux/FL6（彩

色），0.0001Lux/FL6（黑白），0LuxwithIR

•支持35倍光学变倍，16倍数字变倍

•采用无光污染的混合补光技术，可有效提升整体监控效果

•支持光学透雾技术，提升画面透雾效果

•支持三码流技术，每路码流可独立配置分辨率及帧率

•支持断网续传功能保证录像不丢失，配合SmartNVR实现

事件录像的二次智能检索、分析和浓缩播放

•支持3D数字降噪、强光抑制、混合防抖、SmartIR

•支持手动跟踪、全景跟踪、事件跟踪，并支持多场景巡航

跟踪

•支持360。水平旋转，垂直方向-20。-90°（自动翻转）

•支持300个预置位，8条巡航扫描

•支持3D定位，可通过鼠标框选目标以实现目标的快速定位

与捕捉

支持定时抓图与事件抓图功能

通过应用智能视频监控、现场执法设备等多维感知技术实现对自

然资源各要素进行全方位监测和全面透彻感知。利用各类前端感知设

备采集耕地、农田、违法违规相关活动等自然资源特征信息，有助于

及时全面掌握基本农田重点保护区和耕地复垦整治实时情况，并及时

进行现场执法处置，为自然资源保护与合理利用提供更加坚实的信息

支撑和技术保障。

•视频监控系统

视频监控系统主要针对耕地、基本农田等自然资源重点区域进行

全景监控并对土地违法使用的行为进行监管，该系统建设需综合考虑

外场区域的建设成本和难度，推荐采用与运营商基站、铁塔合用的模

式，即利用现有站点运营商网络接入和供电条件并充分发挥制高点的

大场景监控和防暴力破坏优势，但需要考虑到摄像机具备抗台风防抖

动和可视域等基本功能要求。

监控指挥中心

视频监控系统

随着经济的发展，工业化、城镇化快速推进，我国耕地现状日益

严峻，永久基本农田是一条不可逾越的“红线”，任何地方和单位不

得随意调整和占用。违法占用基本农田作为严重的自然资源违法问题,

是执法查处的重点。

针对永久基本农田范围大、面积广的情况，可选择部署高清智能

球机或云台，实现360。全方位大范围监控；通过高倍光学变倍，实

现关键细节更加清晰，监控距离更远。

随着城镇化的快速推进，城镇建设在全国各地如火如荼地展开,

已批地块是否按照土地规划建设、建设项目是否按时开工竣工、临时

用地到期后是否复垦、土地是否闲置等也是执法重点。部署高清智能

球机或云台，对监控区域内重点关注地块，设置定点轮询监控，通过

一台球机实现大范围内多个地块同时监管。

为满足中心实时视频预览和存储录像回放查看的要求，前端视频

监控系统应具备如下功能：

1)能够采集和传输不同分辨率下的昼夜实时视频；

2)支持视频的亮度、对比度、饱和度等参数的动态调节。

监控中心实际应用中需实现远程操作机球或云台摄像机水平、垂

直转动和图像缩放，以及自动复位和超时回归预置位等功能，要求球

形摄像机需要具备以下功能：

1）水平、垂直转动和变焦远程控制功能；

2）守望功能，即在设定时间内没有接收到控制信号就自动运

行设定的工作，包括：预置点、巡航扫描等。

3）预置点功能，即能够记录某个监控点的方位、变倍数，快

速调用预置点时设备会转到该预置点，实施监控。

4）当发生告警时，能够联动云台摄像机转动到预置点或执行

巡航扫描，转动到预案指定位置，记录详细情况。

录像及回放

系统能对前端视频进行录像，录像周期不小于一周。录像方式可

多样化，可以在前端摄像机挂载大容量SD卡进行暂存录像；在监控

设备较集中或者存储周期有更高要求的情况下，可以在设备本地部署

NVR集中存储；此外，同时可在后台视图库进行备份存储。

GPS定位

系统支持GPS相关功能，前端部分设备可加GPS全球定位模块,

系统支持离线地图或者其他本地地图等，实时有效地定位。

运动防抖

部分摄像机自带光学防抖和电子防抖功能解决制高点视频成像

抖动严重问题。通过前端摄像机镜头内置陀螺仪实现振动精确检测并

通过镜头序列重新偏转组合实现光路非线性补偿或者通过视频帧间

运动预测图像复原进图像抖动修复。

智能侦测

全面的智能侦测分析功能，可以有效提升监控系统的投资效果,

降低监控人员工作量，支持的智能侦测有越界侦测、区域入侵侦测、

进入区域侦测、离开区域侦测、徘徊侦测、人员聚集侦测、快速移动

侦测、停车侦测等。

运行维护

为实现中心实时监控摄像机的设备状态，系统需具备如下功能:

1）能够提供摄像机的工作状态；

2）能够支持中心对摄像机的批量校时；

3）能够远程重启摄像机。

远程监控管理

通过视频监控网络，授权用户能通过局域网或外网远程监控任意

监控点的图像。授权用户可通过客户端应用软件或者IE浏览器实现

远程预览现场图像、回放和下载录像资料、配置系统参数等所有管理

控制功能。

监控系统配套设计

1、安装选点

自然资源智能监控要求视野广、无障碍、监控角度大，尽量少设

监控点，并尽可能使得每个监控点监控覆盖土地面积最大等特点，需

要监控点提升到一定的高度来满足。因此建议在选址地带充分利用铁

塔公司铁塔资源，如无铁塔资源可考虑自行立杆。

1）利用现有铁塔资源安装

如果被调查选址地带有铁塔公司现成铁塔，一般在30米左右，

在铁塔上面合适地位安装一个可以水平360度、垂直90度以上旋转

的视频摄像头，从后台指挥中心可以实时监视方圆若干公里（根据摄

像机变焦倍数定）范围内的地带，安装示意图如下图所示：

利用现有铁塔资源，可以就近解决电源和网络问题、设备安装和

架设问题，方便设备架设、取电及联网。

2）自行立杆安装

如果被调查选址地带没有铁塔公司铁塔资源，一般可通过自建一

根杆长大约在12米左右的铁杆，在铁杆上面合适地位安装一个可以

水平360度、垂直90度以上旋转的视频摄像头，设备箱可以安装在

铁杆上，从后台指挥中心可以实时监视方圆若干公里（根据摄像机变

焦倍数定）范围内的地带，安装示意图如下图所示：

----------------地面

自行立杆，如果当地有电源可以就近取电，有现有网络可以就近

取网;反之，如果当地没有电源，也没有有线网络,那么可以采用3G/4G

无线网络实时传输视频，电源可以利用太阳能供电，从而可以全面解

决任何环境下都能实时视频监管。

2、防雷接地设计

为保护摄像机不受到直接雷击而在立杆上设计安装避雷针，避雷

针采用不小于625mm的圆钢，并和立杆一次成型。在设备箱内我们对

电源、信号线安装相应的防感应雷措施，采用二合一防雷模块。

本方案严格执行国家的有关标准和规范，立杆防雷接地电阻W10

Qo

接地网布置依据地形进行设计。立杆的基础由钢筋网加混凝土构

成,首先用四根中50毫米的钢管或50X50X5mm的角钢作为接地极，

同时用镀锌扁钢把四根接地极焊接形成接地网的一部分，再此接地网

与法兰盘进行焊接，钢管或角钢需经过热镀锌工艺处理，以增加抗腐

性能和提高其导电性能。当土壤电阻率太高而不能满足要求时，采用

垂直接地极+减阻剂的方法使地网接地电阻符合要求。

3、前端供电设计

前端监控一般应配备市电供电的条件。如果无法提供一般采用风

能和太阳能互补的发电系统，可根据负载情况进行灵活配置。

市电配置说明

对于监测站点附近有市电时，可采用市电供电。市电通过开关电

源转为12V或24V为系统供电。为保证市电断电状态下也能够让监测

站保持一段时间工作，系统也应配备蓄电池和充放电控制器。

采用市电应注意防雷。

3.1.3无人机监测系统

视频监控系统提前安装于固定位置，具有灵活性不足的问题。虽

然有车载视频监控系统和单兵系统作为辅助，但仍然无法克服交通不

便等不利因素，也无法快速查看大范围的情况。而卫星遥感由于延时

性和低分辨率等因素，无法满足抢险动态监管、监测画面分辨率高等

新时代监察执法新要求。

近年来，无人机及其他相关产品迅速成熟完善，逐渐用于各行各

业，也给自然资源综合管控提供了更高效的选择。

无人机系统由飞行器搭载不同的挂载进行现场拍摄或执行特殊

任务，现场的图像和数据信息可以实时通过无线传输链路传到地面站。

地面站既可以通过有线网口或4G网络把图像和飞行数据信息传送到

指挥中心平台，提供指挥人员现场信息；同时可以与指挥车结合，将

图像信息实时传回指挥车大屏，通过指挥车进行移动指挥。

