森林消防及指挥中心监控系统建设说明书

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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第- 45 -页 共45页森林消防及指挥中心监控系统建设说明书 编制：郑梅娇 审核：蒋兴釘 顺生信息技术有限公司20132 0 1 3 年05月08日目 录引 言- 4 -第一章 项目概述- 5 -1.1 项目建设背景- 5 -1.2 项目建设目标- 5 -1.3 项目建设内容概要- 5 -1.4 设计原则- 6 -1.5 设计依据- 8 -1.6 功能需求分析- 8 -第二章工程现状分析- 10 -2.1工程基本构成- 10 -2.2工程监控点的基本配置- 10 -2.3 监控中心基本配置- 10 -第三章工程硬件系统- 11

2、 -3.1 硬件系统简介- 11 -3.1.1 前端设备- 12 -3.1.2 中心控制设备- 13 -3.1.3 防火指挥中心- 13 -3.2方案设计- 14 -3.2.1 系统功能概述- 15 -3.2.2 视频采集- 17 -3.2.3低照度透雾摄像机- 19 -3.2.7防雷接地- 20 -第四章工程软件系统- 24 -4.1 系统组织结构和总体架构- 24 -4.2 数据服务层框架与数据库设计- 24 -4.3火动态检测- 24 -4.4云台控制模块- 24 -4.5视频采集设置模块- 25 -4.7监控点信息查询显示模块- 25 -4.8监测数据存储入库模块- 25 -4.9 烟

3、火自动识别系统- 25 -4.9.1 云台码流采集模块- 26 -4.9.3 云台计算模块- 26 -4.9.4 林火报警和交互确认模块- 26 -4.10森林灭火指挥管理系统- 26 -4.10.1专题操作模块- 26 -4.10.2 预案制作模块- 26 -4.10.3 预案管理模块- 27 -4.10.4 预案查询与发布- 27 -4.11 报警信息处理- 28 -4.12防火指挥调度- 28 -第五章 系统主要设备参数- 29 -5.1定位数位回传重型云台- 29 -5.2透雾摄像机- 30 -5.3. 分项技术指标- 31 -3 防雷接地部分- 33 -4太阳能电站- 36 -5.1

4、3工程软件- 39 -第六章 系统工程造价- 40 -引 言森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，每年都有一定数量的发生，造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性，灾害发生的随机性。短时间内能造成巨大损失的特点。因此一旦有火警发生，就必须以极快的速度采取扑救措施，扑救是否及时，决策是否得当，重要原因都取决于对林火行为的发现是否及时，分析是否准确合理，决策措施是否得当。为此国内外都在为预防,减少和控制森林火灾而努力。 为了早日实现森林防火工作的规范化,科学化,信息化， 贯彻“预防为主，积极扑救的方针”，真正做到早发现，早解决。由于森林防火监控系统主要用于野外远距离传输，所以传输

5、系统不外乎光缆或者无线传输。通常由于森林山区的特殊性，光缆的铺设费用较高，且易被人为破坏，所以手机网传输的主要特点成为森林防火监控的首选方案。森林防火监控系统主要是由森林消防监控管理指挥中心系统、手机网传输系统、摄像机和风速、风向、温湿度、太能能发电系统,云台控制系统,电源系统组成。由于森林区监控点分散，山区自然条件影响，森林防火监控系统的方案制定，设备选型需要更加严格。第一章 项目概述1.1 项目建设背景森林在国民经济中占有重要地位，它不仅能提供国家建设和人民生活所需的木材及林副产品，而且还肩负着释放氧气、调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙、美化环境、净化空气、减少噪音及旅游保健等多种使

6、命。同时，森林还是农牧业稳产高产的重要条件。然而，森林火灾会给森林带来严重危害。1.2 项目建设目标完善的森林防火及调度指挥系统建设项目，解决工程使用中的实际问题，使森林防火工作更加的规范化、科学化、信息化，使森林防火的监控范围更加的全面，监控质量得以提高。1.3 项目建设内容概要系统以数字设备的监控方式，通过手机网络将采集的信息、数据传输到防火监控指挥中心，实时做出分析判断，确定扑救方案，将火险控制在萌芽状态。同时对大量资料数据进行储存、处理和分析，对今后的森林防火预防工作起到指导和参考决策价值。l 获取信息：利用建立分布在火灾易发区不同至高点的野外信息采集站，获取覆盖范围内的监控视频图像、

7、环境信息，实现全天候不间断监控；l 动态监测：在数字化网络平台系统的支持下，将视频图像及其它信息实时、同步传输到防火监控中心，实现真实观测林区的动态情况；l 火灾预警：如有火情，提调相关数据了解并掌握火场的基础情况，通过专业林业数据库分析，得出一套切实可行的扑火方案，确定扑火的人、机、物力量的配置，得出扑救具体措施和最佳路线方案；l 预报分析：参考林区物候、可燃物特性数据,利用专家数据库模型进行综合分析,预测出相应地区的森林火灾等级数据。“森林防火及调度指挥系统”避免了原始人工了望观察火情的局限，实现了林区管理数字化、科学化，大大减少了森林消防部门的费用支出和管理成本，提高了林区企业的效应。该

