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HIKVISION

森林防火信息系統(tǒng)解決解決方案

以客戶為中虺的安全決之道

目錄

第一章背景及項目需求............................................1

1.1應用背景.................................................1

1.2業(yè)務現狀.................................................1

1.3項目需求分析.............................................2

1.4總體目標.................................................3

第二章信息系統(tǒng)總體思路..........................................4

2.1設計思想.................................................4

2.2設計原則.................................................4

2.3設計依據.................................................5

2.4設計思路.................................................6

第三章信息系統(tǒng)總體設計..........................................8

3.1總體架構.................................................8

3.1.1信息系統(tǒng)拓撲..........................................8

3.1.2信息系統(tǒng)組成.........................................8

3.2信息系統(tǒng)功能.............................................9

3.3信息系統(tǒng)特色.............................................9

3.3.1火情自動報警..........................................9

3.3.2火險自動預警........................................10

3.3.3火情指揮處理........................................10

3.3.4火點自動定位........................................11

3.3.5無人機火點偵測.......................................11

3.3.6防盜竊防破壞........................................11

3.3.7報警信息統(tǒng)計........................................11

3.3.8視頻聯動控制........................................12

3.3.9視頻質量診斷........................................12

3.3.10設備防雷擊.........................................12

3.3.11前端防結霧..........................................12

3.3.12透霧監(jiān)控功能.......................................13

3.3.13報警閾值梯度設置...................................13

第四章前端信息系統(tǒng)設計.........................................14

4.1視頻采集信息系統(tǒng)........................................14

4.2環(huán)境監(jiān)測信息系統(tǒng)........................................15

4.2.1動力環(huán)境主機........................................15

4.2.2溫濕度傳感器........................................16

4.2.3風速傳感器..........................................16

4.3供電信息系統(tǒng)............................................17

4.3.1風光互補發(fā)電信息系統(tǒng)組成.............................17

4.3.2風光互補發(fā)電信息系統(tǒng)部件介紹.........................18

4.3.3市電配置說明........................................20

4.4防盜信息系統(tǒng)............................................20

4.4.1基站防盜防破壞應用...................................20

4.4.2林區(qū)出入口人車管控信息系統(tǒng)應用......................22

4.5基站控制信息系統(tǒng)........................................26

4.6防雷接地信息系統(tǒng)........................................26

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

4.6.2接地信息系統(tǒng)的施工方式..............................27

4.7鐵塔基建信息系統(tǒng)........................................27

4.7.1基站鐵塔選址的優(yōu)化原則..............................28

4.7.2基站鐵塔形式選擇....................................28

4.7.3基站用地面積........................................28

4.7.4鐵塔設計優(yōu)化說明....................................29

4.7.5鐵塔基礎設計的優(yōu)化..................................29

第五章傳輸信息系統(tǒng)設計.........................................32

5.1組網解決方案............................................32

5.2傳輸網絡選型............................................32

5.2.15.8G無線網橋........................................33

5.2.2同軸避雷器..........................................33

5.3傳輸網絡配置............................................34

5.3.1前端監(jiān)控基站配置.....................................34

5.3.2中繼站點配置........................................34

5.3.3后端監(jiān)控（指揮）中心配置............................35

第六章指揮中心和信息系統(tǒng)聯網建設...............................36

6.1指揮中心的功能及組成....................................36

6.2信息系統(tǒng)結構設計........................................36

6.2.1存儲子信息系統(tǒng).......................................37

6.2.2解碼拼控子信息系統(tǒng)..................................38

6.2.3大屏顯示子信息系統(tǒng)...................................48

第七章信息系統(tǒng)軟件功能介紹.....................................55

7.1軟件整體平臺介紹........................................55

7.2產品簡介................................................55

7.3產品界面................................................55

7.4產品架構................................................56

7.5整體平臺級聯架構........................................57

7.6硬件環(huán)境................................................58

7.7軟件環(huán)境................................................59

7.8功能架構................................................61

7.9整體平臺端配置功能介紹..................................61

7.9.1設備管理............................................62

7.9.2物資管理............................................62

7.9.3無人機管理..........................................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桌面端應用功能介紹.....................................69

