系統方案分(fēn)析 

系統分(fēn)析

“森(sēn)林(lín)防火(huǒ)監控預警系統”項目由防火(huǒ¶ε)指揮中心（監控中心），傳輸系統，前端視(shì)頻(p φσδín)采集系統、聯動報(bào)警系統、終端處理(lǐ)≥∞↓系統、視(shì)頻(pín)錄像存儲系統、♦€♠防雷接地(dì)，野外(wài)供電(diàn)等組成。前端視(shì)頻✔‌§π(pín)、報(bào)警、數(shù)據采集系統共計(jì)÷↔XXX個(gè)，各個(gè)前端視(s≤★↓ hì)頻(pín)、音(yīn)頻(pín)、數(shù)據→±" 采集系統包括：視(shì)像采集、報(b™δΩào)警采集、氣象數(shù)據采集、雲台控制(zhì)及角度數(shù)據反饋系統、太陽能(∑ ""néng)供電(diàn)及防雷等。

系統軟件(jiàn)主要(yào)包括：操作(zuò)系¶✔→÷統軟件(jiàn)Microsoft Windows Ser£§γ₽ver、數(shù)據庫軟件(jiàn)、地(dì)理(lǐ)信息系統（GIS）、網絡視(shì✘₽β)頻(pín)管理(lǐ)錄像軟件(jiàn)、視(shì)頻(p✘✔₹ín)存儲軟件(jiàn)、林(lín)火(huǒ)識别報(bào)警系統等組成，¶₹還(hái)包括一(yī)些(xiē)二次開(kāi)發軟件(jiàn)，如(rú)定位雲台定位₹★≠信息與GIS嵌合模塊等。

“森(sēn)林(lín)防火(huǒ)監控預警系統”引進國(guó)際上(shàn∑λ'≠g)先進的(de)防火(huǒ)技(jì)術(shù)，以®§國(guó)內(nèi)價格水(shuǐ)平提供國(guó)際品質的(de)優質、穩定的(✘αλ de)森(sēn)林(lín)防火(huΩδ↕ǒ)監控預警系統。該系統是(shì)以森(sēn♠¶★β)林(lín)火(huǒ)情監測為(wèi)主，将GI✘∞÷S技(jì)術(shù)、納米波濾光(guāng)技(jì)術(shù)、數(s→>"®hù)字圖像處理(lǐ)技(jì)術(shù)等高(gāo)§ 新技(jì)術(shù)綜合應用(yòng)于森(sēn)林(lín)資源管理(lǐ)∞Ω£×中的(de)高(gāo)科(kē)技(jì)産品。 

本系統在監控森(sēn)林(lín)火(huǒ)情的(de)同時(shí)，還(✘>γhái)可(kě)以對(duì)森(sēn)林(lín) ↑↑資源、生(shēng)态環境、森(sēn)林(lí'↓ ←n)病蟲害及野生(shēng)動物(wù)等進行(xíng)有™©(yǒu)效監控。系統構成圖示如(rú)下(xià)： 

 

圖2-1系統構成圖

系統中每個(gè)前端采集站(zhàn)有(y←÷£ǒu)獨立地(dì)址編碼，且每個(gè)前端采集站(zhàn)的(de)坐(zuò)标與地(dì$∞‍)理(lǐ)信息系統中的(de)位置一(yī)一(yī)對(duì)應，通(t÷↓₽♠ōng)過安裝在前端采集站(zhàn)的(de)定位雲台巡回監控覆蓋φ±≠¶區(qū)域的(de)林(lín)區(qū)火(huǒ)情，一(y∞∑ī)旦發現(xiàn)火(huǒ)情，GIS系↓ 統接收到(dào)特定地(dì)址編碼的(de)定位雲台回傳∑≈δ₩的(de)位置數(shù)據，即可(kě)實現​  €(xiàn)火(huǒ)點定位功能(néng)。同時(shí)，啓動後台的(±✘δde)短(duǎn)信發布平台第一(yī)時(shí)間(jiān)通(tōng)知(zhī)防 ↑©★火(huǒ)相(xiàng)關領導和(hé)人(rén)員(yuán)。系統還(há♥•≤i)可(kě)以提供最近(jìn)撲火(huǒ)隊前往火(huǒ)情點最短(duǎn)路(lù✔ ↓$)徑以及通(tōng)往現(xiàn)場(chǎng)的(de)主要(yào)道(dào)路( ♥★<lù)和(hé)通(tōng)行(xíng)能(néng)力，提供防火(huǒ)隔離(lβ↑ í)帶的(de)位置和(hé)阻火(huǒ)能(♣↓↓néng)力，以及趕赴火(huǒ)場(chǎng)的(de)時(shí)間(jiān)等 ₩重要(yào)信息，相(xiàng)關領導可(kě)以在監控中心進行(xí☆φng)遠(yuǎn)程調度指揮。

系統以數(shù)字設備的(de)監控方式，通(tōng)過無線傳輸網絡将采集的(d←✘e)信息、數(shù)據傳輸到(dào)防火(huǒ)監控指揮中心，<↔利用(yòng)GIS（地(dì)理(lǐ)信息系統）對(↑↕λduì)發生(shēng)的(de)火(h±♥₹‍uǒ)情、火(huǒ)警區(qū)域實現(xiàn)定位，并實時(shí± )做(zuò)出分(fēn)析判斷，确定撲救方案，将火(huǒ)險控制(zhì)在萌芽狀态。♦↕同時(shí)對(duì)大(dà)量資料數(shù)據進行(xíng)儲存、處理(lǐ)和(héα↓)分(fēn)析，對(duì)今後的(de)森(sēn)林(lín)防火(huǒ)預防工(g★§λōng)作(zuò)起到(dào)指導和(hé)參考 $¶÷決策價值。

獲取信息：利用(yòng)建立分(fēn)布在火(huǒ)災♥&易發區(qū)不(bù)同至高(gāo)點的(d♥→e)野外(wài)信息采集站(zhàn)，獲取覆蓋範圍內(nèi)的(de)監控視(shì)‌δ€頻(pín)圖像、環境信息，實現(xià→≠↑>n)全天候不(bù)間(jiān)斷監控；