8、系统在监控森林火情的同时，还可以对森林资源、生态环境、乱砍乱伐等林业活动进行有效监控。1.4 设计原则 先进性与实用性所谓先进是指要求采用的产品和系统是当代先进计算机技术的应用成果，具有一定的前瞻性，特别是符合计算机和网络通信技术最新发展潮流并且应用成熟的系统。我们这里讲的实用是指要求所采用的产品和技术经过了市场的考验，能满足目前监控系统的需要而无华而不实之嫌，决不搞盲目投资、浪费资金。 可靠性和稳定性方案设计遵守的原则是保证系统的可靠稳定运行。主要表现在以下两方面：系统运行可靠：系统的运行要求可靠。要求从计算机的配置到系统的配置、前端设备的配置都要仔细考虑这个问题，对所有的设备进行认真的可靠

9、性认证。保存和恢复设置方便：在实际运行中，即使系统的故障率非常低，也会因为各种意想不到的原因而出现问题。所以在系统设计时要考虑到系统设置数据的方便保存和快速恢复。保密性和安全性必须符合国家的安全标准和要求，以保护内部信息特别是密级信息不被非法访问。系统设计时应充分考虑数据库和应用系统的安全性， 建立身份认证、权限认证，彻底屏蔽内外非授权用户的非法访问。 数字化和标准化在计算机网络技术高度发展和广为应用的信息社会，设计完成的监控系统中所采用的产品和系统均采用国际或国内标准，并且与计算机网络技术相结合，实现各个子系统的信息共享，才能适应时代的前进、技术的进步，满足更广范围巡查的要求。 兼容性和扩展

10、性 考虑到森林消防其他地区已建成的或在建的防火信息系统，本系统能与其他森林消防防火信息系统接轨和共享数据；同时考虑到今后重新开展森林资源调查后资源数据库与最新卫星影像的更新问题；另外，本系统能够妥善处理好与上下级防火信息系统的连接，做到与相关已建立好的信息系统的兼容。成功应用：系统设计采用的产品和系统，必须是经过了一定时间市场考验的成熟产品，特别是在国内应该有成功的应用案例。合理配置：系统设计时，应对需要实现的功能进行合理的配置，并且这种配置应该是可以被改变的，甚至在工程完成后，功能、配置的改变也是可能的和方便实现的。良好操作：系统的前端产品和系统软件均具有良好的学习性和操作性。特别是操作性，

11、应使一般水平的管理人员，在粗通电脑操作的情况下通过培训能掌握系统的操作要领，达到能完成监控任务的操作水平。开放性：即使是最先进的系统，也有随时间的推移而落后的可能。在系统设计中，我们选用产品和系统时，应充分考虑系统的升级、扩展、维护问题，设计应全面、周到，注意预留到位并留有充分余量,以适应未来发展需要，主要体现在以下方面： 智能化升级：系统的软件是最有可能升级的，选用的系统管理软件必须有厂家的免费升级承诺。升级的操作应该相对简单，由系统管理员即可完成，不需要繁复的操作和专门的技术。 模块化结构：为方便硬件的维护和升级，设计时采用的设备应为高度集成的模块化产品。由其组成的系统应是模块化结构。这样

12、便于系统的维护和升级。 经济性：为了确保投资合理性，要在满足其它基本原则的基础上选择性能价格比最优的系统和产品，从而使系统投资物有所值，不造成盲目投资1.5 设计依据民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB/50198-94)系统接地的型式及安全技术要求（GB14050-93）安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）安全防范工程验收规则（GA/T308-2001）工业电视系统工程设计规范(GBJ 115)安全检查防范系统通作图形符号（GA/74-94）火灾自动报警设计规范（GB50116-98）安全防范工程费用概预算编制办法（GA/T70-1994）视频安防监控系统技术要求（GA/T367-

13、2001）1.6 功能需求分析“森林防火及调度指挥系统工程”基于成熟的传输技术、IP技术的网络视频系统和数字定位技术的，集防火信息管理为森林防火及其它林业工作服务的综合应用系统。该系统应具有以下特点： 投资省，建设快，手机网传输方式特别适合无通信线路、无电能、无道路情况。 可实现远程图像实时图传和控制，通过前端设备实时掌握现场情况。 视频信息可在IP网络上传输，用户可在网络上的终端看到现场的图像。 系统具有可扩展性，系统具有升级功能，适合森林防火防护监控系统的发展要求。 界面清晰、操作简单。 具有森林地理信息系统等辅助系统。 火点经纬度定位。 “森林消防及指挥中心监控系统工程”前端信号采集平台

14、采用摄像机+风速、风向传感器+太阳能电池板发电+温湿度传感器，由于该系统强大的数据处理和系统集成能力，可以实现在一个平台上完成数字图像监控采集、传输、防盗报警监控管理、远程控制等功能，从而降低系统的造价、提高了监控维护的效率并降低了使用难度。采集平台可以高效的压缩处理接入的图像，通过电脑监视器就可以实现所有图像的实时动态监视，同时利用该系统可以调用存储在硬盘中的历史资料，图像动则录，不动则不录或慢录。 另外系统还可以灵活的设置报警信号和图像的联动关系，当系统发生报警时，通过事先的设置，可以启动相应的摄像机录像及报警输出功能。同时控制中心也可同时得到报警信号，并可通过远端控制进行实时监控观察等功