7.10.1二三維電子地圖......................................70

7.10.2實時監(jiān)控...........................................71

7.10.3云臺控制...........................................73

7.10.4錄像回放...........................................74

7.10.5語音對講...........................................75

7.10.6電視墻控制.........................................76

7.10.7火險預警...........................................77

7.10.8實時火情...........................................78

7.10.9歷史火情...........................................80

7.10.10火情處理..........................................81

7.10.11火點定位..........................................82

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

7.10.13可視域............................................85

7.10.14可視域分析........................................85

7.10.15地圖反控..........................................86

7.10.16仿真監(jiān)控..........................................87

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

7.10.18災損評估..........................................89

7.10.19撲火指揮..........................................90

7.11移動端功能介紹.........................................91

7.11.1視頻監(jiān)控...........................................91

7.11.2火情下發(fā)...........................................93

7.11.3路徑分析...........................................94

7.12產品特點...............................................95

7.12.1企業(yè)級的軟件架構...................................95

7.12.2簡單化的操作流程...................................96

7.12.3專業(yè)級的業(yè)務功能...................................96

7.12.4靈活的部署解決方案.................................96

表格目錄

表1先進技術指標..............................................16

表2車牌識別字符表...........................................23

表3輸入板卡類型.............................................47

表4輸出板卡類型.............................................48

表5整體平臺配置.............................................59

表6桌面客戶端...............................................59

表7移動客戶端推薦配置.......................................59

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

圖片目錄

圖1.信息系統(tǒng)拓撲圖............................................8

圖2.熱成像與可見光圖像展示...................................10

圖3.報警閾值梯度示意圖.......................................13

圖4.太陽電池組件背面結構及安裝孔位...........................18

圖5車牌示例.................................................24

圖6.單攝像機無線連接示意圖...................................32

圖7.無線點對點傳輸組網示意圖（Sw計ch收集）...................32

圖8.無線點對點傳輸組網示意圖（NVR收集）....................32

圖9.信息系統(tǒng)拓撲圖...........................................36

圖10.鏈路匯聚設計............................................39

圖11.大屏顯示效果圖1..........................................................................41

圖12.大屏顯示效果圖2..........................................................................42

圖13.大屏顯示效果圖3..........................................................................42

圖14.大屏顯示效果圖4..........................................................................43

圖15.大屏顯示效果圖5..........................................................................43

圖16.大屏顯示效果圖6..........................................................................44

圖17.大屏顯示效果圖7..........................................................................44

圖18.大屏顯示效果圖8..........................................................................45

圖19.網絡抓屏上墻圖.........................................46

圖20.大屏顯示子信息系統(tǒng)結構圖................................49

圖21.對比圖1........................................................................................51

圖22.對比圖2........................................................................................51

圖23.對比圖3........................................................................................52

圖24.對比圖4........................................................................................52

圖25.對比圖5........................................................................................52

圖26.對比圖6........................................................................................53

圖27.對比圖7........................................................................................53

圖28.對比圖8........................................................................................54

圖29.效果圖..................................................54

圖30.登錄界面................................................55

圖31.桌面客戶端主界面........................................56

圖32.Web客戶端主界面.......................................56

圖33.整體平臺架構圖.........................................57

圖34.整體平臺級聯架構圖......................................58

圖35.功能架構圖..............................................61

圖36.設備管理導航界面........................................62

圖37.列表模式下添加撲火隊....................................63

圖38.地圖模式下添加撲火隊....................................63

圖39.批量導入瞭望塔.........................................64

圖40.地圖上顯示無人機的歷史軌跡..............................64

圖41.添加巡航解決方案........................................65

圖42.添加巡航條帶............................................66

圖43.添加巡航解決方案下的本次項目............................67

圖44.創(chuàng)建大屏布局............................................68

圖45.實時上墻................................................69

圖46.桌面客戶端功能結構圖....................................70

圖47.三維電子地圖............................................71

圖48.CS客戶端的工具欄......................................71

圖49.Web客戶端的衛(wèi)星、全景和普通視圖......................71

圖50.實時監(jiān)控................................................72

圖51.視頻工具欄..............................................72

圖52.云鏡控制................................................73

圖53.云臺控制按鈕............................................73

圖54.錄像回放................................................74

圖55.回放工具欄..............................................75

圖56.創(chuàng)建標簽................................................75

圖57.網絡對講................................................76

圖58.設置火險等級顯示的默認城市..............................77

圖59.顯示火險預警............................................78

圖60.實時火情................................................79

圖61.火情所見即所得.........................................79

圖62.火情處置................................................80

圖63.查看歷史火情............................................81

圖64.歷史火情處置............................................81

圖65.火情上報................................................82

圖66.火點定位................................................83

圖67.坐標定位................................................84

圖68.創(chuàng)建全景拼接圖.........................................84

圖69.全景拼接圖片............................................84

圖70.可視域..................................................85

圖71.覆蓋范圍分析............................................86

圖72.地圖反控................................................87

圖73.仿真監(jiān)控................................................88

圖74.蔓延分析................................................89

圖75.災損評估報告............................................90

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

圖77.實時預覽................................................92

圖78.錄像回放................................................93

圖79.手機上顯示火情信息......................................94

圖80.路徑規(guī)劃................................................95

I背景及項目需求

1.1應用背景

森林火災是世界八大自然災害之一，突發(fā)性強、破壞性大、危險性高、處

置極其困難，嚴重危及人民生命財產和森林資源安全，甚至引發(fā)生態(tài)災難。我

國總體上是一個缺林少綠、生態(tài)脆弱的國家，是一個受季風影響、森林火災多

發(fā)的國家。黨的十八大把生態(tài)文明納入中國特色社會主義事業(yè)五位一體總體布

局，明確提出大力推進生態(tài)文明建設，努力建設美麗中國，實現中華民族永續(xù)