動态監測：在數(shù)字化(huà)網絡平台系統的(de)支持下(xiàδ$✔★)，将視(shì)頻(pín)圖像及其它信息實時 ™(shí)、同步傳輸到(dào)防火(huǒ)監控中心，實現(xiàn)真實觀測林(lín)區(σ σqū)的(de)動态情況；

火(huǒ)災預警：如(rú)有(yǒu)火(huǒ)∞↕‍©情，利用(yòng)GIS地(dì)理(lǐ)信息系統，提調相(xiàng)關數(s'¶hù)據了(le)解并掌握火(huǒ)場(chǎng)的(de)基礎情況，實現(xiàn÷¶ε↔)準确定位，同時(shí)通(tōng)過專業↑×(yè)林(lín)業(yè)數(shù)據庫分(fē§ §γn)析，得(de)出一(yī)套切實可(kě)行(xíng)的(↕★♠§de)撲火(huǒ)方案，确定撲火(huǒ)的(de€≈©£)人(rén)、機(jī)、物(wù)力量的(d•≥ e)配置，得(de)出撲救具體(tǐ)措施和(hé)最佳路(lù)線方案；

預報(bào)分(fēn)析：參考林(líε>¥n)區(qū)物(wù)候、可(kě)燃物(wù)特性數λ∑(shù)據,利用(yòng)專家(jiā)數(shù)據庫模→φ‌型進行(xíng)綜合分(fēn)析,預測出相(xiàng)應地(dì)↔♦≥區(qū)的(de)森(sēn)林(lín)火(h↓∞uǒ)災等級數(shù)據。

“森(sēn)林(lín)防火(huǒ)監控預警系統”避免了(le)原始人(rén)工∑γ(gōng)了(le)望觀察火(huǒ)情的(de)局限，實現(xiàn)了(le)林(lí‍βn)區(qū)管理(lǐ)數(shù)字化(huà)、科(kē)學§δ♣化(huà)，大(dà)大(dà)減少(shǎo)了(le)林₩↑§(lín)業(yè)部門(mén)的(de)費(fèi)用(yòng)支出​β↔π和(hé)管理(lǐ)成本，提高(gāo)了(le)林(lín)區(qū)企業(yè)的φ•&(de)效應。該系統在監控森(sēn)林(±Ω¶lín)火(huǒ)情的(de)同時(shí)，還(β≥hái)可(kě)以對(duì)森(sēn)林(lín)資源、生(shēng)态環境、森(sē©✘¶n)林(lín)病蟲害及野生(shēng)動物(wù)和(hé)λ∏亂砍亂伐等林(lín)業(yè)活動進行(xíng)有(y™∞'ǒu)效監控。

1.1.1 前端采集系統 

1.1.1.1 視(shì)頻(pε★‍ín)監控發展曆程

視(shì)頻(pín)監控系統的(de)發₽★α✘展大(dà)緻經曆了(le)三個(gè)階段。

第一(yī)代模拟監控系統：在九十年(nián↕® )代初以前，主要(yào)是(shì)以模拟設₹∞ ↑備為(wèi)主的(de)閉路(lù)電(≥∏diàn)視(shì)監控系統，稱為(wèi)第一(yī)代模拟監控系統。

第二代數(shù)字化(huà)本地(dì)視(shì)頻(pín)¥§φ監控系統：九十年(nián)代中期，随著(zh♠→↑e)計(jì)算(suàn)機(jī)處理(lǐ)•δ≈×能(néng)力的(de)提高(gāo)和(hé)視(shì)頻(pín)技(jì)術(sh¶ ×±ù)的(de)發展，人(rén)們利用(yòng)計(jì)算(suàn)機(jī)的(d♥♠∞₹e)高(gāo)速數(shù)據處理(lǐ)能( δ≤σnéng)力進行(xíng)視(shì)頻(pín)的(de)采集和(hé)處理(lǐ)，利用¥γ♣(yòng)顯示器(qì)的(de)高(gγ≠←♠āo)分(fēn)辨率實現(xiàn)圖像的(de)多(duō)畫(huà)面顯示，πγ從(cóng)而大(dà)大(dà)提高(gāo) £了(le)圖像質量，這(zhè)種基于PC機(jī)的(de"∏₹)多(duō)媒體(tǐ)主控台系統稱為(wèi)∑'πδ第二代數(shù)字化(huà)本地(dì)視(shì)頻(p≠£φín)監控系統。

第三代遠(yuǎn)程網絡視(shì)頻(pφ™ín)監控系統：九十年(nián)代末，随著(zhe)網絡♣ < 帶寬、計(jì)算(suàn)機(jī)處理(lǐ)能(néng)力和(hé)存儲容↑♣β&量的(de)快(kuài)速提高(gāo)，以及各種實用(yò₩φng)視(shì)頻(pín)處理(lǐ)技(jì)術(shù)的(de)出現(xiàn)，視∏"≠σ(shì)頻(pín)監控步入了(le)全數(shù)字化(huà)的(de)網絡時(shí) ≈​φ代，稱為(wèi)第三代遠(yuǎn)程視(shì)頻(pín)監控系統。

第三代視(shì)頻(pín)監控系統以網絡為(wèi)依托，以數(shù)字視♦₩(shì)頻(pín)的(de)壓縮、傳輸、存儲和(hα®é)播放(fàng)為(wèi)核心，以智能(néng)實用☆§σ(yòng)的(de)圖像分(fēn)析為(wèi)特色，引發了(<£"€le)視(shì)頻(pín)監控行(xíng)業(yè)的(de)技(jì)術(shù)革命，®§受到(dào)了(le)學術(shù)界、産業(yè)界和(hé)使用(y↓≤λ òng)部門(mén)的(de)高(gā♥☆λo)度重視(shì)。

