森林防火视频监控系统解决方案

1、森林火灾视频监控解决方案浙江大力科技有限公司2014年5月列表第一章项目一般概述41.1方案背景41.2系统概述6第二章系统建设方案92.1部署城市监控模拟92.2城市模拟覆盖效果也是102.3系统技术特性和优点112.3.1系统技术特征112.3.2系统技术优势132.3.3系统关键技术和价值142.4系统结构配置152.4.1视频监控终端152.4.2信号传输和通信162.4.3服务器处理162.4.4客户机监视、控制和分析172.5系统功能设计172.6前端智能监控基站设计242.6.1智能监控基站设计要求242.6.2智能监控基站总体设计252.6.3基站全面配置252.6.4视频捕获

2、系统设计252.6.5电源系统设计322.6.6防盗系统设计322.6.7基站控制系统设计342.6.8防雷接地系统设计352.6.9传输系统设计362.6.10UPS系统设计382.7森林防火指挥中心建设432.7.1消防控制中心建设要求432.7.2网络监视和管理软件结构442.7.3网络监视和管理软件功能模块442.8GIS管理软件设计45第三章系统设备513.1远红外热成像相机513.2选择高清摄像头523.3高清镜头523.4现场守卫533.5现场数字重量级云平台543.6基站IPC 553.7微波传输基站和天线563.8前端交换机563.9后端路由器573.10UPS备用电源系统5

3、83.11内置定位防盗器59第一章项目一般概述1.1方案背景对于森林预防的脆弱性，需要建立智能森林保险综合管理系统，弥补人工预防的不足，采取有效手段，24小时实时监控对森林的广泛、广阔视野，自动发现森林火灾发生源，自动报警，准确确定火灾场所的位置，解决因人工森林引起的森林火灾预防不足。森林保险综合管理系统是现代地理、大气科学、森林学、火灾科学等的理论基础，包括地理系统(GIS)、数字发展系统(ASTERDEM)和全局位置(GPS)系统设计思想主要反映以下方面：1.加强森林防火信息的综合管理提高森林防治信息综合管理能力的目的是在森林火灾发生前和发生后，使林业部门信息来源畅通，信息处理及时，应急响

4、应敏捷。具体地说，可以分为以下情况：(1)发生非火灾时，请做好以下工作：每日信息管理：包括信息发布、文档管理、报告管理、值班时间表、热点分发、信息查看、情况信息、信息传递和报告统计。消防设施规划：主要优化观察点的位置，确保监控网络的监控范围最大。火灾风险知识培训：通过本系统培训各级经理判断火灾风险指标的能力。森林火灾行为知识培训：计算机发出“虚拟火”，模拟不同条件下火灾蔓延过程，使管理员了解和掌握森林火灾行为特性。森林灭火决策训练：为指挥人员提供多种图形资料，帮助他们开发各种模拟火灾现场的消防程序。(2)在防火期间，可以成功执行以下任务：火灾危险天气预报：为用户提供火灾危险天气预报。火灾危险等

5、级预测：进行次区域火灾危险等级预测和预测。森林监测支持决策：根据各地区火灾危险天气预报和火灾危险等级预测，为各地区提供不同的防火措施、火灾管理措施、消防队准备措施等辅助决策意见。(3)发生森林火灾时，可以：森林火灾行动预测。发生森林火灾时，系统将快速向决策者提供重要的火灾行为特性参数值，如预计的火灾扩散速度、火灾现场扩展趋势、火线强度等。视频实时监控。通过森林火灾的视频监控技术自动定位，为森林火灾的预警和应对提供了快速准确的实时依据。山火挖掉辅助决定。该系统针对多种消防支援负责人制定决策计划，包括救援方法、救援组织和救援队行进路线的确定。2.提高森林防火机制和手段的智能化和自动化水平该系统从管

6、理模型、管理方法、管理软件到人机界面，全面提高森林火灾预防机制和手段的智能化和自动化。具体来说：(1)管理模式：引入了人工智能的知识模型，不仅限于操作研究的数学模型。在系统的总控制模块中集成多个模型，以执行各种管理任务。(2)管理方法：系统将实现的预测、计划、优化、决策等功能都基于地理信息系统和计算机模拟平台上的科学理论模型。(3)多库协作：管理软件不仅引入了数据库、模型库、知识库，还引入了多媒体文档库(如图形库、图像库、文本库)，以由库管理子系统协调的方式进行管理。这种多库协作方式方便了多模式森林火灾信息和模型的存储、管理、查询和维护，为智能管理提供了灵活高效的支持环境。(4)人机界面：系统