發(fā)展。森林是陸地生態(tài)信息系統(tǒng)的主體和重要資源，是人類生存發(fā)展的重要生

態(tài)保障。森林防火是建設生態(tài)文明的基礎保障，是森林資源保護的首要任務，

是國家應急管理的重要合適的內容，事關國土生態(tài)安全，事關人民生命財產和

森林資源安全，事關“山水林田湖生命共同體”建設。未來十年，是全面建設

生態(tài)文明的關鍵時期，是森林防火工作乘勢而上大有作為的重要戰(zhàn)略機遇期。

1.2業(yè)務現狀

森林防火長期以來基本上采取較落后的傳統(tǒng)防火指揮手段，一直未建立科學

先進、規(guī)范的森林防火指揮中心，與日益繁重的防火任務和火災日趨增多的形勢

不相適應,常常因為防撲火手段落后而處于被動應付的局面，加大了火災的損失。

為了適應市場經濟條件下森林防火撲火工作的需要，急需建立一個高科技含量的

省級森林防火指揮中心，采用新的現代化的林火管理先進技術，提高組織指揮決

策水平，走高科技防火之路，確保發(fā)生火情后，能迅速報警，科學調度指揮，最

快撲滅，最大限度地減少林火損失。

隨著全國造林事業(yè)的不斷發(fā)展，林地面積、林木蓄積量逐年增加。林業(yè)工作

的重點已轉向森林管護。特別是森林防火已成為林業(yè)工作的首要任務和重中之重。

森林防火工作面臨著許多新情況、新項目問題。一是林內可燃物多，冬春季節(jié)風

大物燥，極易引發(fā)大的森林火災。二是森林旅游已成為人們回歸自然的一種時尚，

野外生產生活用火頻繁，火災隱患增多，管理難度大。三是一些地方農村基層矛

盾突出，引發(fā)的森林火災案件增多，故意縱火案時有發(fā)生。一旦火災發(fā)生并迅速

蔓延將造成巨大的經濟損失，對植被及生態(tài)環(huán)境的破壞更無法估量。為了免遭損

失，必須進一步加大森林管護的基礎設施和隊伍建設的力度，用科學的手段來強

化防火工作。我們計劃分別對林區(qū)重點區(qū)域進行圖像監(jiān)控信息系統(tǒng)建設及林場護

林防火圖像監(jiān)控信息系統(tǒng)，然后根據情況再由點到面，在其它地點建立監(jiān)控點,

進行信息系統(tǒng)擴容。在整個林區(qū)建立一套完善的森林防火體系。

1.3項目需求分析

我國在森林保護方面目前最重要的任務就是森林防火工作。近年來，我國層

層落實防火責任，加強防火宣傳、火源管理、值班和報告制度，加快隊伍建設,

加大案件杳處力度，使全民防火意識普遍得到提高，防火組織體系逐步趨于完善,

基礎設施建設得到加強，森林火災預防和補救綜合能力得到斃高。但總體而言,

我國森林防火工作仍處于較低水平，火災發(fā)生頻率仍保持一定狀態(tài)。森林火災發(fā)

生原因主要有以下幾種情況。

1）林內可燃物：森林類型大多數屬于可燃物載量大的次生林，且林相殘缺

不全，植被主要以松樹類，芒草等為主?？梢哉f，發(fā)生森林火災的物質基礎條件

完全具備。特別是近年來，隨著全國生態(tài)公益林建設工程的實施和封山育林力度

的逐步加大，林木郁閉度逐漸增加，森林植被迅速增厚，林內可燃物迅速增加。

2）氣候條件：隨著全球性氣候的改變，極端惡劣的天氣逐漸增多，造成森

林資源大面積受災,部分林地林木損失慘重.林內可燃物迅速增厚.使森林火險

等級居高不下。

3）野外火源：從區(qū)域分布上看，火源比較集中在城鎮(zhèn)周圍、公路沿線、田

邊等地段。從時間上可分季節(jié)性用火和常年性用火。季節(jié)性火源主要是生產用火、

野炊、上墳燒紙、燒香、放鞭炮、點蠟燭等，這類火源相對集中在春秋防火期內；

常年性火源主要指常年在林區(qū)用火的火源，如依山而居的山區(qū)群眾的生活用火、

風景旅游區(qū)的餐飲業(yè)用火、林區(qū)機動車輛攜帶的火種、電線老化等。

1.4總體目標

為全面貫徹落實2009年國務院批復實施《全國森林防火中長期發(fā)展規(guī)劃》

(2017?2025年)，通過加大防火投入，加強了森林火災預防、撲救和保障三大

體系建設，改善了重點林區(qū)森林防火裝備和基礎設施建設水平，提高了森林火災

綜合防控能力，通過本本次項目的建設，建立覆蓋森林防火智能管控信息系統(tǒng),

運用現代科技手段建設森林防火視頻監(jiān)控、智能預警、輔助決策及應急指揮信息

系統(tǒng)，實現防火工作的科學化、標準化、信息化和專業(yè)化，從而有效提高綜合防

控能力。綜合運用“3S”(GIS?地理信息信息系統(tǒng)、RS-衛(wèi)星遙感、GPS■全球定

位信息系統(tǒng))、計算機網絡和現代通訊等高新先進技術和手段，實現集聲音、圖

像、報警、定位信息的全天候、全方位、網絡化的遠程高清晰度的實時管控信息

系統(tǒng)。同時，森林防火智能管控預警信息系統(tǒng)建成后，將有效減輕山林區(qū)工作人

員的工作強度，進一步提高護林工作效率，推動森林管護工作由單一依靠人防向

人防和技防結合、以技防為主的改革，進一步提高森林管護成效、保證天然林資

源安全。

I信息系統(tǒng)總體思路

2.1設計思想

1）本信息系統(tǒng)要實現森林火災的及時預警，提高撲火指揮的科學先進技術

水平，達到火災快速定位、快速匯報和管理方便、準確、直觀的要求。信息系統(tǒng)