1.1.1.2 視(shì)頻(pín)監控應用(yòng)背景

數(shù)字視(shì)頻(pín)監控系統是(shì)以數(shù)字視(s™®↕hì)頻(pín)處理(lǐ)技(jì)術(shù)為(wèi)核心，綜合利用(y←↓☆òng)光(guāng)電(diàn)傳感器(qì)、計(jì)算(suàn)'αΩ機(jī)網絡、自(zì)動控制(zhì)和(hé)人(rén)工✔♣→♠(gōng)智能(néng)等技(jì)術(shù)的(de)一←≤☆(yī)種新型監控系統。

在人(rén)類感官接受的(de)各種信息中約有(yǒu)♠ <≤80%來(lái)自(zì)視(shì)覺。視(shì)頻(pín)、圖像是(shì)對(duì)δ☆客觀事(shì)物(wù)形象、生(shēng)動的‍≥(de)描述，是(shì)直觀而具體(tǐ)的(de)信息表達形式，是(φ♦§βshì)人(rén)類最重要(yào)的(de)信息載體(tǐ)。特别'"是(shì)在今天的(de)信息社會(hu$☆$♥ì)，随著(zhe)網絡、通(tōng)信和(hé)微(wēi)電(diεφ àn)子(zǐ)技(jì)術(shù)的(de)快(kuài)速發展和(hé)人(réβ↑Ω'n)民(mín)物(wù)質生(shēng)活水(shuǐ)平的≤α(de)提高(gāo)，視(shì)頻(pín)監控以其直觀、方便和(hé)'₩≠π內(nèi)容豐富等特點，日(rì)益受到(dào)人(rén)們的(de) £ 青睐，監控産品也(yě)正經曆著(zhe)從(cóng)模拟化(huà)向數(shù¶  ")字化(huà)、網絡化(huà)的(de)革命。

根據森(sēn)林(lín)防火(huǒ)的(de)需要(yào)，前端監控點必須具→≈±備360度全方位、24小(xiǎo)時(shí)全天候監控 ™£‍的(de)特點，因此選擇的(de)設備必須符合森(sēn)林(lín)防火(h<∞uǒ)的(de)實際需求。

前端監控點的(de)功能(néng)是(shì)采集視(shì) ≤頻(pín)、音(yīn)頻(pín)信号後，利用(yòng)成熟的(de)視(shì)☆ 頻(pín)、音(yīn)頻(pín)處理(lǐ)技(jì)術(shù)，♦<σ對(duì)視(shì)頻(pín)、音(yīn)頻(pín)信号進行(↓<₽xíng)壓縮、分(fēn)析、IP化(huà)處理(lǐ©®)，然後通(tōng)過傳輸系統傳輸到(dào)監控中↓​↔ 心。

前端視(shì)頻(pín)采集配置示意圖

“森(sēn)林(lín)防火(huǒ)監控預警系統 ≤”項目建設的(de)前端視(shì)頻(pín)采集部分(fēn)主要(yào)完♥≥成視(shì)頻(pín)圖像的(de)采集和(÷₹★hé)對(duì)森(sēn)林(lín)著(zhe)火(huǒ)點的(de)定位，每個(gè)β₽前端采集站(zhàn)主要(yào)設備包括：定位雲台、低(dī)照(z↑→αβhào)度透霧攝像機(jī)、傳輸設備、智能(néng)太陽能(¥✘néng)供電(diàn)系統、野外(wài)保溫箱等設備。

攝像機(jī)輸出的(de)模拟視(shì)頻(pín)信号通(tōng)過視(shì)頻≈↔§(pín)線纜聯接到(dào)視(shìσφ)頻(pín)編碼設備再通(tōng)過以太網連至傳輸設₹↔≠ 備發送至中心控制(zhì)室，通(tōng)過傳輸設備可(kě)以傳輸多(duō)α ‌₽種需求的(de)信号，為(wèi)實現(xiàn)系統的(de)音(yīn)視(shì)頻(p®€÷♠ín)信号、報(bào)警信号、定位雲台角度數(shù)據回傳、前端設備δ £控制(zhì)信号等傳輸提供了(le)一(yī)↔←™個(gè)更為(wèi)方便的(de)平台。

“森(sēn)林(lín)防火(huǒ)監控預警系統δ≤✔®”前端信号采集平台采用(yòng)CCD透霧攝像機(jī)（大(dà)倍數(shù♣§×)夜視(shì)鏡頭）+野外(wài)定∑§←"位雲台+傳輸設備，由于該系統強大(dà)的(de)數(shù)據處理(lǐ)和(hé)系統集成能₹¥↕©(néng)力，可(kě)以實現(xiàn)在一(yī)個(gè)平台上(sh'>≠àng)完成數(shù)字圖像監控采集、傳輸、防盜報π↑(bào)警監控管理(lǐ)、遠(yuǎn)程控制(zhì)等功能(nén÷$∞★g)，從(cóng)而降低(dī)系統的(₩λ≈λde)造價、提高(gāo)了(le)監控維護的&↔ (de)效率并降低(dī)了(le)使用(yòng)難度。前端由采集定位β★γ系統、編碼傳輸系統、設備防盜監控系統、避雷接地(dì)系統、智能(멶néng)太陽能(néng)供電(diàn)系統等組成： 

 

圖2-2前端采集系統

1.1.2 無線傳輸系統

無線傳輸有(yǒu)發送端，接收端和(hé)中繼點組成，±✘®σ都(dōu)由無線網橋、傳輸天線、智能(n✘♣éng)太陽能(néng)供電(diàn)系統、避雷接地(dì)系統等組成； 

 