15、能。监控服务器提供了对前端采集工作站的分层次管理，对用户的分级权限管理；用户可以根据需要通过网络将前端音视频数据实时存储在中心服务器上；服务器数据库记录了所有视频资料信息（视频文件可以是分布在各个采集工作站或服务器）、报警信息、监控点信息、其它数据信息，一般用户通过WEB登陆服务器，可以在统一的界面查询任何对他授权的信息；对于前端和中心之间不支持多播的网络环境，服务器提供了单播到多播的数据转发，这样中心的多个人员查看前端的实时流大量节省带宽。第二章工程现状分析2.1工程基本构成 工程建设视频监控点N个点，监控范围3-5公里，建设中心管理平台一套。实现了森林消防监控和火灾自动识别、自动报警，辅助

16、扑火指挥决策系统。2.2工程监控点的基本配置监控点基站设置超低照度高清晰摄像机1台，重型数传云台1台，视频服务器1台，风速传感器系统1套，风向传感器系统1套，温湿度传感器系统1套，太阳能供电系统1套，防雷接地系统1套，设备报警系统1套。2.3 监控中心基本配置 视频图形工作站1台，火灾自动识别工作站1台，主控键盘1台，千兆三层网络交换机1台，数据服务器2台，交互式商务平台1套，DVS视频解码器3台，显示器4台，备用电源1套，消防火灾报警识别和指挥调度软件1套。第三章工程硬件系统3.1 硬件系统简介 “森林消防指挥系统工程”引进国际上先进的防火技术，以国内价格水平提供国际品质的优质、稳定的森林防

17、火监控系统。该系统是以森林火情监测为主，将GIS技术、纳米波滤光技术、数字图像处理技术等高新技术综合应用于森林资源管理中的高科技产品。 本系统在监控森林火情的同时，还可以对森林资源进行有效监控。系统构成图示如下： 系统中每个前端采集站有独立地址编码，且每个前端采集站的坐标与地理信息系统中的位置一一对应，通过安装在前端采集站的定位云台巡回监控覆盖区域的林区火情，一旦发现火情，实现火点定位功能。同时，启动后台的短信发布平台第一时间通知防火相关领导和人员。系统还可以提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行能力，提供防火隔离带的位置和阻火能力，以及赶赴火场的时间等重要信息，相关领导

18、可以在监控中心进行远程调度指挥。系统以数字设备的监控方式，通过传输网络将采集的信息、数据传输到防火监控指挥中心，获取信息：利用建立分布在火灾易发区不同至高点的野外信息采集站，获取覆盖范围内的监控视频图像、环境信息，实现全天候不间断监控；l 动态监测：在数字化网络平台系统的支持下，将视频图像及其它信息实时、同步传输到防火监控中心，实现真实观测林区的动态情况；l 火灾预警：如有火情，提调相关数据了解并掌握火场的基础情况.预报分析：参考林区物候、可燃物特性数据,利用专家数据库模型进行综合分析,预测出相应地区的森林火灾等级数据。“森林防火及调度指挥系统工程”避免了原始人工了望观察火情的局限，实现了林区

19、管理数字化、科学化，大大减少了林业部门的费用支出和管理成本，提高了林区企业的效应。该系统在监控森林火情的同时，还可以对森林资源、生态环境、森林病虫害及野生动物和乱砍乱伐等林业活动进行有效监控。3.1.1 前端设备 前端由采集定位系统、传输系统、设备防盗监控系统、避雷接地系统、太阳能发电系统等组成： 3.1.2 中心控制设备 终端由网络视频管理录像系统、林火自动识别报警系统、短信发布平台、传输系统、电视墙系统、UPS电源等组成。 3.1.3 防火指挥中心 远程控制与通讯是指挥中心的主要功能，即通过指挥中心可完成对林场各个地区的通讯指挥工作，同时在指挥中心可以实现对火情地区的实时监视、控制功能。以

20、指挥中心为核心将各个系统进行整合，实现办公的信息化网络化，通过有线、无线调度系统完成对下属部门的命令发布、工作查询、人员调配工作；完成对林区的监控、以及资源调查工作。3.2方案设计 “森林防火及调度指挥系统工程”项目由防火指挥中心（监控中心），传输系统，前端视频、音频、数据采集系统，终端处理系统，铁塔，防雷接地，野外供电等组成。前端视频、报警、数据采集系统共计10个，各个前端视频、音频、数据采集系统包括：视像采集、报警采集、云台控制及角度数据反馈系统、防雷、及地线系统及防护系统。软件系统包括：操作系统软件Microsoft Windows 2003 Server、数据库管理软件SQL Serv

21、er 2000（企业版）、网络视频管理录像软件、林火识别报警系统等组成，还包括一些二次开发软件， （1）信息采集利用建立分布在不同至高点的野外信息采集站，获取覆盖范围内的监控音视频信息、气象信息，实现全天候不间断监控。（2）动态监测在传输系统支持下，将视频图像及其它信息实时、同步传输到防火监控中心，实现实时观测林区的动态情况。（3）预案处理监控中心配备林火自动识别报警系统，其主要任务是自动接收来自林火检测子系统的图像，进而根据图像上的信息来自动判断是否起火，并唤醒监测人员进行交互式的林火识别，最后做出确定的林火报警。3.2.1 系统功能概述“森林防火及调度指挥系统工程”项目为监控控制人员提供监