飞行器可以通过地面站进行手动操控，也可以通过指挥官软件设

置航迹路径和其他自动飞行任务。此外，飞行器支持多种挂载，可以

通过灵活搭配满足自然资源的不同巡查监管需求。

无人机监测系统架构图如下:

交换巩

鱼涉运营商基站现场应急指挥中心

光学类5其他L：............

摄核类挂载功能类挂我地面站

有线连接

指挥中心

无线连接

无人机系统

指挥应用

无人机在自然资源监察执法中的主要作用有:

1)执法检查

在执法检查工作中，目前主要以卫星遥感监测为主要技术收单,

人工巡查为辅助方式。但是卫星影响分辨率较低，更为重要的是由于

受到云层遮挡的影响，需要较长时间才能得到合格的遥感影响，无法

满足快速响应与及时执法检查的要求；人工巡查的方式需要人员在区

域走访、查看，存在效率低、视野受限、检查盲点等问题。

无人机可以无视地形环境和人为阻碍，做到机动灵活开展侦查。

可灵活换装4K超高清和1080P高清相机，拍摄现场高清视频并在手

持端或者指挥中心实时显示，可及时发现和依法查处被监测区域自然

资源违法违规行为，做到违法行为早发现、早制止、早查处，提升查

违工作效率。

2)执法取证

通常执法取证，为确保后续的执法顺利，执法人员需要获取违法

的详细资料，主要通过手持摄像机、DV等记录证据资料，由于执法时

往往具有建筑物、围墙遮挡，手持摄像拍摄存在盲区，无法全面拍摄。

无人机内置GPS定位模块，可帮助定位违建所在点。同时，配备

的高清相机具备30倍光学变焦的能力，可在高空清晰观察到违法的

建筑材料，具体结构等，执法人员可据此判断违法情况。

无人机相机和地面站中均内置了128G内存卡，对于拍摄的照片

和视频均可做存储，且互为备份，为后续执法留存证据。

3)地质灾害应急

地质灾害发生后专业人员现场调查存在着发生次生灾害的风险,

常规调查速度慢、精度低，限制了地质灾害救援对时效的高要求。无

人机航测对起降条件要求低，灵活起飞，快速获取地面数据的特点为

解决地质灾害救援中的矛盾提供了可能。通过高清监测地质灾害区域

地形图上山区汇水面积，山谷、城镇地理位置等要素，结合该地区水

文、地质情况可以初步判断哪些地区、哪些城镇易形成洪涝灾害、地

质灾害并可对灾情进行评估。

4)矿产资源监管

矿产资源分布较广、情况复杂，存在越界开采、超量开采的现象

较多，矿产资源监管手段单一、监管频次不足、监管难度较大。矿产

资源需要采用新技术进行监管，无人机技术比较好的选择。使用无人

机可以直观展示矿产资源的空间分布、其周边地形地貌条件等情况,

也可清晰展示矿产开采位置（井口位置）、开采状态（开采或关闭）、开

采方式（露天）、固体废弃物堆积范围和占用土地类型等。

通过周期性无人机航拍，比对不同时相的影像，可以监测矿产

资源开采边界变化情况，叠加审批边界，即可知道是否有越界开

采。

・传输网络设计

自然资源可视化综合管控系统涉及的点位众多，且分布比较广,

可自行拉光纤架设一套网络传输系统。也可以租用电信、联通、移动

等运营商网络链路，根据实际需要租用2M、4M、10M、100M、1000M等

不同网络带宽，形成自然资源监控专用网络。

网络租用方式施工量小，灵活性高，但后期成本较高。可根据实

际数据传输需求（主要考虑视频传输）选择合适的带宽进行租用，保

证数据的稳定流畅传输。并且建议采用VPN的方式构建自然资源监控

专用万拿过来，既保证了网络的安全性也达到了高效经济的目的。

当信息（包括视音频信息、控制信息及报警信息等）经由IP网

络传输时，端到端的信息延迟时间（包括发送端信息采集、编码、网

络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间）应满足下列要

求:

