森林防火无线监控方案.docx
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森林防火无线监控方案
森林防火无线视频监控系统
一、前言
随着世界文物及造林事业的不断发展，林地面积、旅游景区逐年增加，同时也发展了大量的旅游景区，带动了地方的经济发展，文物保护、防火工作是首要任务。
文物丢失及森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，年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，国内外都在为预防为主、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科学化、信息化、规范化、贯彻“预防监控为主，积极扑救的方针”，真正做到早发现，早解决。
林区面积广、海拔高、环境复杂、山顶没有电源，布线困难、普通的监控不能实现，一般都是在山顶建设一个人力观看亭，工作人员上山困难、一到晚上气候冷，看不远、给林业管理带来很多困难，深圳市荣通达科技有限公司根据林业目前的特点研发了风光互补发电系统和无线数字激光夜视监控系统，作为专业研发生产无线数字监控传输系统的厂家，很荣幸能有机会为此项目提供全面解决方案。
本方案是以用户监控系统建设的需求为基础、以公司的新一代无线网络传输产品为技术实现，供有关领导和工程技术专家参考和审阅。
二、设计要求
根据森林监控系统的设想和要求，确定以下的系统建设总体目标：
Ø坚持高起点，面向21世纪，保证系统的先进性和在国际同行中的领先地位。
Ø贯彻“实用、稳定、先进”的方针，以实际应用需求为设计依据，以信息化建设的发展规划为导向，确保系统高度集成、总体优化、安全可靠、稳步推进。
Ø系统充分考虑功能扩容性和技术升级性、兼容、扩展，适应当代信息技术迅猛发展的要求，以求得最佳的性能价格比
鉴于视频监控的发展趋势以及实际情况和要求，对视频监控系统的选型应遵循以下原则：
先进性、实用性、集成性、可扩展性、便利性、安全性、可靠性和经济性。
Ø能直观、真实、在森林火灾发生前及时发现火情，防止偷盗、捕杀……，从而起到预防的目的；
Ø在森林发生火灾时把现场的图像实时传回指挥中心，指挥中心通过监视前端摄像机图像指挥调度救火，最大限度的减小火灾造成的损失；
Ø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，提供有效真实的直观资料；
Ø架设激光夜视监控系统低照度全天候摄像机，白天可以看10公里、夜晚可以看2-5公里，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；
Ø从消防瞭望塔至林区管理指挥中心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；
Ø林区监控管理指挥中心可以对前端设备进行长焦、短焦控制;对云台进行上下、左右控制；
Ø系统具有多路画面实时录像，多路画面实时显示，图像压缩质量设置，视频移动报警联动录像查询及回放，视频参数设置，远程图像显示，实时监控，远程监控，录像存储，定时录像，告警录像，用户管理等功能。
Ø山上需要24小时不间断供电，满足所以设备用电需要，要考虑到没有太阳和风的情况、不能布线情况。
2.1、先进性
●系统设计达到国际一流水平，且切实可行并容易实现；
●遵循国际标准和国内外有关的规范要求；
●电信级产品
●符合计算机、网络通讯技术和视频监控技术的最新发展潮流，并且是应用成熟的系统；
2.2、实用性
●针对实际应用的特点，具有多种管理方式：
图形管理界面、WEB界面；
●系统设计应符合工程的实际需要；
●系统配置既强调先进性也要注重实用性，应注意系统配置的经济效应，达到综合平衡；
●根据实际需要进行系统配置。
比如背投显示系统等。
2.3、集成性
●高度集成，功耗低；
●在高度集成小型化前提下，应具有多种功能；
2.4、可扩展性
●系统设计要考虑今后的发展，留有充分的扩充余地；
●为以后远程会议预留充分的接口。
2.5、灵活性
●能够适应多功能、外向型的要求，讲究便利性和舒适性，达到提高工作效率、节省人力物力和能源的目的；
●提供符合国际标准的软件、硬件、通讯、网络、操作系统和数据管理系统等方面的接口和工具，使系统具有良好的灵活性、兼容性；