7、需要构建各种智能导航界面，为管理员和计算机通信提供熟悉直观的界面。使用者选取功能表或执行功能时，智慧精灵会逐步提示使用者输入参数的意义和值范围等。熟悉软件后，还可以通过关闭智能向导选项来提高速度。(5)地理信息系统基本平台：除了基础和一般地理信息收集、信息存储和管理、信息处理和分析、信息显示和输出等操作外，还必须为每个应用子系统提供模型接口和数据接口，并执行以下特殊功能：在各种数据格式(例如矢量、栅格和三角网)之间相互转换；多源、多类数据融合和匹配；执行三维分析，生成和显示火灾危险区域的三维图，计算了望台监控范围等；执行网络分析，优化结构团队调度路径。以2D和3D形式显示森林火灾预测和决策结果

8、，如森林火灾蔓延趋势、救援队行进路线等；3.提高全市森林防火行动的整体协调、联系机制和反应速度在多个地区同时发生森林火灾的情况下，必须使用GIS管理平台技术，通过整个中心、多个子中心、等级监控和信息反馈、统一命令和日程管理方式全面协调和相互联系整个森林火灾预防措施，提高整个范围内森林火灾预防措施的总体响应速度。为此，该系统根据控制中心与地球、切片中心、控制中心与普通用户、控制中心与现场救援人员的关系机制分为三种不同的体系结构。(1)控制中心和分支办公室之间的客户/服务器体系结构(2)信息中心和最终用户之间的浏览器/服务器体系结构(3)移动用户的独立运行模式1.2系统概述森林是世界主要的碳库，在

9、维持全球气候和环境稳定方面起着关键作用。森林火灾会燃烧很多树木，还会导致严重的环境问题，如碳排放和加剧全球变暖，以及生命和财产损失。国家林业局数据显示，中国每年约有2%的森林被火灾严重破坏，森林火灾具有突发灾害发生的随机性，在短时间内可能造成巨大损失的特点。因此，迅速发现和扑灭山火成为预防山火的首要课题。传统视频监控现状无论是现有的第一代模拟视频监控系统，还是第二代、第三代或全数字网络视频监控系统，都有其固有的局限性，即由于人类的弱点，很容易遗漏报警。一般来说，人类不是完全可靠的观察者，在观察实时视频流或视频播放的同时，通过监视个人条件和自己的生理弱点，往往无法检测安全威胁，从而导致虚假报告。

10、不能总是监视每个监视点。除了一些小型视频监控应用程序外，很少有视频监控系统为1: 1比例的监控摄像头配置显示器。因此，在机场和港口等大型视频监控系统中，个别监视点并不总是处于监视状态。数据分析困难报警声发生后，对录像数据的分析通常是保安人员必须做的工作之一，误报和遗漏现象进一步加重了对数据分析的要求。安全人员经常被要求查找与警报事件相关的视频资料，找出肇事者，掌握事故责任，或评估该事件的安全威胁。由于传统视频监控系统的智能元素不足，视频数据无法有效分类和存储，只能指定最大时间标签，因此数据分析工作很费时，难以获取综合信息，而且经常出现的误报现象进一步增加了无用数据，给数据分析工作带来了更大的困

11、难。响应时间长安全威胁的响应速度与一个安全系统的整体性能有关。传统的视频监控系统通常由安全工作人员应对安全威胁进行处理，因此，通常足以处理实时响应要求较低的安全威胁。但是在很多情况下，威胁发生时需要安全系统的多个功能部分，甚至多个安全相关部门也在最短的时间内协调合作，共同处理危机。此时，监控系统的响应速度与用户个人或财产损失直接相关。我们认为森林火灾很难完全避免，保护森林的最好方法是缩短火灾侦察时间，防止火灾的蔓延和失控。因此，我们以保护国家森林和自然资源的使命为基础，构建智能森林火灾风险综合管理系统，根据不同林业的需要，提供定制、符合目的的解决方案。“智能森林保险综合管理系统”是森林火灾探测

