森林防火及防护监控系统解决方案

...森林防火防护监控系统解决方案海康威视系统技术公司总部：市滨江区东流路700号客服热线: 400-700-5998网址: .hikvision.目录第1章概述 (5)1.1项目背景 (5)1.2需求分析 (5)1.3现状描述 (6)1.3.1 采用地面巡护 (6)1.3.2 采用瞭望台监测 (6)1.3.3 采用航空巡护 (6)1.3.4 采用卫星遥感 (6)1.4现状解决 (7)第2章系统总体设计 (8)2.1森林防火组织架构 (8)2.2系统拓扑图 (9)2.3设计思路 (9)2.4设计目标 (9)2.5系统组成 (10)2.5.1 前端系统 (10)2.5.2 传输网络 (10)2.5.3 平台 (11)第3章前端系统设计 (12)3.1系统概述 (12)3.2前端典型架构 (12)3.3功能设计 (12)3.4红外热成像摄像机 (13)3.5环境监控报警主机 (14)3.5.1 温湿度传感器 (14)3.5.3 烟感传感器 (14)3.6森林防火专用平台软件 (15)3.7与林区自动气象站系统对接 (15)3.8保障系统 (15)3.8.1 供电系统 (15)3.8.2 防雷系统 (18)第4章传输网络设计 (19)4.1专网 (19)4.2无线传输 (19)4.2.1 微波传输 (20)4.2.2 3G传输 (20)第5章监控中心设计 (22)5.1监控中心典型架构 (22)5.2硬件设备组成 (22)5.2.1 服务器 (22)5.2.2 客户端 (24)5.2.3 存储设备 (25)5.2.4 解码设备 (26)5.2.5 大屏显示设备 (26)5.2.6 短信模块 (27)5.2.7 防火墙 (27)第6章平台软件设计 (30)6.1平台架构 (30)6.1.1 基础开发平台 (31)6.1.2 平台服务 (31)6.1.3 业务逻辑子系统 (31)6.1.5 Web Service接口 (31)6.2平台特点 (31)6.3平台运行环境 (32)6.3.1 操作系统 (32)6.3.2 数据库 (32)6.3.3 双机切换软件 (32)6.4平台模块 (32)6.4.1 中心管理模块 (33)6.4.2 存储管理模块 (33)6.4.3 存储模块 (33)6.4.4 流媒体模块 (33)6.4.5 报警模块 (33)6.4.6 网管模块 (34)6.4.7 云台代理模块 (34)6.4.8 客户端 (34)6.4.9 电视墙模块 (35)6.5平台基本功能 (35)6.5.1 视频监控 (35)6.5.2 录像管理 (36)6.5.3 存储管理 (36)6.5.4 数据转发 (37)6.5.5 语音功能 (37)6.5.6 远程控制 (37)6.5.7 报警管理 (38)6.5.8 电子地图 (38)6.5.9 权限管理 (38)6.5.10 安全管理 (39)6.5.12 报表管理 (40)6.5.13 Web配置及监控 (40)6.6平台性能参数 (41)第1章概述1.1项目背景目前，森林火灾是世界性林业重要灾害之一，每年都有一定数量的发生，造成林业资源的重大损失和全球性环境污染。

森林火灾具有突发性，灾害的发生的随机性，在较短的时间能造成较大的损失的特点。

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，决策措施是否得当。

如何实现森林防火工作的规化，科学化，信息化，真正做到早发现，早解决火灾隐情。

数字化森林监控已成为及早发觉，排除森林火灾隐情的必要手段。

随着科技的发展，现在森林防火也开始实现智能化管理，工作人员只需坐在办公室拖动鼠标，就可观测林区画面。

并在发生紧急情况时，通过监测画面及语音广播对前端林区进行远端遥控，指挥抢险工作。

1.2需求分析1)由于近几年林业工作开展顺利林区面积大量增加，现在林下植被和枯枝落叶越来越多，林下可燃物载量逐渐加大，发生森林火灾的机会在不断增加；2)目前林区森林主要以桉林、松林为主，且多为幼中龄林，森林结构还丰富多样，火灾自控能力低，易燃性较强；3)随着经济的发展和人民生活水平的提高，从事林业经营活动显著增多，林区人员流动频繁，游玩用火、上坟祭祖等带来了大量的火灾隐患，使火源的管理难度加大；4)在市场大环境下，动员群众扑火困难不断增加；5)目前的森林火灾预警扑救综合机制尚未健全，指挥决策信息化能力有待进一步提高，各区基础设施建设水平不平衡等；1.3现状描述1.3.1采用地面巡护地面巡护，主要任务是向群众宣传，控制人为火源，深入瞭望台观测的死角进行巡逻。

对来往人员及车辆，野外生产和生活用火进行检查和监督。

存在的不足是巡护面积小、视野狭窄、确定着火位置时，常因地形地势崎岖、森林茂密而出现较大误差；在交通不便、人烟稀少的偏远山区，无法进行地面巡护，需用各种交通工具费用及人员工资费用，只能用视频监测方法来弥补。

1.3.2采用瞭望台监测瞭望台监测，是通过瞭望台来观测林火的发生，确定火灾发生的地点，报告火情，它的优点是覆盖面较大、效果较好。

存在的不足：是无生活条件的偏远林区不能设瞭望台；它的观察效果受地形地势的限制，覆盖面小，有死角和空白观察不到，对烟雾浓重的较大面积的火场、余火及地下火无法观察；雷电天气无法上塔观察；瞭望是一种依靠了望员的经验来观测的方法，准确率低，误差大。