圖2-3無線傳輸系統

1.1.3 視(shì)頻(pín)控制(zh✘'£ì)系統

視(shì)頻(pín)控制(zhì)編碼可(kě)以高(gāo)效的(de)©βφ±壓縮處理(lǐ)接入的(de)圖像，通(tōng)過電(diàn)腦(nǎo)監視(shì)器×δ (qì)就(jiù)可(kě)以實現(xiàn)所有(yǒu)圖像的(de)實時÷γ(shí)動态監視(shì)，同時(shí)利用(yòng)該系統<®可(kě)以調用(yòng)存儲在硬盤中的(de)曆史資料，本系統采用(y≈‍σòng)業(yè)內(nèi)頂尖壓縮技(jì)術(shù)MPEG-4/H.264算(suàn✘₹≈∑)法，壓縮比高(gāo)達1:500，大(dà)大(d↕♦↓<à)節省了(le)通(tōng)訊帶寬。視(shì)頻←÷(pín)控制(zhì)包括視(shì)頻(pín)←₩源的(de)選擇、視(shì)頻(pín)源的(de)切換、攝像機(jī)的(φ©de)控制(zhì)等操作(zuò)，視(shì)頻(pín)控制 ✔♣π(zhì)系統由網絡視(shì)頻(pín)管理(lǐ)平台、視(shì)頻(pín)編碼≠​器(qì)、視(shì)頻(pín)解碼器(qì)、視(shì)頻(pín)服務器(q≥≤ì)、傳輸系統、數(shù)字矩陣、全方≈≥♦¶位旋轉雲台等組成。 

 

圖2-4視(shì)頻(pín)控制(zhì)系統₽↓

1.1.4 視(shì)頻(pín)存儲系統

新一(yī)代的(de)視(shì)頻(p✔•↕★ín)監控系統以數(shù)字視(shì)頻(pín)的(de)壓縮、傳輸、存儲和(h↓€₹δé)播放(fàng)應用(yòng)為(wèi)主，以智能(néng)實用(yòng)的(d≠∞e)圖像分(fēn)析為(wèi)特色。其中針對(duì)視(shì)頻(pín)監控開(kāi)≤☆發和(hé)設計(jì)的(de)存儲系統越來(lái)越成為(wèi)影(yǐβ★ng)響監控系統整體(tǐ)性能(néng)的↔‍(de)關鍵性設備。因為(wèi)網絡視(shì)頻(pín)存儲的(de)數(s&÷$hù)據不(bù)再僅僅是(shì)簡單的(de)錄像數(shù)​←''據，而是(shì)監控資源使用(yòng)部門(m∑£∞®én)對(duì)圖像進行(xíng)分(fēn)析的(de)數(shù)據源。監控系<€統的(de)應用(yòng)模式決定了(le)其中★★的(de)存儲系統必須能(néng)夠同時(shí)支持高(gāo)級别的(de)安λ•♥全性、豐富的(de)權限管理(lǐ)功能( ≤ néng)、數(shù)據的(de)高(☆×gāo)共享性、數(shù)據讀(dú)取和(hé)寫入的(de) ♠★高(gāo)性能(néng)以及具有(yǒu)靈活的(¶§☆de)擴展性。綜合以上(shàng)因素再加上(¥¶↓♠shàng)IP SAN在性能(néng)、功能(néng)以及擁有(y©∞∑ǒu)成本等角度上(shàng)的(de)優勢，無疑成為(wèi)最适合監控應用(yò©→<↔ng)的(de)存儲産品。自(zì)動磁盤空(kōng)間(jiān)動态檢測功能(néng)€¥，圖像動則錄，不(bù)動則不(bù)錄或慢(màn)€↔錄，可(kě)降低(dī)存儲成本。

   &nbs$↔p;視(shì)頻(pín)存儲由存儲控制(zhì)軟件(jiàn)，磁≥Ω&盤陣列、磁帶庫等組成

1.1.5 林(lín)火(huǒ)自(zì)動識别系統

林(lín)火(huǒ)自(zì)動識别系統是(sh∑↔→ì)森(sēn)林(lín)防火(huǒ)的(de)✔↔₩關鍵所在，能(néng)在第一(yī)時(sh✘∑í)間(jiān)發現(xiàn)起火(huǒ)點，可(kě)以π∏☆←預防森(sēn)林(lín)火(huǒ)&σ€災及提高(gāo)森(sēn)林(lín)滅火♦♦ (huǒ)的(de)成功率，林(lín)火(h×$uǒ)自(zì)動識别是(shì)森(sēn)林(lín)防火(↓↓βhuǒ)監控預警系統的(de)核心，依據×♦ &煙(yān)火(huǒ)的(de)視(shì)頻(pín)圖像和(hé)溫度特征，利用(yòn®§↓g)各種圖像處理(lǐ)技(jì)術(shù)和(hé)紅(hóng)外(wài)'∑測溫對(duì)數(shù)字化(huà)視(shì)頻(pín)信号進行(xí∏δ¥≤ng)圖像處理(lǐ)和(hé)分(fēn)析、判斷，實現(xiàn)對(duì)監控區✘₽‌(qū)域的(de)煙(yān)火(huǒ∏¶'​)檢測。用(yòng)戶可(kě)以根據應用(y☆λ∑≤òng)場(chǎng)合對(duì)檢測參數(shù)（如(rú)最小(xiǎo)檢₽↕$Ω測範圍、檢測區(qū)域、告警級别）進行(xíng)設置，提φ♦✔高(gāo)識别的(de)準确率，避免誤報(bào)及起火(huǒ)錯(cuε★$ ò)誤判斷。

1.1.6 聯動報(bào)警系統

系統靈活設置報(bào)警信号和(hé)圖像的(de)聯動關系，當系統♠♣>發生(shēng)報(bào)警時(shí)，通(tōng)過事(shì)先的(de)設'₹∏₽置，可(kě)以啓動相(xiàng)應的(de)™ π♠攝像機(jī)錄像及報(bào)警輸出功能(néng)。同時(shí)控制(zhì)中心也(yě≠≥∞✘)可(kě)同時(shí)得(de)到(dào)報(bào)警信号♦♥，并可(kě)通(tōng)過遠(yuǎn)端控制(zhì)進行(x£σíng)實時(shí)監控觀察等功能(néng)。

1.1.7 地(dì)理(lǐ)信息系統 

現(xiàn)在的(de)視(shì)頻(pín)監控系統☆σ正在向數(shù)字化(huà)方向發展，并且與地(dì)理(lǐ)信息系統（GIS）結合✔£ε也(yě)是(shì)其發展的(de)必然方向。 