的建立和使用將使得森林防火預警工作從傳統(tǒng)的經驗型的定性管理轉化為自動

化、標準化、規(guī)范化的定量管理，實現森林火災的快速識別定位，極大地提高森

林防火預警管理的科學性和準確性，輔助制定合理的撲火預案，提高撲火效率。

2）本信息系統(tǒng)要實現林區(qū)治安的實時監(jiān)控和智能管理,提前防范治安事件，

高效準確處理治安事件。

3）木信息系統(tǒng)要實現林區(qū)野生動物的智能監(jiān)測，基于移動巡查、視頻監(jiān)控

等手段采集的相關數據，便于整理摸清林區(qū)野生動物的種類、數量、分布情況。

2.2設計原則

充分考慮信息系統(tǒng)的先進性，力求選用性能先進的設備；

充分考慮信息系統(tǒng)的可靠性，以適應惡劣的環(huán)境和氣候條件；

充分考慮信息系統(tǒng)的兼容性和通用性，考慮網絡的設備連接；充分考慮信息

系統(tǒng)的開放性，采用模塊化設計，使信息系統(tǒng)各部分有機融合，又相對獨立，為

日后升級和更新留有余地；

注意信息系統(tǒng)所用設備的性能價格比,選用經濟、實用設備C

如今信息系統(tǒng)設計崇尚模塊化的集成信息系統(tǒng)設計思想，要求各子信息系統(tǒng)

功能的最大化，而且要求多個子信息系統(tǒng)集成后具備單個子信息系統(tǒng)所不具備的

高度集成化增值功能。本著這一思想，我們根據各信息系統(tǒng)間不同功能及集成關

聯程度，將信息系統(tǒng)各個模塊進行整合，各個功能模塊協(xié)同發(fā)揮作用，并基于統(tǒng)

一整體平臺上進行管理和操作。

為了更好的實現以上設計思想，本著架構合理、安全可靠、產品主流、低成

本、低維護量作為出發(fā)點，并依次為客戶提供先進、安全、可靠、高效的解決解

決方案。

1）架構合理：采用先進的先進技術，合理構架信息系統(tǒng)，使整個信息系統(tǒng)安全

平穩(wěn)的運行，并具備未來良好的擴展條件。

2）穩(wěn)定性：這是我們最關心的項目問題，只有穩(wěn)定運行的信息系統(tǒng)，才能確保

整個監(jiān)控信息系統(tǒng)平穩(wěn)運行，信息系統(tǒng)的先進技術先進性是信息系統(tǒng)高性能

的保證和基礎，同時可有效的減少使用人員和信息系統(tǒng)維護人員的麻煩。

3）安全性：對信息系統(tǒng)操作人員進行權限管理，確保防止無關人員對信息系統(tǒng)

的訪問，確保信息系統(tǒng)的安全性。

4）擴展性：信息系統(tǒng)在設計時充分考慮到以后信息系統(tǒng)擴容的要求，在傳輸和

控制設備端都留有一定的擴展容量，可隨時增加攝像機等前端監(jiān)控設備。

5）產品主流：信息系統(tǒng)是否采用當今主流產品，關系到信息系統(tǒng)的整體質量和

未來能否得到良好的先進技術支持以及完整的先進技術文檔資料。在設備選

型時，我們將主要依據用戶提出的具體要求，同時考慮產品廠家的先進技術

先進性，產品是否為主流產品，原廠商的產品先進技術貨料的完整性，原廠

商的先進技術支持力量和產品制造公司的發(fā)展前景。所有這些是保證用戶得

到良好先進技術支持的條件，也是保障用戶投資的基本條件。

6）低成本維護量：力爭有良好的性能價格比，所采用的產品應是簡單、易操作、

易維護、高可靠度的。

7）規(guī)范性：由于本信息系統(tǒng)是一個嚴格的綜合性信息系統(tǒng)，在信息系統(tǒng)的設計

與施工過程中應充分考慮各方面的標準與規(guī)范，嚴格遵循各項先進技術規(guī)定

做好信息系統(tǒng)的標準化設計與施工。

2.3設計依據

1）《國務院辦公廳關于加強森林資源保護管理工作的通知》（國辦發(fā)（1994）

64號）;

2）《國務院辦公廳關于進一步加強森林防火工作的通知》（國辦發(fā)（2004）

33號）;

3）國家林業(yè)局《省級森冰防火指揮中心建設規(guī)范》；

4）《森林防火條例》；

5)國家林業(yè)局頒發(fā)的《森林重點防火區(qū)綜合治理工程本次項目建設標準》;