22、控控制功能，正常情况下摄像机在云台带动下工作在自动扫描方式下时，观测人员在监控中心可观测到一定范围内的森林、道路、人员等实况图像，系统可进行全程录像；若遇异常情况，工作人员可及时将摄像机从自动状态下转为手动状态，并对有关目标进行跟踪、定位、放大，以便更加仔细全面地进行观测。防火信息系统的主要功能如下：1. 监控指挥屏幕墙可以实时前端采集点的图像。图像中同时包括相关数字信息如坐标,时间等；2. 数字图像可以通过无线通讯和计算机网络实现远程传输；3. 所有视频图像进行全程录像存储，并可以对以往的历史图像进行查询和回放；4. 采用野外定位云台，具有实时回显角度信息功能；电动可变长焦距镜头配备远程可控

23、滤色片低照度高清晰透雾摄像机，具有透雾、深化云烟功能，即使雾天也可以进行正常的监控；可以通过专用操作键盘或监控软件控制云台和镜头；5. 通过现有设置的监测点,实现整个有林面积的监视范围达到95%以上；6. 系统安全性高，访问控制功能和审核功能等方式保证系统安全可靠；7. 查询简便性：时间、日期、前端采集点完成资料检索；8. 数字网络传输模式，方便与其他防火中心及其他森林防火管理相关部门连接；9. 防盗告警，在监控点装置红外探头，有盗窃入侵时监控中心告警，保护用户投资，或将损失降低；10. 火情识别报警：当监控摄像机扑捉到林火时，系统具有的火情识别功能，可及时告警并联动报警录像，提醒值班人员察看

24、显示画面，及早发现火情及火点位置；11. 火灾定位功能：利用前端采集系统中的定位云台，在地理信息系统里将每一个监控点进行地址编码，同时将每一个监控点的坐标直接落实在电子地图上，这样地理信息系统一旦接收到特定编码的定位云台回传的位置数据，通过建立特定的位置转换数学模型，实现定位功能。同时，系统具备实现人工定位功能。12. 电源系统:电源供给在全天候的环境下,保证系统不间断供电；13. 防雷系统:系统要有安全的防雷保障措施,确保系统能够安全运行；14. 系统配置设备网络管理系统，实现对各类设备的综合网络管理。本系统主要任务是以现有的森林资源数据库、林区资料、森林资源统计数据、防火力量的配置、人员分

25、布情况、历史数据等标准的及非标准的资源基础上，使其数字化、规范化、矢量化。实现森林防火信息的规范化、标准化管理，纵向达到和有关部门数据交换和信息共享，为各业务部门提供资源数据的查询、更新等相关服务，实现信息共享，充分发挥信息系统的资源优势，建立高质量、高效率的管理系统。开发一套森林防火辅助决策系统，为领导决策和机关办公提供服务，全面提升森林火灾的综合防御和控制能力。工程建设的主要功能是在硬件设备和远程网络的基础上，建立远程监控硬件支撑平台，以现有森林资源建档数据库、资料为基础,解决森林防火业务的管理信息化系统，最终形成一个有效、实用的森林防火指挥信息系统。系统中每个前端采集站有独立地址编码，且

26、每个前端采集站的坐标与地理信息系统中的位置一一对应，通过安装在前端采集站的定位云台巡回监控覆盖区域的林区火情，启动后台的短信发布平台在第一时间通知防火相关领导和人员。系统还可以提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行能力，提供防火隔离带的位置和阻火能力，以及赶赴火场的时间等重要信息。相关领导可以在监控中心进行远程调度指挥。3.2.2 视频采集（1）视频监控应用背景数字视频监控系统是以数字视频处理技术为核心，综合利用光电传感器、计算机网络、自动控制和人工智能等技术的一种新型监控系统。在人类感官接受的各种信息中约有80%来自视觉。视频、图像是对客观事物形象、生动的描述，是直观而

27、具体的信息表达形式，是人类最重要的信息载体。特别是在今天的信息社会，随着网络、通信和微电子技术的快速发展和人民物质生活水平的提高，视频监控以其直观、方便和内容丰富等特点，日益受到人们的青睐，监控产品也正经历着从模拟化向数字化、网络化的革命。根据森林防火的需要，前端监控点必须具备360度全方位、24小时全天候监控的特点，因此选择的设备必须符合森林防火的实际需求。前端监控点的功能是采集视频、音频信号后，利用成熟的视频、音频处理技术，对视频、音频信号进行压缩、分析、IP化处理，然后通过传输系统传输到监控中心。 前端视频采集配置示意图 （2）设备配置数字视频监控系统除了具有传统闭路电视监视系统的所有功

28、能外，还具有远程视频传输与回放、自动异常检测与报警、结构化的视频数据存储等功能。与数字视频监控系统相关的主要技术有视频数据压缩，视频的分析与理解，视频流的传输与回放和视频数据的存储。视频采集部分主要完成视频图像的采集和对森林着火点的定位，每个前端采集站主要设备包括：摄像机、传输设备、智能太阳能供电系统、温湿度传感器、风机、风速传感器等设备。摄像机输出的模拟视频信号通过视频线缆联接到视频编码设备再通过以太网连至传输设备发送至中心控制室，通过传输设备可以传输多种需求的信号，为实现系统的音视频信号、报警信号、定位云台角度数据回传、前端设备控制信号等传输提供了一个更为方便的平台。3.2.3低照度透雾摄