經過與地(dì)理(lǐ)信息開(kāi)發部門(mén)的(de)合作(zuò)，我公司應用φ®≠(yòng)定位雲台與地(dì)理(lǐ)信息系統無縫連接，成功的♣₹₩γ(de)投入使用(yòng)，将定位雲台所返回角度将送入地(dì)理(lǐ)信息系統，并在林(↕≈lín)業(yè)地(dì)理(lǐ)信息系統上(shàng)進行(xíng)精确坐(zuò)φ÷标定位。 

利用(yòng)1：10000、1：5δ÷₽™0000、1：100000等地(dì)形圖進行(xíng)©∞♠®數(shù)字化(huà)處理(lǐ)生(shēng)成電(diàn)子(zǐ)地(♣& dì)圖，并依據實際使用(yòng)情況分(fēn)層制(zhì)作(zuò)。 <¥₽

在地(dì)理(lǐ)信息系統上(shàng)，可(kě)以對(♥×duì)撲救林(lín)火(huǒ)進行(xíng)宏觀調控，指揮整個(gè)撲火(huǒ)的(d€♠e)行(xíng)動，同時(shí)在地(dì)圖上(sh✘&àng)進行(xíng)撲火(huǒ)行(xíng)動标繪，對(duì)火(huǒ)情态勢進行(↔₹xíng)跟蹤，為(wèi)火(huǒ)場(chǎng)撲救提供輔助決策。根據不§♥✔(bù)同需要(yào)，GIS對(duì)數(shù)據庫資料進行(xíng)統計(j→¶±ì)分(fēn)析，生(shēng)成各類專題圖，實現(xiàn)資源管理(lǐ)信ⶥ息化(huà)。通(tōng)過地(dì)理(lǐ)信息系統，可(←‌≈kě)以在電(diàn)子(zǐ)地(dì)圖上(shàng)數(s™"↓§hù)字化(huà)顯示監測地(dì)區(qū)林( γ↓εlín)場(chǎng) 的(de)歸屬，林(lí ™✔₹n)區(qū)面積，種植林(lín)種、樹(shù)徑、樹(shù)高(π£‌gāo)、樹(shù)齡，方便林(lín)區(qū)部門(mén)領導直φ ¶觀的(de)了(le)解林(lín)區(qū)概況。 

此外(wài)，利用(yòng)地(dì)理(lǐ)信息系統，還€✔•(hái)可(kě)以進行(xíng)火(huǒ)災發生(shēng)地(dì)形地(dì) '$β勢分(fēn)析、緩沖區(qū)分(fēn)析、可(kě)視(shì)域分₩₽λ(fēn)析、最短(duǎn)路(lù)徑分(fēn)析等。 

1.1.8 防火(huǒ)指揮中心&n♥ ∑<bsp;

遠(yuǎn)程控制(zhì)與通(tōng)訊是(shì)指揮中心的(de™↔∑∑)主要(yào)功能(néng)，即通(tōng)過指揮中心可(kě)完成對(duì)林" ε™(lín)場(chǎng)各個(gè)地(dì)區(qū)¶♠÷✔的(de)通(tōng)訊指揮工(gōng)作(zuò)，同時(shí)在指揮中心可(π"kě)以實現(xiàn)對(duì)火(huǒ)情地(✔λ≥αdì)區(qū)的(de)實時(shí)監視(shì)、控制×✔(zhì)功能(néng)。以指揮中心為(wèi)核心将各個(gè)系統進 ≠行(xíng)整合，實現(xiàn)辦公的(de)信息化(huà)網絡化(huà)，↔≤通(tōng)過有(yǒu)線、無線調度系統完成對(duì)下(xià≤€→‌)屬部門(mén)的(de)命令發布、工(gōng)作(zuò)查詢♥♠、人(rén)員(yuán)調配工(gōng)作(zuò)；同時(shε♥​í)把監控系統與地(dì)理(lǐ)信息系統進行(xíng)無縫結合，完成對¶πλ(duì)林(lín)區(qū)的(de)∏✔監控、以及資源調查工(gōng)作(zuò)。

 

1.2 功能(néng)需求分(fēn)析

“森(sēn)林(lín)防火(huǒ)監控預警系統”項目是(shì)以XXX•₽ ‍XX森(sēn)林(lín)防火(huǒ)信息為(wèi)重點和(hé)≥☆主要(yào)對(duì)象，以地(dì)理(lǐ)信息為($÷βwèi)中心為(wèi)基礎，基于成熟的(de)傳輸技(jì)©®←&術(shù)、IP技(jì)術(shù)的(de)網絡視(shì)頻(pín← )系統和(hé)數(shù)字定位技(jì)術(shù)的(de)，集防火(huǒ)信息管理₹ ↑(lǐ)、生(shēng)态建設管理(lǐ)為(wèi)一(yī)體(tγ±₩‌ǐ)的(de)，為(wèi)XXXXX森(sēn)林(lín)防火(huǒ)及其它林(§≈lín)業(yè)工(gōng)作(zuò)服務的(de)綜合應'≈用(yòng)系統。該系統應具有(yǒu)以下(xià)特點：

1.2.1 經濟性需求

投資省，建設快(kuài)，無線傳輸方式特别适合無通(tōng)信₩• 線路(lù)、無電(diàn)能(néng)、無道(dào)路(lù)情況。

1.2.2 實時(shí)性需求

可(kě)實現(xiàn)遠(yuǎn)程圖像實時(shí)圖傳和(hé)控制(zhì)，通("→tōng)過前端設備實時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況$π。

1.2.3 數(shù)字網絡化(huà)需求

視(shì)頻(pín)信息可(kě)在IP網絡上(shàng)傳輸，用(yòng)戶可(→φ✘kě)在網絡上(shàng)的(de)終端↑←♣看(kàn)到(dào)現(xiàn)場(chǎng)的(de)圖像。

1.2.4 擴展性需求

系統具有(yǒu)可(kě)擴展性，系統具有(yǒu)升級功能(néng)，适合森∞λ&(sēn)林(lín)防火(huǒ)防護監控系統的(de)發展要♥<×★(yào)求。