前端设备与信号直接接入的监控中心相应设备间端到端的信息

延迟时间不大于2s；

前端设备与用户终端设备间端到端的信息延迟时间应不大于4s。

联网系统IP网络的传输质量(如传输时延、包丢失率、包误差

率等)应符合如下要求：

1)网络时延上限值为400ms；

2)时延抖动上限值为50ms；

3)丢包率上限值为1X10-3；

4)包误差率上限值为1X10-4。

3.2数据平台环境部署

本次设计将应用平台部署在宜兴市的政务云上，所需资源如下表:

管理服务器

CPU核数16核*2

内存大小(GB)128GB

硬盘大小(TB)2TB

网络带宽(Mbps)1000M

是否需要公网IP否

操作系统Linux(CentOS)

数据库类型Oraclellg>PostgreSQL9.6

应用服务器

CPU核数10核*2

内存大小(GB)64GB

硬盘大小(TB)1TB

网络带宽(Mbps)1000M

是否需要公网IP是

操作系统Linux(CentOS)

数据库类型Oraclellg>PostgreSQL9.6

3.3视频汇聚系统

3.3.1视频数据采集服务

视频采集服务主要包含云台控制、录像回放、视频采集分发、视

频质量诊断、视频点播、视频显示、联网共享等服务。

(1)云台控制：在实时预览球机或者云台摄像机画面时，利用

云台控制面板及画面控制面板，调整摄像机的朝向、焦距、光圈等参

数，以便获取较好的监控视场，以及看清关注目标的细节信息。

(2)录像回放：根据时间、监控点回放录像，支持多窗口回放、

缩图预览、分段回放等，并可以将录像下载到本地。

(3)视频采集分发：提供视频流转发、分发服务，支持标准的

RTSP、RTP视频传输协议，支持集群和负载均衡。

(4)视频质量诊断：提供基于多种视频故障检测算法的精准轮

巡式视频质量检测服务，支持多类数据报表输出。

（5）视频点播：提供基于用户位置、终端类型的干线管理、权

限抢占、资源预留、IP最近匹配、热点缓存等服务，支持RTSP、HLS、

RTMP、WebSocket等标准办议方式对接，提供多级级联、分布式、弹

性扩展等部署方式。

（6）视频显示：提供多种视频源、PPT、可视化应用在大屏上进

行快捷切换、布局、拼接、高清显示的服务。提供多种视频源在桌面

浏览器上进行快捷查看的服务。

（7）联网共享服务：主要包含视频联网、智能设备资源目录同

步等服务。

（8）视频联网：提供视频资源获取、查询服务，支持全网视频

资源的汇聚和集中管理。提供实时视频取流路径规划、调度并进行媒

体定位的服务。提供历史视频查询调阅服务。

（9）智能设备资源目录同步：支持边缘域和云中心之间的智能

设备资源目录同步。

3.3.2视频存储服务

系统支持多种视频存储方式，且多种存储方式可并存。整体系统

采用主流的流式录像存储方式，避免块文件的写入，可调取底层SDK

直接取流存储，节省硬件服务器，且可以更好的满足视频子系统7X

24小时不间断运行的需求。

平台的图片数据支持存入asw组件（存储接入服务）或中心存储

设备。

平台业务结构化数据统一存入关系数据库中，方便增删改查等各

类关系数据操作。

平台资源数据集中存储在目录服务(LDAP)中，提供直观的树形

结构，方便查询及共享。

3.3.3视频数据加密服务

系统从设备、网络、主机、数据、应用多个层面考虑各类安全防

护点并采用多种安全控制策略。

设备层面：访问存储设备、前端设备等各类设备均需通过设备的

身份认证才能访问。

网络层面：访问平台支持https访问，敏感数据传输统一经过安

全认可的加密方式加密后传输，对非本地局域网的外网通过映射少量

端口即可访问平台。

主机层面：通过操作系统防火墙控制非平台使用端口的访问。

数据层面：针对敏感数据，尤其像是密码数据无明文落地，数据

加密满足当前业界安全要求的加密标准，产品开发过程中禁止组件使

用过时不安全的加密算法。

应用层面：服务端的调用有IP白名单控制，禁止陌生不受信服

务器访问平台服务；产品设计中提供统一的用户身份认证、服务接口