12、技术的突破口。目前通用的侦察火灾方法大部分依赖于森林内了望台值班人员和参观者的报告。但是这样做不会自动化，过于依赖个人的判断力。也有使用红外人造卫星图像系统的机构，但只能反映已蔓延的山火，小规模山火很难探测到。分析红外照片也不容易。机关至少需要一两个小时。我们设计的“智能森林保险综合管理系统”正是超越了这一界限。视频监控是最直观、最有效的方法，从第一次巡逻人员开始到现在，我想通过可视屏幕直接监视人员，但由于人眼容易疲劳或其他屏幕太多，视频监控无法发挥作用，更多的东西成为事后查询记录，有助于解决一些问题，但是防止异常事件，消除萌芽是我们更大的希望。为此，必须解决监视人眼的弱点，并提供智能视频分析

13、技术，使机器人大脑的预防和实际24小时有效的监控成为可能。1、高级性质的原则系统必须充分考虑科学技术的快速发展趋势，应用国内外行业的尖端和标准主流技术，确保智能系统各种功能的实现。通过“数字-模拟”方式组合系统结构，您可以轻松扩展和升级处理能力、系统容量、功能点等，以支持未来的长期情况和业务增长。2、实用性原则必须设计智能系统，以最大限度地满足派出所的各种业务要求。以指挥的主要手段监视各信息系统，提供其他各业务功能所需的信息。系统的输入设备和系统软件也要具有良好的操作性，一般文化水平的民警在对计算机操作略有了解的情况下，通过基本教育掌握系统的操作要领，达到值班和监视工作的水平。3、可靠性原则系

14、统必须以模拟信息传输为基础，辅助数字信号传输，确保关键节点上系统的可靠性。采用成熟的技术和高级品牌支持设备，充分考虑系统实施场所的使用环境，提高系统的可靠性和使用寿命。此外，系统设计必须考虑数据备份存储和快速恢复，以便在出现系统问题时能够以最快的速度恢复正常运行。4、可扩展服务系统中使用的硬件设备和软件产品必须支持国际行业标准和行业相关标准，才能与其他制造商的开放产品共存于同一系统中。系统设计需要选择可扩展的系统结构和产品。特别是模块化设计设备和可升级系统软件，使您可以灵活地增减或更新每个子系统的功能，以满足业务发展的需要。5、安全性和机密性系统设计着重于信息资源的完全共享以及信息保护和隔离，

15、因此，必须对不同的应用程序和通信环境(如系统安全机制、数据访问的权限控制)分别采取不同的措施。第二章系统建设方案2.1城市监控模拟部署点据前期调查研究，特定城市森林火灾危险事件主要发生在城市东西方两个部分，东西方两组情况范围广，距离达90公里，监视难度更大。结合城市规划和历史实际灾害数据，在城市第二区、第三区、第四区分别创建了10个城市防火视频监控点，具体分布区域如下表所示。序号单位森林火灾视频捕获系统的数量和位置数量简要说明位置信息1第1区5模拟范围(1)的右侧分布在城市主要公园和市中心附近，利用5个点的交叉覆盖达到最佳应用范围。集中监视了一点内所有的主题公园。22区2模拟覆盖图(1)的左上

16、角主要分布在市中心的重点省，位于郊区，居民比较小。利用两点进行大部分覆盖，最好地保护森林。3三区2模拟覆盖图(1)的左下角分布着两个主要依靠海洋的森林公园，生活着很多稀有木材和野生动物。利用两点广泛复盖森林公园，达到了目的。4四区1模拟复盖图(2)主要是海边的独立岛，人口密度低，满足野生动物的生活条件。而且森林地区是野生动物生存的必要条件，用一个点的复盖物保护岛屿森林地区，为野生动物提供了良好的条件。总计102.2城市模拟覆盖渲染根据软件技术的地形模拟功能，执行城市的模拟选择点(坐标位置)。以下(1)(2)两个模拟服务范围图更真实地表示客户参考和目标地点的实际服务范围。(1)(2)林区的产地情况复杂，实际安装要经过现场调查后协商