6)國家林業(yè)局頒發(fā)的其它相關規(guī)程和先進技術標準；

7)國家建設部頒發(fā)的《建筑安裝工程預(決)算定額》

8)其它國家和行業(yè)頒布的相關規(guī)程和先進技術標準：

9)森林防火視頻監(jiān)控信息系統(tǒng)先進技術規(guī)范2016

10)TEEE802.11無線局域網標準

11)GB9771-88通信單模光纖系列

12)GB50052-95供配電信息系統(tǒng)設計規(guī)范

13)GB50198-1994民用閉路監(jiān)視電視信息系統(tǒng)工程先進技術規(guī)范

14)GB50057-94建筑物防雷設計規(guī)范

15)GB5025-2001鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范

16)YD/T501-91微波無人值守電源先進技術要求

17)YD2011-93微波站防雷與接地設計規(guī)范

18)YD/T754-95通信機房靜電防護通則

19)DL-T646-1998輸電線路鋼管桿制作先進技術條件

2.4設計思路

圍繞火情的早期預警預報及應急指揮管理，融合先進的視頻監(jiān)控報警手段,

配合視頻分析、氣象采集、智能管控、GIS地圖以及決策指揮等模塊，所構建的

智能化防火體系.信息系統(tǒng)以基礎空間數據庫、林業(yè)專題數據庫和防護數據庫為

支撐，通過開發(fā)“森林防火視頻監(jiān)控預警決策信息系統(tǒng)”實現三維場景下的“災

前、災中、災后”全過程、全方位、一體化動態(tài)管控和預警決策支撐整體平臺,

為森林火險監(jiān)測、預警、預報、撲救、災后評怙等決策提供控術支撐和科學依據，

為各級領導決策指揮、日常管理提供有力保障。前端設備采用目前國際先進的遠

距離透霧攝像信息系統(tǒng)配合遠紅外熱成像信息系統(tǒng)實現遠距離晝夜監(jiān)控，信息系

統(tǒng)成像先進技術性能穩(wěn)定，不受天氣環(huán)境因素影響。采用物體溫度差值分析探測、

燃燒臨界溫度值自動預警模式，應用具有獨立運算功能的內置DSP計算信息系

統(tǒng)，紅外溫度自動感應測溫模塊，利用物體自身發(fā)出的溫度與環(huán)境溫度的差值進

行自動分析計算、自動報警,；不僅對燃燒的明火具有精準的判斷，同時對冒煙

狀態(tài)的喑火、高溫狀態(tài)的自燃物同樣可以檢測、識別、預警；預瞥識別率高達98%

以上；對林區(qū)進行全天候的遠程監(jiān)控、監(jiān)測。結合移動單兵設備，實現工人了望

觀巡更。實現林區(qū)管理數字化、科學化,減少了林業(yè)部門的費用支出和管理成本，

大大增加林區(qū)安全。

I信息系統(tǒng)總體設計

3.1總體架構

森林防火應急指揮信息系統(tǒng)意在建立一套科學、有效的高科技智能管控信息

系統(tǒng)，利用熱成像智能識別前端視頻、綜合分析整體平臺等科學先進技術，依托

林區(qū)移動巡查、視頻監(jiān)控、無人機等手段，以實現對林區(qū)的保護和可持續(xù)發(fā)展。

|信息系統(tǒng)拓撲

電愧修

必火爆

I信息系統(tǒng)拓撲圖

I信息系統(tǒng)組成

整個信息系統(tǒng)由前端信息系統(tǒng)、傳輸信息系統(tǒng)、指揮中心信息系統(tǒng)三大部分

組成。前端信息系統(tǒng)根據森林的實際情況分別部署雙光譜重型云臺紅外熱成像一

體化攝像機、高清網絡攝像機、手持移動終端、擴音信息系統(tǒng)、供電信息系統(tǒng)和

無線傳輸信息系統(tǒng)。后端部署中心林火預警監(jiān)控整體平臺、GIS應急指揮整體平

臺、大屏、中心存儲等設備。

3.2信息系統(tǒng)功能

信息系統(tǒng)通過前端雙光譜重型云臺紅外熱成像攝像機對基站附近數公里范

圍林區(qū)進行視頻監(jiān)控圖像采集，實現方位角3600全方位監(jiān)控，通過熱成像重型

云臺的測距功能方位角和俯仰角以及長焦鏡頭焦距實現火點的精確自動定位、火

點的智能識別，一旦發(fā)現疑情，后端監(jiān)控（指揮）中心將會馬上發(fā)出報警信號并

定位著火點位在GIS地圖上顯示，同時可對火場進行火情分析、火勢要延分析、

應急調度指揮、災損評估等功能。由于森林火災具有人為性、多樣性的特點，海

康無人機信息系統(tǒng)利用自身的快速部署、操縱方便、功能多樣化等優(yōu)勢?？稍诹?/p>

區(qū)上空快速防火檢測和實時巡查，在人、車無法到達的地區(qū)進行林火偵測，并能

克服復雜的天氣和復雜的起降場地等困難，不存在人員安全的項目問題，并且覆

蓋面積廣、工作效率高、便于執(zhí)行夜航任務，能隨時執(zhí)行林火偵察和火場探測任

務。對重點區(qū)域進行防范，及時撲滅明火，消滅暗火。

3.3信息系統(tǒng)特色

|火情自動報警