29、像机由于森林防火监控系统安装在林区的山上，山区经常山雾弥漫，普通的摄像无法达到正常的监控效果，所以我们为用户推荐低照度透雾摄像机具有透雾、深化云烟功能。低照度透雾摄像机与特制镜头配套，该摄像机与普通摄像机的比较如下：低照度透雾摄像机普通摄像机远程切换支持远程切滤光片功能不支持远程切换功能双电路CCD芯片有无最低照度0.003LuxF1.0(Night);0.02LuxF1.0(Day)黑白摄像机：0.1Lux0.05Lux配套镜头内部透雾电路设计，配套透雾镜头，防火专用无透雾功能，一般无专用配套镜头透雾摄像机透雾效果对比: 正常彩色状态画面 透雾开启状态画面透雾摄像机深化云烟效果（用于识别烟火

30、，增加识别准确性）： 正常彩色状态画面 透雾开启后对云层溶化效果3.2.7防雷接地 （1）防雷概述森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，每年都有一定数量的发生，造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、短时间内能造成巨大损失的特点。针对我国森林面积覆盖的实际情况，利用高科技手段提高森林防火救灾监控的管理水平。由于林区地形条件很复杂，不适用通常的有线传输模式，本方案将采用手机网传输系统，将远端的时实画面通过手机网传到森林防火监控指挥中心，监控中心指挥人员可通过监视器看到林区现场的时实连续画面，一方面不仅减少了护林工作人员的巡山次数，另一方面还可为林区的防火防虫

31、灾工作提供强有力的保证。在森林火灾发生时，通过该系统能第一时间掌握火情，不仅为现场防火指挥工作提供决策依据，而且更重要是为指挥抢险救灾工作争取宝贵的时间，将森林火灾带来的损失减少到最小，不但保护了国家森林资源也减少了森林火灾对大气环境的影响。森林防火监控系统应具备六大特点：1) 监控范围大；2) 全天候监控；3) 手机网传输；4) 太阳能供电5) 避雷接地安全可靠；6) 前端设备工作状态中心监控。而无线远程监控系统防雷应包括两大方面：1) 前端监控点防雷；2) 监控中心防雷。前端监控点防雷又包含直击雷防护，供电系统感应雷防护，电子设备感应雷防护，接地系统，线缆屏蔽；监控中心防雷包含直击雷防护，

32、供电系统感应雷防护，电子设备感应雷防护，接地系统，线缆屏蔽，等电位连接处理。（2）雷电侵袭主要途径 直接雷击的侵袭雷电直接击中建筑物或暴露在空间的各种设备、各种架空金属线缆（如电力电缆、通信线路、网络布线等）。它可能在数微秒之内产生数万伏乃至数拾万伏的高压，产生火花放电，形成巨大的热能和机械能量，摧毁建筑物、设备，危及人身安全。雷电波侵入雷电虽然未直接击中建筑物或设备，但击中与本建筑物或设备相连的金属管、线，通过传导的方式经电阻性耦合将雷电波引入建筑物内，损害与之相连接的用电设备、通信设备、计算机网络等设备乃至危害人身安全。雷击电磁脉冲干扰雷击发生时，由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强

33、电磁场，使附近导体上感应出很高的电动势，诱发强大的雷击电磁脉冲，经感性耦合、容性耦合或电磁辐射产生脉冲过电压和过电流损坏有关设备。随着科学技术的发展，大量采用微电子技术的、先进的计算机信息系统、监控、通信等网络日益广泛地应用于各种建筑物中。而微电子设备的高度集成化，低工作电平和小工作电流的特点，又带来绝缘强度低，耐过电压、过电流的能力差等致命弱点。美国研究报告AD-722675指出：当雷电活动时，磁感应强度达到0.07GS时，计算机发生误动作，当磁感应强度超过2.4GS 时，计算机发生永久性损坏。因而雷电所产生的雷电电磁脉冲对微电子设备将产生严重的危害。根据统计，雷电对微电子设备的破坏而造成的

34、损失，已远远超过了雷击火灾的损失，成为当今电子时代的一大公害。地电位反击当设备没有采取等电位接地措施的情况下，由于各接地系统本身的接地途径不同，冲击接地电阻差异，以及在泄放雷击电流时，所通过的雷击电流存在差异，导致地电位升高和不平衡，当地电位差超过设备的抗电强度时，即引起反击，损坏设备。（4）雷电防护措施根据以上分析，雷电侵入机房及计算机、通信等网络系统的途径主要有：经电源系统引入；信号传输通道引入；由于多点接地而产生地电位反击及因机房屏蔽不良而造成雷击对网络及其设备的电磁脉冲干扰等。现代防雷是一个系统工程。包括建筑物防雷和电器设备安全防护两大部分，即外部防雷和内部防雷，防雷工程设计强调全方位

35、防护，综合治理，层层设防。为了提高机房设备及网络系统的运行可靠度，为机房工作人员提供安全的工作环境，一方面需要架设良好的避雷针，避雷带，采取完善的直击雷防护措施。另一方面，还应在建筑物的电源系统（所有供电设备、用电设备、备用发电设备）、天馈系统、信号采集传输系统、程控交换系统、计算机网络系统等设备进行可靠有效的防护，在拦截、分流、均衡、屏蔽、接地、布线等六大方面均作完整的，多层次的防护。第四章工程软件系统4.1 系统组织结构和总体架构系统由三部分构成：客户端、业务逻辑层、数据服务层。客户端包含：系统管理员客户端、移动客户端四种。业务逻辑层包括：森林资源管理和监测、森林防火预报决策等模块。数据服