1.2.5 方便簡潔性需求

界面清晰、操作(zuò)簡單，具有(yǒu)森(sēn)林(↕ lín)地(dì)理(lǐ)信息系統等輔助系統。

1.2.6 準确性需求

火(huǒ)點經緯度定位準确。

監控服務器(qì)提供了(le)對(duì)前端采集 § 工(gōng)作(zuò)站(zhàn)的(de)分(fēn)≤♦∞層次管理(lǐ)，對(duì)用(yòng)戶的(de)分(fēn)級權限管•ε‍≥理(lǐ)；用(yòng)戶可(kě)以根據•★☆ 需要(yào)通(tōng)過網絡将前端音(yīn)視(shì)頻(pín)數(sh÷↔>ù)據實時(shí)存儲在中心服務器(qì)上(shàng)；服務器γ±α™(qì)數(shù)據庫記錄了(le)所有(yǒu)視(shì)頻(pín)資料信息（視(sh‌¥₽∏ì)頻(pín)文(wén)件(jiàn)可(kě)以是(shì)分(fēn₹♦≠φ)布在各個(gè)采集工(gōng)作(zuò)站&©λ→(zhàn)或服務器(qì)）、報(bào)警信息、監控點信息、♠ε>↕其它數(shù)據信息，一(yī)般用(yòng)戶通(tōng)過WEB登陸服務器≥¥©ε(qì)，可(kě)以在統一(yī)的(de)界面查詢★∏任何對(duì)他(tā)授權的(de)信息；對(du♥ ↓ ì)于前端和(hé)中心之間(jiān)不(bù)支持多(duō)播的(d≥ e)網絡環境，服務器(qì)提供了(le)單播到(dào​★>)多(duō)播的(de)數(shù)據轉發，這(zhè)樣中心™♦♥ 的(de)多(duō)個(gè)人(rén)員(→∏γ>yuán)查看(kàn)前端的(de)實時(shí)流←γ¥♠大(dà)量節省帶寬。

第2章(zhāng) 系統方案設計(jì)

2.1 設計(jì)原則

“森(sēn)林(lín)防火(huǒ)監控♣ ¶預警系統”項目設計(jì)和(hé)功能(néng)的(de)實現(xiàn)将遵循以下(φ₩xià)原則：

2.1.1 先進性與科(kē)學性

所謂先進是(shì)指要(yào)求采用(yòng)的(de)産品和(hé)↕σ系統是(shì)當代先進計(jì)算(suàn)☆₩機(jī)技(jì)術(shù)的(de)應用£←★§(yòng)成果，具有(yǒu)一(yī)定的(de)前瞻♠≠♠性，特别是(shì)符合計(jì)算(suàn)機(jī)和(hé)網絡通(t₹✔‍ōng)信技(jì)術(shù)最新發展潮流并且應用(yònδσg)成熟的(de)系統。

我們這(zhè)裡(lǐ)講的(de)科(kē)學性是(shì)指要(yào)求所采用(yò ±ng)的(de)産品和(hé)技(jì)術(shù)經過了(♠>λle)市(shì)場(chǎng)的(de)考驗，能(néng)滿足目前監& 控系統的(de)需要(yào)而無華而不(bù)實之嫌，決不(bδ♥ù)搞盲目投資、浪費(fèi)資金(jīnΩ≤)。

2.1.2 可(kě)靠性和(hé)穩定性

方案設計(jì)遵守的(de)原則是(shì)保證系統的(de)δ ±可(kě)靠穩定運行(xíng)。主要(yào)表現(xiàn)♥₹®在以下(xià)兩方面：

1. 系統運行(xíng)可(kě)靠§•∑γ：

系統的(de)運行(xíng)要(yào)求可(kě)✘β靠。要(yào)求從(cóng)計(jì)算(suàn)機(jī)的(de)配♥↔≥置到(dào)系統的(de)配置、前端設備的(de)配置都(d↓♥ōu)要(yào)仔細考慮這(zhè)個(gè)問(wèn)題，對(duì)所有(yǒuαδ♠)的(de)設備進行(xíng)認真的(de)可(kě)靠性認證。系統設計≤↑(jì)采用(yòng)的(de)産品和(hé)系統，必須φ✘™是(shì)經過了(le)一(yī)定時(shí)間←π(jiān)市(shì)場(chǎng)考驗的(de)成熟産品，特别≠ §是(shì)在國(guó)內(nèi)應該有(yǒu)成功的(deφ‌‍ε)應用(yòng)案例。對(duì)需要(yào)實現(xiàn)的(de)功能(néng)✔β進行(xíng)合理(lǐ)的(de)配置，并且∑ 這(zhè)種配置應該是(shì)可(kě)以被改變的(de)♥∑，甚至在工(gōng)程完成後，功能(néng)、配置的(de)改變也(yě)是(shì)φ‍✔可(kě)能(néng)的(de)和(hé)方便實現(xiàn)的(de)。

2. 保存和(hé)恢複設置方便：

在實際運行(xíng)中，即使系統的(de)故障率非常低(dī)，也(yě)會(h☆∑→uì)因為(wèi)各種意想不(bù)到(dào)的(d∏÷ e)原因而出現(xiàn)問(wèn)題‌✔。所以在系統設計(jì)時(shí)要(yào)考慮到(dào)系統設置數(shù) γ™δ據的(de)方便保存和(hé)快(kuài)速恢複。

2.1.3 保密性和(hé)安全性

必須符合國(guó)家(jiā)的(de)∏≈安全标準和(hé)要(yào)求，以保護內(nèi)部信息特别是(shì)密級信息不(∑$ bù)被非法訪問(wèn)。系統設計(jì)時(shí)應充分(fēn)考慮數(shù)據♥≥庫和(hé)應用(yòng)系統的(de)安全性， 建≤​±↓立身(shēn)份認證、權限認證，徹底屏蔽內(nèi)外(wài)非授權用(yò♥£ng)戶的(de)非法訪問(wèn)。&nbsα®✘←p;

2.1.4 智能(néng)化(huà)和(hé)人(rén)性化(huà÷©)