設備利用紅外熱成像設備實施探測目標環(huán)境的溫度，通過嵌入式DSP溫度

分析火點探測自動報警模塊，自動探測環(huán)境熱源，自動報警裝置跟隨云臺掃描

過程中檢測視場內著火點。當檢測出有超出設定的熱點閾值時發(fā)出報警信號，

同時調用云臺進入火點定位掃描模式對可疑火點進行重新判斷，確認為著火點

后立即發(fā)出報警信號，同時可以驅動內部開關量信號驅動周邊其它設備。獨特

的森林火災熱成像分析算法，最遠能監(jiān)測5公里處2米*2米木質火源，能去除

車輛等轉瞬即逝的熱源和日間太陽照在山體沒有植披的石層利土層導致的高溫

干擾。DSP集成的可見光煙火識別功能，可輔助紅外分析軟件觀測山背/山溝火

情，即對回傳的實時視頻應用數字圖像處理先進技術進行分析，識別煙火最小

煙目標10x1。像素，保證信息系統(tǒng)的高火情識別率，低誤報率；可實現火源

的早期發(fā)現、蔓延變化，同時借助數字云臺和GIS地理信息信息系統(tǒng)實現著火

點的準確定位，為森林火災的撲救決策指揮，做到森林防火撲救的“打早、打

小、打了”工作提供了重要的參考依據。

lOKm可見光圖像10Km熱成像&自動報警圖像

|熱成像與可見光圖像展示

伙險自動預警

森林火險氣象預報監(jiān)測站是為了應對森林火災易發(fā)生而進行預警測報的一

套高精度數字氣象站。防火氣象站通過顯示、記錄和氣象數據傳輸等方面進行火

險預報。森林防火氣象站配有一整套高性能的傳感器來監(jiān)視風速風向、降水、空

氣溫度及相對濕度。還可測量土壤體積含水量、土壤溫度、太陽輻射以及其它很

多與森林防火相關的氣象參數。

根據氣象臺提供的氣象信息，結合GIS地理信息信息系統(tǒng)中的森林資源地

理信息，利用防火預測模型，評估各地的森林防火等級，計算出火險等級最高的

地區(qū)，并予關注。指揮中心通過接入森林火險預報檢測數據實現應急指揮處理。

對不同等級的防火預警執(zhí)行不同的防火指揮應急處理。

|火情指揮處理

指揮中心通過紅外熱成像儀接收到火情報警，可在指揮中心第一時間通過預

案顯示當前火情片區(qū)工作人員聯系方式，地圖顯示附近水資源，撲火隊、瞭望塔、

避險區(qū)等信息，根據火場情況、氣象信息、火點周圍人力資源分布情況調度人員

隊伍。向火場派出人員的指揮調度，并在指揮信息系統(tǒng)的電子地圖上詳細記錄。

并記錄所乘森防工具。

伙點自動定位

監(jiān)控信息系統(tǒng)發(fā)現火點或熱點自動報警后，利用回傳的數字云臺俯仰角、方

位角及站點的地理位置信息（經緯度），計算出火點的具體位置。當前端紅外熱

成像攝像機發(fā)現火點時，在GIS信息系統(tǒng)中，標記出火點的相應位置，并用閃爍

的方式給予提示。

|無人機火點偵測

無人機信息系統(tǒng)根據航路規(guī)劃或地面指令，控制無人機按照預設的航路飛行,

同時搭載紅外熱成像攝像機，利用紅外熱成像設備實施探測林區(qū)目標環(huán)境的溫度,

通過嵌入式DSP溫度分析火點探測自動報警模塊，自動探測環(huán)境熱源，自動報

警裝置跟隨云臺掃描過程中檢測視場內著火點。當檢測出有超出設定的熱點閾值

時發(fā)出報警信號，同時調用云臺進入火電定位掃描模式對可疑火點進行重新判斷,

確認為著火點后立即發(fā)出報警信號。

|防盜竊防破壞

考慮信息系統(tǒng)能長期穩(wěn)定運行，在紅外熱成像儀周圍部署防破壞報警信息系

統(tǒng)，如有警情發(fā)生，可在指揮中心以聲音告警、彈出畫面等形式通知監(jiān)控人員注

意。同時在沿線部署200萬高清日夜監(jiān)控球機，通過錄像、抓拍等形式實現防盜

功能。

|報警信息統(tǒng)計

信息系統(tǒng)支持報警統(tǒng)計功能，提供對整體平臺報警數據的統(tǒng)計分析，分析的

結果通過圖表方式展示。支持報警統(tǒng)計報表時間粒度：年、月、周、日，統(tǒng)計對

象：按報警事件、報警級別。信息系統(tǒng)支持報警信息統(tǒng)一展示，提供專用報警中

心，集成展示實時報警、歷史報警數據，包括報警相關的視頻、錄像、圖片信息。

I視頻聯動控制

當前端SmartIPC探測到入侵目標時，自動報警并控制進行聯動車牌或人

臉識別，也可通過值班人員手動打開和調節(jié)控制相應區(qū)域布防的視頻攝像頭，完

成對入侵目標的識別、判斷和跟蹤。前端監(jiān)控設備送回圖像、方位、俯仰、熱點

判斷信息，協(xié)同處理信息系統(tǒng)在GIS三維地圖上定位，自動增加一個熱點。針對

林火監(jiān)測監(jiān)控特別開發(fā)了和視頻聯動定位軟件，實現沙盤畫面和監(jiān)控畫面同步,

發(fā)現熱點準確獲取坐標，通過沙盤反控攝像機鏡頭等功能。

|視頻質量診斷

視頻質量診斷信息系統(tǒng)能夠對前端設備的圖像質量進行智能分析，并對視頻

圖像的清晰度（圖像模糊）、噪聲干擾（雪花點、條紋、滾屏）、亮度異常（過量、