36、务层由数据服务器构成。系统采用B/S（浏览器/服务器）体系结构。C/S结构用于系统管理维护，B/S结构实现数字林业业务应用。系统将用户划分为4个不同的用户组，分别为：系统管理员客户组账户验证采用户名加口令验证方式。4.2 数据服务层框架与数据库设计森林防火综合管理系统的数据服务层由顺生信息软件及开发平台与数据库组成。4.3火动态检测传统视频监控和森林烟火识别结合，实现无人值守；传统视频监控和网络负载均衡结合，保证视频有效传输和系统稳定工作；视频浏览和录像结合，需要时可以回放。4.4云台控制模块用户可以通过对云台的控制来实现镜头的调节，还可以通过云台的调节来获取不同角度的图像。通过云台控制模块控

37、制云台固定范围（或定点）扫描。当发现火情时，报警模块发出报警信息，回传火情方位数据到监控主机。4.5视频采集设置模块 业务流程分为数据采集、图像处理和识别、云台定位和控制、报警等步骤。具体说明如下：（1） 监测点根据监测员的设置对监测区域循环监测，采集视频，截取单帧图像，进行预处理，并分析其光谱纹理特征，判断是否起火。如果起火，则执行初次报警，并且弹出显示可疑烟火的报警窗口，等待监测员的人工判定，监测点继续进行常规的监测；（2） 操作员在报警后可以操作模拟云台更进一步对可疑区域进行目视确认，如果确定起火，系统发出正式报警信息，持续记录发生林火区域的监测数据，并通知防火扑救指挥子系统进行扑救准备

38、；如果确定未起火，则解锁云台，继续进行常规监控。(3) 火情识别参数设置可根据实际环境条件调整4.7监控点信息查询显示模块4.8监测数据存储入库模块将采集的视频数据和数据位置信息存储入库。4.9 烟火自动识别系统林火识别报警系统要有云台码流采集、林火图像识别、云台计算模块、林火报警和交互确认、热点及火点定位等功能。4.9.1 云台码流采集模块负责接受来自林火监测子系统传送来的云台码流。依据事先约定的码流编码规则，对云台当前的动作信息进行解析，判断云台当前的水平旋转方向、垂直旋转方向以及预制位的信息。4.9.3 云台计算模块根据码流采集模块解析的云台的动作以及预制位的信息，计算当前云台的水平旋转

39、角度和垂直旋转角度。4.9.4 林火报警和交互确认模块一旦林火图像识别模块判断出图像上有疑似火点，林火报警模块会立即发出声音报警信息以唤醒监测人员，监测人员通过目视辨别有疑似火点的图像，确认该区域是否发生了森林火灾，如果确认有火灾，系统发出正式的林火报警信息。4.10森林灭火指挥管理系统4.10.1专题操作模块1）包括专题图放大、缩小、平移；2）图素选择；3）专题图量算；4）图层控制显示。4.10.2 预案制作模块预案制作根据火点位置、扑火人员分布等信息制定扑火预案，包括常规预案制作和任务预案制作，常规预案主要包括常规地点定位、预案信息录入、相关关注信息录入等，任务预案主要包括任务工作流管理、

40、任务输出、动态推演等。4.10.3 预案管理模块实现预案模板的定义、修改、删除、启动和终止。1. 预案定义: 定义预案的分类、类型、相应的内容、级别等，便于预案制作人员根据预案模板制作预案。2预案修改：修改预案模板各项内容。3预案删除：删除预案模板。4预案启动：使预案处于启动状态，便于自动匹配。5预案终止：预案终止。实现预案模板的定义、修改和删除。4.10.4 预案查询与发布预案库中的预案数量是很大的，但是经过研究，我们发现，预案本身的建立是基于预案启动事件的一些关键要素，包括事件类型，事件时间，事件地点，事件参与者等。这些要素在预案的形式化定义中有清晰的描述。我们拟提供基于这些要素的预案管理

41、工具，对预案库中的格式化预案建立索引，方便预案的整理和外部查询。1按条件检索: 基于以上事件要素的预案查询2全文检索: 输入任意关键词进行预案查询。3按地点检索：按地点、编制单位、编制时间等进行检索。4按级别检索：按照事件级别、权限等进行检索。5预案多媒体显示：显示预案的多媒体信息。6三维显示：显示预案区域的电子三维沙盘。7动态推演：对预案进行动态推演。4.11 报警信息处理监控管理平台实时的接收来自监控终端的报警信息，包括终端低电量报警、危险情况报警、火灾报警，并对报警信息第一时间进行处理。4.12防火指挥调度当发生火灾时，监控终端能够迅速的将火源位置及火场范围等信息上传到监控管理平台；监控