系統中采用(yòng)的(de)産品和(hé)系統本身(shēn)必須具有(yǒ®≠φ&u)智能(néng)特征，比如(rú)自(zì)¶<主編程、記憶功能(néng)、主動檢測等；前端設備與系統必€σβ須有(yǒu)良好(hǎo)而可(kě)靠的(de)通(tōng)訊©•∞®能(néng)力和(hé)故障自(zì)動檢測、報(bào)警功能(néng)等等。系統的σ©≤(de)前端産品和(hé)系統軟件(jiàn)均具有(yǒu)良好(hǎo)的(↓®"≤de)學習(xí)性和(hé)操作(zuò)性。特别是(shì) ≥操作(zuò)性，應使一(yī)般水(shuǐ)σ↔♣☆平的(de)管理(lǐ)人(rén)員(yuán)¥¥，在粗通(tōng)電(diàn)腦(nǎo)操作(zuò)的(de)情況下(xià)✔>通(tōng)過培訓能(néng)掌握系統‍≥¶φ的(de)操作(zuò)要(yào)領，達到(dào)能(néng)完₹$成監控任務的(de)操作(zuò)水(shuǐ)平。

2.1.5 數(shù)字化(huà)和(hé)标準化"♥σ(huà)

在計(jì)算(suàn)機(jī)網絡技(jì•¥δ)術(shù)高(gāo)度發展和(hé)廣為(wèi)←•↔應用(yòng)的(de)信息社會(huì)，設計(jì)完成δγ←的(de)監控系統中所采用(yòng)的(de)産品和(hé)系統均采用(yòng)國(g>§ uó)際或國(guó)內(nèi)标準，并且與計(jì)算(suàn)機(jī)網絡技(jì₹&Ω∞)術(shù)相(xiàng)結合，實現(xiàn)各個(gè)子(≥≥zǐ)系統的(de)信息共享，才能(néng)≥±适應時(shí)代的(de)前進、技(jì)術(shù)的(de)進步，滿足αα$更廣範圍巡查的(de)要(yào)求。

2.1.6 兼容性和(hé)擴展性

 考慮到(dào)國(guó)家(jiā)林(lín)業(yè)局、區(qū)林(l¶§π↑ín)業(yè)局已建成的(de)或在建的(de)防火(huǒ)信息系統，∏λ<σ本系統能(néng)與區(qū)林(lín)業(yè)局、國(guó)家(  jiā)林(lín)業(yè)局的(de)防火(h ε¶uǒ)信息系統接軌和(hé)共享數(shù∞​♠)據；同時(shí)考慮到(dào)今後重新開(kāi)展™§森(sēn)林(lín)資源調查後資源數(shù)據庫與最新衛星影(yǐng)像的(de)更新≠±♠&問(wèn)題；另外(wài)，本系統能(néng)>☆★∏夠妥善處理(lǐ)好(hǎo)與上(shàng)下(xià)級防火(huǒ)信息系統的(de)連©‌♠₩接，做(zuò)到(dào)與相(xiàng)關已建立好(hǎo≥ )的(de)信息系統的(de)兼容。即使是(s→✘€→hì)最先進的(de)系統，也(yě)有(yǒu)随時(shí)間(jiān)的(de)推移‌÷→±而落後的(de)可(kě)能(néng)。在系統設計(jì)中，我們選用(yòng)産品和(¥¶hé)系統時(shí)，應充分(fēn)考慮♦‌系統的(de)升級、擴展、維護問(wèn)題，設計(jì)應全面、✔∏周到(dào)，注意預留到(dào)位并留有(×♥&☆yǒu)充分(fēn)餘量,以适應未來(lái)發展需要(yào)，主要(yào)→↕→→體(tǐ)現(xiàn)在以下(xià)方面：

智能(néng)化(huà)升級：系統的←♦•↑(de)軟件(jiàn)是(shì)最有(yǒu)可(kě)能(n≤✘π♣éng)升級的(de)，選用(yòng)的(de)系統管理(lǐ)軟件(jiàn)必須 ​有(yǒu)廠(chǎng)家(jiā)的(de)免費φ&>ε(fèi)升級承諾。升級的(de)操作(zuò)應該相(xiàng☆Ω)對(duì)簡單，由系統管理(lǐ)員(yuán)即可(kěγπ ↔)完成，不(bù)需要(yào)繁複的(de)操作(zuò)和(hé)專門(mén<≈₹)的(de)技(jì)術(shù)。

模塊化(huà)結構：為(wèi)方便硬件(jiàn±→←)的(de)維護和(hé)升級，設計(jì)時(shí)采用(yòng)的(de)設備應為(wèi& →)高(gāo)度集成的(de)模塊化(huà)産品。由其組成的(de)₹✘λ系統應是(shì)模塊化(huà)結構。這(zhè)樣便于系統的(de)維護‌ ×'和(hé)升級。

2.1.7 經濟性與實用(yòng)性

為(wèi)了(le)确保投資合理(lǐ)性，要(yào)在滿足其它基本原則的α↕(de)基礎上(shàng)選擇性能(néng)₽‌價格比最優的(de)系統和(hé)産品，從(cóng)而使系統投資物(wù)有(y♠≥ ∏ǒu)所值，不(bù)造成盲目投資

2.2 設計(jì)依據

《民(mín)用(yòng)閉路(lù)監視(shì)電(dià★→δn)視(shì)系統工(gōng)程技(jì)術(sh±‌ù)規範》(GB/50198-94)

《系統接地(dì)的(de)型式及安全技(jγ‍♠ì)術(shù)要(yào)求》（GB14050-9₹γ₩✘3）

《安全防範工(gōng)程程序與要(yào)求》（GA/T75-9σ$λβ4）

《安全防範工(gōng)程驗收規則》（GA/T308-20<€®01）

《工(gōng)業(yè)電(diàn)視(shì)系統工(gōng)程設計(jì)規範》(α≈GBJ 115)

《安全檢查防範系統通(tōng)作(zuò₩‍)圖形符号》（GA/74-94）

《火(huǒ)災自(zì)動報(bào)警設計(jì)規範》（GB50116-98）

安全防範工(gōng)程費(fèi)用(yòng)概預算(suàn)編制♠β←(zhì)辦法（GA/T70-1994）

視(shì)頻(pín)安防監控系統技(jì)術(shù)要(yào)求（GA/T367‍§-2001）

 