過暗）、偏色、畫面凍結、視頻丟失、云臺失控等常見攝像機故障進行檢測。

|設備防雷擊

信息系統(tǒng)前端設備除了電源部分采取了必要的防浪涌保護接地等措施外，對

云臺等設備本身也采取了部分防雷擊保護措施，云臺護罩內對所有的信號輸入線

路（例如：視頻線路、控制線路、網絡線路、低壓控制線路）全部進行了電磁屏

蔽和防浪涌保護措施。

|前端防結霧

一些時節(jié)容易發(fā)生多云多霧現象，特別是秋冬時節(jié)有恰好屬于防火期，屬于

森林火險高發(fā)時期。為了在這段時間保證圖像監(jiān)控信息系統(tǒng)運行的完好和圖像的

清晰，所以前端設備的防凝霧功能就顯得越發(fā)重要了。

針對上述現象，我們對前端設備采用密封加隔離的防護措施，防護等級可達

到IP67,內部集成加熱模塊和風扇，防護罩內部設備不會發(fā)生結霧和凝水現象。

I透霧監(jiān)控功能

林區(qū)可能存在多霧天氣，結合安防監(jiān)控領域的視頻圖像透霧的特殊要求，開

發(fā)了一種實時視頻透霧先進技術。該先進技術基于大氣光學原理，區(qū)分圖像不同

區(qū)域景深與霧濃度進行濾波處理，獲得準確、自然的透霧圖像。

I報警閾值梯度設置

針對森林防火應用過程中，紅外圖像的熱值會隨著傳輸距離的加大而衰減,

為了滿足在0~5Km監(jiān)控范圍內對可疑的火點都進行準確探測，我們在云臺內部

設置個8個梯度功能，這樣火點探測服務器在監(jiān)控過程中會根據云臺的當前梯

度，設置適宜的報警熱點閥值，而且每個梯度之間的角度可以自定義，這樣就做

到可以針對任何地理環(huán)境，都可以確保了火點自動報警的準確性。詳見下圖所示:

|報警閾值梯度示意圖

I前端信息系統(tǒng)設計

前端監(jiān)測信息系統(tǒng)采用雙光譜重型云臺紅外熱成像攝像機對基站附近數公

里范圍林區(qū)進行視頻監(jiān)控圖像采集，實現方位角360°,俯仰角?45°到+45°全

方位監(jiān)控，通過重型數字云臺的測距功能方位角和俯仰角以及長焦鏡頭焦距實現

火點的精確自動定位，實現火點的智能識別，一旦發(fā)現疑情，后端監(jiān)控（指揮）

中心將會馬上發(fā)出報警信號并定位著火點位在GIS地圖上顯示，前端采用5.8G

無線數字微波信息系統(tǒng)將基站的監(jiān)控視頻圖像和各種控制及環(huán)境量信號傳回監(jiān)

控（指揮）中心；由于基站所處位置在野外，需要考慮防水、防腐、保溫等措施，

所以對攝像機和相關設備采用全天候防護罩進行保護，對其它控制設備采用基站

控制箱講行保護。

由于基站所處位置離監(jiān)控（指揮）中心較遠，并且附近無電源可取，所以需

要采用太陽能發(fā)電信息系統(tǒng)或者太陽能和風光互補的發(fā)電信息系統(tǒng)為基站設備

提供電力保障，同時由于基站所處位置為野外林區(qū)，需要考慮基站設備自身的防

盜和基站設備的防雷接地安全措施。為了獲得更好更廣泛的監(jiān)控視野范圍，需要

在基站所在位置修建鐵塔，所需高度根據監(jiān)控視野范圍和四周植被的實際情況決

定。

4.1視頻采集信息系統(tǒng)

視頻采集信息系統(tǒng)主要由雙光譜重型云臺攝像機組成。

?？惦p光譜重型云臺攝像機主要特性

＞專業(yè)的高低溫和三防設計，IP67防護等級，具有強大的抗惡劣氣候能力

＞先進的電磁兼容設計，防雷、防浪涌、防突波

＞熱成像、可見光雙光譜視頻采集，支持雙光譜變倍、自動聚焦快速穩(wěn)定

＞支持雙光譜視頻智能聯動控制

＞支持遠距離測溫，智能火點檢測、定位和報警

＞支持對遠距離運動目標的智能行為分析、定位和報警

＞支持遠距離激光測距，范圍達到6公里

＞可見光和熱成像雙光譜，單一IP雙通道視頻輸出

＞支持標準的API開發(fā)接口，支持?？礢DK、ONVIF.CGI、PSIA接入

A支持RS-485控制下對HIKVISION.Pelco-P/D協(xié)議的自動識別

＞支持豐富的菜單及操作提示功能，用戶界面友好

＞支持本機備份功能，確保數據斷電不丟失

＞支持斷電狀態(tài)記憶功能，上電后自動P1到斷電前的云臺和鏡頭狀態(tài)

＞支持定時任務功能，多種定時任務模式可選

4.2環(huán)境監(jiān)測信息系統(tǒng)

環(huán)境監(jiān)測信息系統(tǒng)主要包括溫濕度傳感器、風速傳感器，通過動力環(huán)境主機

直接接入信息系統(tǒng)

I動力環(huán)境主機

4.2.1.1先進技術介紹

動環(huán)監(jiān)控報警主機是接入各種傳感器和報警的核心設備，實現環(huán)境信息、報

警信息實時處理、傳輸等功能。它的出現解決了前端多信息系統(tǒng)集成的項目問題,

它可以通過4?20mA模擬量接口、開關量接口、RS-485串口與各子信息系統(tǒng)連

接，對各種數據進行匯集，處理成數字信號，并可以提供向上的接口供整體平臺

訪問、管理.