42、管理平台根据火灾实际情况以及人员配置情况进行现场指挥调度，向监控终端传达扑火方案。并对火灾现场进行全局的指挥和管理。第五章 系统主要设备参数 5.1定位数位回传重型云台定位数据回传云台是结合国外技术和国内云台的优点开发出的军工级产品，该云台采用不锈钢材料铸造，具有防水、耐高温、耐老化、抗腐蚀的特点；选用高性能电机；大载重量，专为特殊环境设计；可内置温控电路、宽范围温度工作；云台可以结合地理信息系统实现准确定位。云台为一款高精度、变速范围大、多功能的重型云台,它采用了蜗轮蜗杆传动装置和步进电机，可保证工作寿命长及无偏差运转。精度指标：设计预置位定位精度0.1速度范围：最低速度0.05/s，最高速

43、度50/s1、 云台速度与镜头倍率联动：云台速度与镜头的变倍大小自动匹配。当镜头放大、倍率最大时云台速度最小，定位精准；当镜头进行大范围广角扫描时，云台速度最快。2、 红外热成像：森林防火监控系统安装在林区的山上，山区经常山雾弥漫，并且有雨雪天气，普通的摄像无法达到正常的监控效果，所以我们为用户推荐热成像，不管任何天气情况下视频依然清晰。4、 预设守望位：预设守望位以后，在重点监视其过程中，临时操纵云台巡视其它位置后，云台可自动回到该守望位址。5、 面扫描：在森林防火、军事搜索、雷达跟踪等项目中，可以进行大面积大范围的自动扫描。6、 云台所有运动参数可回传与远程设置：云台角度、转度、工作状态、

44、以及镜头焦距值、激光照射角度等参数可以进行回传和远程设置，可以实现在森林防火、军事搜索、雷达跟踪和船舶跟踪监视等过程中配合GPS或其它软件作定位跟踪。7、 解码器内置：支持PELCO-D、PELCO-P和ABK2007通讯协议。可广泛应用于要求调速、定位和运动参数回传的各种场合. 5.2透雾摄像机规格：1/2 CCD彩色分辨率：560线黑白分辨率：580线最低照度：0.0002lux(彩色)最低照度：0.00003lux（黑白）信噪比：53dB (AGC:关闭)自动增益控制：开 （自动） /关 (固定) -649dB范围灵敏度设定：自动/手动 (最大灵敏度可达512倍)电子快门速度：关, 1/

45、601/100,000， AES白平衡：自动跟踪白平衡/预置AWC/手动自动光圈控制：VIDEO (光圈视频，DC 12V) / DC远程控制：RS-485/连通镜头接口：CS接口/C 接口（无需转换适配器）后焦调整：旋转式调节特点：自适应图像增强技术可实时对图像进行高精度、离散纠正，自适应尘雾控制技术能调整多尘多雾环境下灰白图像对比度、恢复原有色彩，适用于低照、多尘雾监控场合。适用范围：广泛应用于公路、铁路等交通系统、国防边境、城市环境监视等环境。5.3. 分项技术指标1.摄像机：超低照度日夜型摄像机摄像机规格：1/2 CCD彩色分辨率：560线黑白分辨率：580线最低照度：0.0002lu

46、x(彩色)最低照度：0.00003lux（黑白）信噪比：53dB (AGC:关闭)自动增益控制：开 （自动） /关 (固定) -649dB范围灵敏度设定：自动/手动 (最大灵敏度可达512倍)电子快门速度：关, 1/601/100,000， AES白平衡：自动跟踪白平衡/预置AWC/手动自动光圈控制：VIDEO (光圈视频，DC 12V) / DC远程控制：RS-485/连通镜头接口：CS接口/C 接口（无需转换适配器）后焦调整：旋转式调节特点：自适应图像增强技术可实时对图像进行高精度、离散纠正，自适应尘雾控制技术能调整多尘多雾环境下灰白图像对比度、恢复原有色彩，适用于低照、多尘雾监控场合。1

47、 2.网络视频服务器 产品说明：采用DSP处理器实现音、视频压缩编码，图像编码MPEG4和H.264可选，双路产品图像格式可以支持从QCIF、CIF、2CIFH、D1，实现低码率下的高质量图像的传输，支持UDP、TCP、组播、PPPoE等多种网络协议，适合各种网络环境，配合DVR软件可组成基于IP的适合各种行业需要的网络视频管理系统。技术指标:视频支持2路视频输入，NTSC/PAL自适应，接口采用BNC音频支持2路音频输入和1路输出，接口采用RCA(标准莲花插头)报警 支持4路报警输入和2路报警输出压缩标准图像采用MPEG4/H.264可选图像码率16kbps4Mbps可设音频ADPCM音频码

48、率22kbps双码流功能不支持硬件解码器YCA-V1302RA图像格式QCIF、CIF、2CIFH、D1格式时可以达到25帧/秒OSD 支持日期、时间、英文和中文OSD网口支持10M/100M自适应以太网接口常规接口支持3路报警输入、1路控制输出串口独立的232接口，RS485 RS422自适应协议支持UDP/TCP/组播/PPPoE协议设备配置使用配置工具进行配置适应软件配套软件3 防雷接地部分系统防雷分为系统防雷和电源防雷。系统防雷主要是串接避雷器，以避免来自天线的雷击，起到保护设备的目的。电源防雷主要是为了避免电源线引入的浪涌袭击。根据我们的经验，野外监控和微波系统对于雷击最为薄弱的环节