2.3 系統設計(jì)

2.3.1 硬件(jiàn)設備方案設計(jì)

2.3.1.1 信息采集

利用(yòng)建立分(fēn)布在不(bù)同至高(gāo)♠‌®​點的(de)野外(wài)信息采集站(zhàn)，獲取覆蓋範圍內(nèi)的<> (de)監控音(yīn)視(shì)頻(pín)信息、氣象信息，主要(yào)通(tōng)$→過日(rì)夜型高(gāo)清攝像機(jī)，高(gāo)變倍鏡頭和(hé)紅(hóng)外(α&wài)夜視(shì)儀或紅(hóng)外(wài)測溫儀輔助氣象數(shù)據采集λγε儀來(lái)實現(xiàn)全天候不(bù)間(jiān)斷全方位覆蓋監控，真正做‌σ(zuò)到(dào)險情馬上(shàng)識别，并同步預警錄像。

2.3.1.2 實時(shí)監測

在無線或有(yǒu)線網絡傳輸系統的(de'♦↔‌)支持下(xià)，将視(shì)頻(pín)、音(yīn)頻(p♦∞♣♣ín)及氣象信息等實時(shí)、同步傳輸到(dào)防火(huǒ)監控中心，通(tōng)過£♠∞γ林(lín)火(huǒ)識别系統智能(néng)分(fēn)析判斷，加上(shàσ₩ng)護林(lín)隊員(yuán)規律的(de)巡視(shì)易發林(lín)火(h®↑ ¶uǒ)現(xiàn)場(chǎng)，保證對(duì)林(lín)區(♣λφ™qū)的(de)實時(shí)監控，将林(lín)火(huǒ)發生(shēng)概率降到(dào)π$最低(dī)。

2.3.1.3 動态存儲

2.3.2 軟件(jiàn)平台方案設計(jì)

林(lín)業(yè)防火(huǒ)監控管理(lǐ)×π₩Ω系統應用(yòng)軟件(jiàn)總體(tσ↑∑ǐ)設計(jì)思路(lù)

一(yī)、傳統的(de)視(shì)頻(pín)監控加紅(h↔®óng)外(wài)熱(rè)成像方式與林(lín)火(huǒ>'‌×)自(zì)動檢測、識别；溫度預警、探測和(¶®λhé)報(bào)警軟件(jiàn)監測相(xiàng)結合，形成一(yī)個(g§ è)立體(tǐ)的(de)檢測預警網，将火(ε∏↕huǒ)情消滅在可(kě)控基準下(xià)。

二、林(lín)火(huǒ)自(zì)動檢測、識别和(hé)報(bào)警與林(lín)業ε¶εα(yè)防火(huǒ)監控GIS管理(lǐ)平台相(xi↑±"àng)結合，精确定位易燃點和(hé)起火(huǒ)點，₽₽并實現(xiàn)三維立體(tǐ)監控觀測，結合火(huǒ)勢推演軟件(j¶λiàn)分(fēn)析系統，可(kě)全方位掌握火(huǒ)情蔓延趨勢，為(w↑‌'£èi)消防人(rén)員(yuán)的(de)救援提供有(yǒ₩÷π↑u)力可(kě)靠的(de)依據。

三、通(tōng)過紅(hóng)外(wài)熱(rè)成像的(de)成功應用(yòng)可(k≈ ​★ě)大(dà)幅的(de)提高(gāo)煙(yān)火(huǒ)自(zλ ≥↔ì)動識别率，降低(dī)誤報(bào)率。普通(tōng)的(de)視(shì)σβσ頻(pín)監控以可(kě)見(jiàn)光(guāng)為(wèi→λ)主，監控重點與景物(wù)背景很(hěn ₩α)難區(qū)分(fēn)，誤報(bào)率一(yī)般都(dōu)比較高(gāo)，而<✘♠我們采用(yòng)紅(hóng)外(wài)熱(rè)成像監控系統可(kě)以完全彌補∑‌±☆這(zhè)一(yī)缺點，由于紅(hóng)外(wà¥↑"i)熱(rè)成像它的(de)成像原理(lǐ)是(shì)以接收物(wù)體(tǐ)輻射的®↑¥♣(de)熱(rè)能(néng)量來(lái)成像的(de)，而起火(h∏♣↕&uǒ)點的(de)熱(rè)輻射要(yào)比我們林(lín)區(qū)普通(tō‌ λ∞ng)樹(shù)木(mù)的(de)熱(rα★è)輻射高(gāo)很(hěn)多(duō)倍，這(zΩ¶®₹hè)樣在我們的(de)監控後端就(jiù)可(kě)以非常清晰的(de)看(kàn)到¶ε♥(dào)起火(huǒ)區(qū)在監控圖像中成亮(liàng)斑（如(rú)圖3π§-1）。系統采用(yòng)三維展示預警（圖3-2），可(kě)立體(tǐ)呈現(xiΩΩ'àn)預警點和(hé)起火(huǒ)區(qū)域的(de§λΩ¥)地(dì)理(lǐ)特征，為(wèi)我們消×ε 防救援方案的(de)制(zhì)定提供直觀的(de)現(xiàn)實依♣₽₩據，可(kě)大(dà)大(dà)節省救援時(shí)間(jiān)和(hé)救援成本Ω¶，在最短(duǎn)的(de)時(shí)間(jπ☆iān)內(nèi)用(yòng)最有(yε≈®&ǒu)效的(de)撲救方法，将林(lín)火(hu‍→ǒ)消滅

 

圖3-1

 

圖3-2

四、在有(yǒu)限的(de)投資內(nèi)，重點強調實現(xiàn)林(lín§™)業(yè)防火(huǒ)監控管理(lǐ)系統運行(xíng)×£ 的(de)“林(lín)火(huǒ)自(zì)動檢測、自(zì&•&↕)動識别、自(zì)動報(bào)警和(hé)支持滅火(huǒ)指揮”的(de)全過程