4.2.1.2主要功能

1）采集林區(qū)基站鐵塔上的環(huán)境量信息，包括溫濕度傳感器和風速傳感器，

經網絡上傳中心，整體平臺能夠配置相關聯動預案。

2）采集林區(qū)基站上安裝的求救信號觸發(fā)器和紅外雙鑒探測器信號，可實現

報警信號聯動監(jiān)控（指揮）中心彈出畫面。

慍濕度傳感器

4.2.2.1先進技術介紹

溫濕度傳感器，采用傳感、變送一體化設計，采集溫濕度數據，進行數據校

正轉換，轉換成4-20mA電流環(huán)信號上傳。

4.2.2.2主要功能

基站鐵塔所處位置的溫濕度、風速傳感器通過4-20mA或RS485接口連接

至動環(huán)監(jiān)控報警主機，溫濕度、風速風向信息能實時上傳整體平臺，監(jiān)控（指揮）

中心能隨時查閱設基站鐵塔所在位置的環(huán)境溫濕度，并做出相應的處理。

4.2.2.3詳細參數

表1先進技術指標

先進技術參數

溫度測量范圍-25C~85℃

溫度測量精度溫度士0.5℃(-10℃~60℃)

濕度范圍范圍5%RH~95%RH(非凝結)

濕度范圍精度濕度±3%RH(20%RH~90%RH,25℃)

響應時間5s

數據傳輸距離2800m

輸出信號4~20mA

|風速傳感器

當基站現場持續(xù)風速超過鐵塔設計承受能力時，可能會造成安全隱患，所以

需對風速進行實時檢測，當風速超過警戒線時，能夠立即啟動緊急預案。

4.2.3.1先進技術介紹

風速傳感器顧名思義是測量空氣流速的儀器，儀器內的轉速傳感器能把風速

轉換成4-20mA電流環(huán)信號上傳。

風速傳感器在所有領域都能靈活運用，廣泛應用于森林防火、能源等行業(yè)。

風速傳感器種類很多，最常用的為風杯式，它由3個互成120。固定在支架上的

拋物錐空杯組成感應部分，空杯的凹面都順向一個方向。整個感應部分安裝在一

根垂直旋轉軸上，在風力的作用下，風杯繞軸以正比于風速的轉速旋轉。

4.2.3.2主要功能

基站鐵塔上的風速傳感器通過4-20mA接口連接至環(huán)境數據處理單元，能把

現場風速實時上傳整體平臺，監(jiān)控（指揮）中心能隨時查閱設備運行場地的風速，

并做出相應的處理。

4.3供電信息系統(tǒng)

前端監(jiān)控基站所處位置在野外，除基站附近有市電的情況下采用市電，遠距

離一般不建議采用市電，因為過長的電源線路導致到達基站時電壓較低，容易造

成設備損害，而且成本高，我們建議在日照比較豐富的地方采用太陽能發(fā)電信息

系統(tǒng)，在風能比較豐富的地方采用風能和太陽能互補的發(fā)電信息系統(tǒng)，前端基站

的設備實際功率為100W,最高峰值功率150W,根據實際情況建議配置600W?

1OOOW的發(fā)電信息系統(tǒng)即可滿足前端基站所有設備的供電要求。

|風光互補發(fā)電信息系統(tǒng)組成

1）太陽能發(fā)電信息系統(tǒng)是由太陽能電池板、蓄電池、挖制器、逆變器（有

220V設備采用）、電池保溫箱構成

2）風光互補發(fā)電信息系統(tǒng)是由太陽能電池板、風力發(fā)電機、蓄電池、控制

器、逆變器（有220Y設備采用）、電池保溫箱構成

根據實際情況，本信息系統(tǒng)可采用如下配置:

＞太陽能電池板：400W單晶/多晶硅太陽能電池板

＞風力發(fā)電機：600W風力發(fā)電機

＞蓄電池：12V/200ah膠體電池

＞控制器：12V/24V30A太陽能智能控制器

＞逆變器：12V/2000W逆變器（純正弦波）

|風光互補發(fā)電信息系統(tǒng)部件介紹

4.3.2.1太陽能電池板（組件）

太陽能電池板是太陽能供電子信息系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能供電子信

息系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉換為電能，或送往蓄電

池中存儲起來，或推動負載工作。太陽能組件經常是有相同的外型，但是發(fā)電功

率不一樣，我們選擇單位面積發(fā)電量較大的太陽能電池板作為供電信息系統(tǒng)的光

電轉換器件。太陽電池組件為平板式太陽電池組件，組件背面結構及安裝孔位如

|太陽電池組件背面結構及安裝孔位

L一組件長度，W一組件寬度，H一