另外瞭望员人身安全受雷电、野生动物、森林脑炎等的威胁。

1.3.3采用航空巡护航空巡护，是利用巡护飞机进行林火的探测。

它的优点是巡护视野宽、机动性大、速度快同时对火场周围及火势发展能做到全面观察，可及时采取有效措施。

但也存在着不足：夜间、大风天气、阴天能见度较低时难以起飞，同时巡视受航线、时间的限制，而且观察围小，只能一天一次对某一林区进行观察，如错过观察时机，当日的森林火灾也观察不到，容易酿成大灾，固定飞行费用2000元/小时，成本高，租用飞机费用昂贵，飞行费用严重不足，这就需要用定点视频监测来弥补其不足。

1.3.4采用卫星遥感卫星遥感，利用极轨气象卫星、陆地资源卫星、地球静止卫星、低轨卫星探测林火。

能够发现热点，监测火场蔓延的情况、及时提供火场信息，用遥感手段制作森林火险预报，用卫星数字资料估算过火面积。

它探测围广、搜集数据快、能得到连续性资料，反映火的动态变化，而且收集资料不受地形条件的影响，影像真切。

存在的不足：准确率低，需要地面花费大量的人力、物力、财力进行核实，尤其是交通不便的地方，火情核实十分重要。

在接到热点监测报告2小时应反馈核查情况和结果。

卫星遥感监控森林防火的其不足是：●热点达到3个像素时，火已基本成灾。

●从卫星过境到核查通知扑火队伍时间过长，起不到“打早、打小、打了”的作用。

1.4现状解决1)采用红外热成像摄像机利用热成像原理，探测林区热辐射，通过不同目标温差实时成像，搭配了测温模块可全天候对林区扫描检测，当测得温度及温差数据符合林火特征时，系统发生报警，及时让防火值班人员掌握林区火灾隐患，及时制定灾害扑救方案等。

2)采用与环境信息相结合的综合监测，可以实时的了解当前监控点的风力、风向、温湿度、烟雾等数据，为森林防火指挥提供有力数据信息，满足当前森林防火的各种要求。

3)采用与地理信息系统（GIS）相结合，实现森林资源信息的可视化化管理，可以更加有效地为森林防火提供信息支持。

4)采用透雾成像技术，由于森林防火监控系统安装在林区的山上，山区经常浓雾弥漫，普通的镜头无法达到正常的监控效果，使用透雾镜头解决了山区雾大，成像难的问题。

第2章系统总体设计2.1森林防火组织架构图1组织架构图2.2系统拓扑图图2系统拓扑图2.3设计思路森森防火监控系统是集硬件、软件、网络于一体的联网系统，以森林防火平台软件iVMS-8800为核心，在主控中心能够实现对各个林区防火监控系统的全方位管理。

前端视频监控点设定在移动基站的制高点，传输设备安装在移动基站，通过移动传输网与监控中心网络点对点联接。

每个视频监控点周围分布多个烟雾报警点、温度、湿度监控点，在监测到有火灾信号时，系统会及时将报警信号传到对应的前端视频监控点同时将信号传递到主站监控中心。

2.4设计目标远程视频监控以直观、真实、有效而被广泛应用在许多重点防地区。

通过安装红外热成像、可见光摄像系统全天候监控林区，观测森林火情、对初发火情，做到及时发现、及时救护。

使火灾隐患消亡在萌芽状态；●远程视频监控能在森林发生火灾时把现场的图像及当时环境信息传回指挥中心，指挥中心通过监视前端摄像机图像及环境信息指挥调度救火，最大限度的能减小火灾造成的损失；●远程视频监控能真实记录火灾发生前救火过程中以及救火以后现场的真实情况从而对火灾进行处理，提供有效真实的资料；●从瞭望塔至林区管理指挥中心通过无线传输，不受距离限制，不受遮挡，无线网络覆盖的地方就可以把前端图像传输至监控管理中心。

森林防火消防中心可对火情及现场情况进行实时观察，以便及时了解现场情况协调调度指挥；●林区监控管理指挥中心通过无线网络远程对前端设备进行长焦,短焦控制，对云台进行上下,左右控制；●林区监控管理指挥中心能记录火情发生,发展和消灭的整个过程，对以后的火情的预防,治理提供真实有效的直观资料。

●山上需要24小时不间断供电，满足所以设备用电需要，根据目前技术条件设计采用风光互补供电系统，保证山上不具备布线条件的监控点设备不间断供电，正常工作。

2.5系统组成森林防火监控系统由前端系统、传输网络、平台这三个相互衔接、缺一不可的部分组成。

2.5.1前端系统前端系统对林区现场的图像及环境信息等信息进行采集、编码及上传，并根据制定的规则进行自动化联动。

2.5.2传输网络传输网络可采用无线传输网络，安装在几公里或上百公里以外的监控点上的无线传输设备，可将摄像机、镜头拍摄的现场图像、声音实时传输到监控中心。

2.5.3平台主控中心平台可管理所辖林区的所有设备，接收由所林区上报的视音频及环境信息，同时可以满足平台用户视频、音频信息查看、林区设备控制的需求。

第3章前端系统设计3.1系统概述前端系统主要以红外热成像摄像机为核心满足日常森林防火监控需求，同时整合信息地理系统、环境量信息、报警信息实现森林防火综合监控。

3.2前端典型架构图3前端典型系统拓扑图3.3功能设计●实时视频监视利用建立分布在各野外监控点，获取覆盖围的监控红外及可见光视频图像，实现全天候不间断监控。

在正常情况下摄像头工作在自动巡航扫描方式，观测人员在监控中心可观测到一定围的林木地貌、道路、人员等红外及可见光视频图像，系统可进行全程录像，若遇异常情况，工作人员可及时将红外及可见摄像头从自动状态下转为手动状态，并对相关目标进行跟踪、定位、放大（可见光），以便仔细全面地进行观测分析。