49、还是系统的电源，因此作好电源防雷是相当重要的。电源防雷的关键是作好接地，而森林防火监控的摄象机往往置于高山之上，接地很难作好，所以要根据具体地形，因地制宜。最为基本的做法是，在建设安装支架或铁塔时，同时作一个埋地的铁丝网结构，大约直径为10米左右，该铁丝网的形状类似蜘蛛网形式，埋地深度大约为1米左右，如果条件允许，可以进一步买一些木炭，提高导电率。l 国产主动优化避雷针优化避雷针技术参数要求：雷电通流量Nominal Discharge Current (In) 300KA抗风强度Anti Wind (m/s)40接闪针数Number of Rod1净重量Weight (Kg)10总高度Hei

50、ght (mm)1500阀兰规格Dimension300280材质Material不锈钢工作温度Temperature ()-40+80适用范围石化仓库、加油站、建筑大楼、信标台，通信基站、气象台、军事基地、雷达机房、银行大楼等。l 接地极接地是防雷的基础，标准规定的接地方法是采用金属型材铺设水平或垂直地极，在腐蚀强烈的地区可以采用镀锌和加大金属型材的截面积的方法抗腐，更合理的方法是利用建筑物的基础钢筋地网作为共用接地系统，这有事半功倍之效。 如建筑物没有基础钢筋地网，宜在建筑物四周埋设人工垂直接地体和水平环型接地体。接地体的冲击接地电阻不宜大于4欧，如达不到要求可用添加降阻剂和增加接地体数量

51、等方法来降低阻值。根据本项目实际情况，我们选用非金属型接地材料，在铁塔周围做环形地网，要求接地阻值小于4，由于铁塔位于高山上，土壤电阻率约为相对较高，土壤电阻率高，降阻难度大，因此，为了改善土壤条件建议采用化学降阻剂和非金属接地模块。在距离铁塔四个角2米的地方环绕铁塔一周挖封闭环形地沟，地沟宽度要求0.5m，深度要求1.5m，周长40m，在环形地沟内每隔3米的地方放置一块非金属接地模块作为垂直地极，同时在每个模块附近的方坑内灌注降阻剂，然后用镀锌扁钢将模块焊连接起来，同时将铁塔的四个角分别与地网用镀锌扁钢相互焊接连通一次。若阻值达不到要求，应再增加一圈环形接地装置。非金属接地极参数：电阻率变化

52、Impedancel Variation50KA冲击无变化腐蚀速率Corrosion Rate0.03g/cm Ph值 7.5净重量Weight (Kg)6尺寸规格Dimension (mm)200400降阻剂技术参数要求：电阻率变化Impedancel Variation36KV冲击无变化 腐蚀速率Corrosion Rate0.0075g/cm Ph值7.0净重量Weight (Kg)3.7材料形态袋装（白色粉末）l 电源防雷根据对雷电波的频谱分析，雷电波的绝大部分能量集中在工频附近。因此，雷电波极易和电源线发生耦合。根据统计资料表明7080%的感应雷和雷电侵入波来自于电力传输线。根据建筑

53、物电子信息系统防雷技术规范GB50343-2004的有关规定，对雷电入侵波应分级泄放，直到将感应过电压降到设备可以承受的水平。因此，电源系统的防雷应采取“多重保护、层层设防”的原则，根据设备的重要程度和地理位置进行有重点、有层次的保护。以达到对电子设备的精细保护。在供电系统的输入端并联安装一台电源防雷器，该电源防雷器技术参数为：雷电通流量Nominal Discharge Current (In)10/20KA工作电压Operational Voltage (Un)220V最大持续工作电压Max.continuing Operational Voltage (Uc)320/385V最大冲击电流

54、Max. Discharge Cureent (Imax)20/40KA保护电平Protection Level (Up)1/1.2KV响应时间Response Time (Ta)25ns连接方式Connection Mode并联Parallel防雷级别IEC CategoryIII尺寸规格Dimension9068354太阳能电站组件特点1.采用125mm62.5mm 高效单晶硅太阳电池片。2.旁路二级管减少热斑损失。3.组件表面层采用高透光绒面钢化玻璃封装，有很高的光学透过率同时减少光的反射，提高光伏组件转换效率。4.最大系统电压大于1000VDC。5.使用寿命可达20 年以上，衰减小于2

55、0%。6.阳极氧化铝边框：机械强度高，具有良好的抗风性和防雹性，可在各种复杂恶劣的气候条件下使用，便于安装。7.结构特性：单晶硅太阳电池串并联，采用高强度低铁钢化玻璃，高性能抗老化EVA、耐候性优良的TPT 复合膜层压而成，透光率和机械强度高。8.直流接线盒：采用密封防水、高可靠性多功能接线盒，盒内装有旁路二极管，连接端采用易操作的专用公母插头，使用安全、方便、可靠。太阳电池组件技术参数组件型号 PSM-80额定功率(W) 80最大功率电压(V) 17.5最大功率电流(A) 4.86开路电压 (V) 22短路电流(A) 5.21功率温度因子 (0.50.05)%/ 电压温度因子 (16020)mV/ 电流温度因子(0.0650.015)%/ 最大系统电压(V) 750电池片类型 36 单晶电池片规格(mm) 125125组件规格L*W*H（mm） 118053530重量(kg) 7.55. 风速传感器型6. 风向传感器6. 温湿度采集模块6.13工程软件第 - 45 - 页 共 45 页