访问认证，要求用户页面需要登录认证，服务接口调用需要服务接口

认证；并且用户登录密码数据采用防篡改及不可逆算法进行加密，防

止密码泄露及被篡改风险。

3.3.4摄像机GPS服务

系统支持GPS、北斗卫星定位相关功能，前端部分设备内置GPS、

北斗卫星定位模块和电子罗盘，支持将视场角、镜头指向、安装位置

经纬度等信息上传中心管理平台。

前端执法人员配备的监控终端作为整个系统的核心部分，可以实

现视频数据的采集、抓拍、加密、编码、存储、传输、回放、预览。

还可以利用GPS/北斗卫星定位当前位置和文本信息交互，并通过语

音对讲功能与指挥中心保持密切联系。

3.3.5摄像机陀螺仪服务

本次采用的前端摄像机自带光学防抖和电子防抖功能解决制高

点视频成像抖动严重问题。通过前端摄像机镜头内置陀螺仪实现振动

精确检测并通过镜头序列重新偏转组合实现光路非线性补偿或者通

过视频帧间运动预测图像复原进图像抖动修复。

平台支持这些前端设备的接入，并可实现对前端设备陀螺仪的校

准功能。

3.3.6摄像机配置管理

智能前端设备将事件上报给智能接入框架（iac）,智能接入框

架（iac）将事件上报给事件服务（esc）,事件服务（esc）将事件分

发给智能监控应用服务（frs）（提前进行事件订阅），智能监控应用

服务(frs)按配置的识别计划转换事件后,投递事件给事件服务(esc),

事件服务(esc)将事件分发给智能监控客户端。

视频监控系统通过对前端编码设备、后端存储设备、中心传输显

示设备、解码设备的集中管理和业务配置，实现对视频图像数据、业

务应用数据、系统信息数据的共享需求等综合集中管理。采用B/S架

构配置、C/S架构控制结合的方式，实现视频安防设备接入管理、实

时监控、录像存储、检索回放、智能分析、解码上墙控制等功能。通

过开放的体系架构，全面、丰富的产品支持，满足用户多样的视频监

控需求。

3.3.7摄像机智能巡检

智能巡检模块提供基础的运维能力，在设计上，除考虑自身的稳

定性和性能外，主要考虑的是提供快速定位问题的能力，主要展现在

监控、告警和日志的相关功能上;作为后台服务的集成者,提供配置、

日志、监控的集成能力，能够集成组件自有的监控和配置界面，提供

运行管理中心的单点登录服务。

3.4智能分析系统

3.4.1系统架构

综合业务应用平台

系统集成架构示意图

整个系统架构中，前端摄像机主要负责视频的采集，可利旧或新

建，建议采用高清摄像机保障视频清晰度，以便实现更好的智能分析

效果。平台通过RTSP标准流媒体协议或ONVIF视频传输协议接入前

端视频监控资源，也可以对接支持国标GB/T28181协议的视频共享平

台实现视频资源联网共享应用。平台实现视频的接收和转发功能，智

能分析服务器对图片进行比对分析识别，实现违建相关的施工建设、

工程车辆、施工材料等的智能识别。移动执法APP接收平台下发的预

警消息，并将现场处置反馈结果上报给平台。平台支持通过开放的服

务接口、控件集成、数据开放等方式为上层综合业务应用平台提供基

于视频图像资源、实时违规事件信息等的业务应用需求。

3.4.2资源违法违规活动特征要素识别

可见光特征要素识别

基于后端智能分析设备，在可见光模式下，可对施工建设、施工

料堆、工程车辆、活动板房等要素进行识别。

施工建设

可对施工建设场地上存在的的施工脚手架进行识别。

施工脚手架识别示意图

施工料堆

可对施工建设场地上存在的的施工料堆进行识别。

施工料堆识别示意图

工程车辆

可对施工建设场地上存在的挖掘机、推土机、塔吊等进行识别。

挖掘机识别示意图

推土机识别示意图

活动板房

可对施工建设场地上存在的活动板房进行识别。

活动板房识别示意图

热成像特征要素识别

基于前端热成像双光谱云台设备，在热成像模式下，可对卡车、

挖掘机、推土机、吊车等要素进行识别。

吊车

在夜间场景下，可对施工建设场地上存在的吊车进行识别。

06-Z4-Z020星期三15:22:02

1:

Camera02

夜间吊车识别示意图

推土机

在夜间场景下，可对施工建设场地上存在的推土机进行识别。

夜间推土机识别示意图

卡车

在夜间场景下，可对施工建设场地上存在的卡车进行识别。

夜间卡车识别示意图

3.4.3平台监管执法应用功能

监管执法应用将智能识别动土行为与地块数据进行融合，在视频

上叠加地块信息，可快速判断该行为是否违法，对于违法行为通过平

台下发执行任务给移动执法APP,执法人员通过APP收到任务消息，

到现场进行处置反馈，审核人员针对处理的任务进行审核，实现整个

监管执法的业务闭环，由原来的“被动的事后查处”向“主动解决在

萌芽”的执法模式转变。

同时对于上级下发的疑似违规图斑数据，也可实现与视频、地块

信息融合，实现远程核查图斑数据，提高办事效率，减轻执法人员工

作压力。

巡查总览

系统具备巡查总览功能，可对报警信息、卫片图斑、任务情况等

进行分类统计，便于用户掌握整体的巡查处置情况，辅助分析决策。

报警分类统计：系统可按照告警类型分类展示各类告警数据信息;

卫片图斑统计：系统可以季度、年度为周期，展示当年以及各个

季度收到的疑似违规图斑数据；

报警信息统计：系统可按区域和时间展示近30天的报警情况；

任务情况统计：系统可按照区域统计各个阶段的任务情况以及以

及近30天的网格员任务处置情况。

巡查总览功能示意图

3.5资源管控和任务调度系统

3.5.1地图GIS应用

基础地理资源系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件

的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具

有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。

系统需基于宜兴市天地图建设,应用支持如下功能：

•地图支持矢量图、影像图、地形图等多种方式展示。

•资源图例图示展示，需要展示废弃宕口点、易盗采点、摄

像头位置点、工单位置点、巡查人员活动轨迹点、轨迹线。

•图层控制

•资源快速检索定位

•支持资源的数据的导入，支持SHP格式

支持在地图上进行资源数据的维护，包括新建、删除、编辑地图

资源。

3.5.2资源管控

地图上所有管控的自然资源和硬件设备（包括废弃矿山宕口点、

易盗采点、摄像头、单兵、无人机）在系统的管理功能。系统提供如

下功能：

•数据的维护功能，包括数据的查询、修改、删除等功能。

•数据的导入、导出功能。

•硬件设备的数据接口，实时和定时获取设备状态、设备数

据。

•提供资源数据的统计功能。

3.5.3任务调度

摄像头对监控点的违法违章行为进行智能分析抓拍，并将抓拍数

据发送至平台，平台端获取该预警信息，展示违法类别、违法时间、

违法地址、抓拍的图片。管理人员在平台接收到该信息后，对比图片，

对预警信息进行人工审核，确认该次抓拍的预警信息的性质是否是违

法。如果是违法行为，直接将该预警信息转换成工单，指派给相关的

人进行处理。

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3.5.4巡查管理

巡查人员使用单兵设备进行户外执法任务，系统实时获取每个巡

查人员的位置定，并可调取巡查人员的巡查轨迹。通过GIS地图进行

展示巡查信息，历史巡查信息和轨迹展示。系统需提供如下功能：

・实时单兵地图位置点获取。

•实时巡查轨迹图显示。

•轨迹移动速度，最高速，平均速度，移动距离显示。

•历史轨迹查询和显示。

3.5.5工单管理

前端感知摄像头，通过算法进行违法行为抓拍，形成预警单，管

理人员对违法单进行确认后，手动派单给区域的执法人员进行处理。

执法人员通过移动单兵进行工单的接收，处理反馈。也可以通过单兵

设备进行执法工单发起。系统需提供如下功能：

•工单发起

•工单审批工作流

•工单手动派发、自动派发

•工单接收及工单处理

•工单的查询及统计

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