●系统参数配置少，调整少，自动化程度高，使用方便，操作简单；
2.6、安全性
●具有高度的安全性，比如不易感染软件病毒；
2.7、可靠性
●具备在规定条件和时间内完成用户所要求的功能的能力，能长期稳定的工作。
●结构简单，连接点少，可靠性高；
●适应恶劣的工作条件；
●系统启动快，系统掉电后再来电或网络传输中断后再恢复正常，系统恢复工作迅速；
●故障率低，维护维修方便；
2.8、经济性
综合考虑系统的性能和价格，性能价格比在同类系统和条件下达到最优；经济性应包括以下内容；
●系统本身的价格（包括系统、技术服务和培训）；
●系统运行后经济效应预算的可能收益；
●对系统实施现场的特殊要求所需的费用
●对系统集成所需的有关软件和硬件等的开发费用
●系统的易扩容
三、设计安装
3.1、设计功能
风光互补发电系统和无线数字激光夜视监控系统，概括起来，主要由前端风光互补发电系统和激光夜视、视频采集无线数字传输系统（图1）、中心接收主控和网络4个部分构成（图2）。
前端山顶安装RO-2430无线数字、激光夜视红外线灯、远程监控镜头、高清摄像机、云台控制系统、风光互补发电系统、大功率扬声器和铁塔组成。
在林区监控管理指挥中心安装RO-2430数字无线接收微波、数字集群电台、监控控制台是整个系统的图像显示、图像录像控制中心，远程控制功能，向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像、声音消息的广播。
林区监控管理指挥中心系统还具有向上级林业局和省林业厅接口的功能。
由于森林防火系统,一般监控点的地点距离监控中心都有几十公里不等的距离，我们需要将图像传输到监控中心，不外乎两种方案：
光纤和微波。
在山地铺设光纤和电源，其施工难度是相当大的，并且造价相当高，工期也很长，所以采用光纤传输的方案是不可行的、如果采用微波方式来传输的话，则非常容易实现，在发射端架上摄像机，数字微波传输设备，风光互补发电系统，工期很短，造价也比较低，用户完全可以接受。
RO-系列远程数字微波图像传输系统，采用2.4G和5.8G频段的无线数字微波来传输远程监控视频信号。
具有稳定可靠等优点，具有较强的抗干扰性能，图像十分清晰稳定。
在无阻挡情况下，通常可以传输几十公里的距离。
现实环境中不可能完全保证可视，无阻挡，那么则为了保证监控中心图像接收效果，可以找出监控现场与中心都可视的第三点，加装图像传输中继设备。
3.2、设计结构图
前端风光互补发电系统和无线数字激光夜视、图像采集与无线传输系统结构如图
（1）：
中心接收、主控和网络连接示意如图
（2）
1、前端使用风光互补发电系统，可以提供500W功率
2、中继使用太阳能供电可以提供40W功率
3、可以根据客户要求，按实际情况设计
图.安装现场图片
3.3、图像采集系统
森林防火监控图像采集系统，包括低照度高清晰摄像机，重型云台，远程镜头，防护罩，解码器，供电电源以及避雷设施等。
3.3.1、摄像机的选取
摄像机的选取，分为几种：
（1）、红外热像仪作为前端监视主机，红外热像仪的好处是，根据他的图像，我们可以直接知道画面环境每一个点的温度（根据画面的颜色来区分），这样，可以很方便地利用计算机对前端采集的图像进行数字化处理，对环境温度湿度进行分析，及时提出火灾预报或火警等级，提高了系统的智能化程度。
但是，红外热像仪的图像清晰度非常差，监视距离非常近，大约为1公里左右，同时，红外热像仪的寿命比较短，不适合24小时实时监控，再加上造价比较高，因此离实用尚有一定的距离；
（2）而CCD摄像机作为传统的监控方式，则非常成熟实用，图像清晰度高，效果好且直观，一旦发生火警，监控中心可以非常直观地确定火警地具体位置（这一点，采用红外热像仪是不可能实现的）。
另外，从原理上说，CCD摄像系统的工作寿命比红外热像仪高一个数量级。
所以，目前在森林监控系统中，绝大多数采用的还是CCD摄像机。
我们建议采用高清晰度，低照度的彩色CCD摄像机，摄像机感光光谱要宽，对远红外线光谱线十分敏感，这样使得摄像机对火光和由火光引起的燃烧温度有较高的检知能力。
3.3.2、远程镜头的选取
由于森林监控的监视范围较大，通常一个CCD摄像机要兼顾到几公里或更远范围的区域，所以必须用高倍数的长焦距望远镜头。
根据我们在一些森林防火监控系统中的经验和教训，我们认为，采用荣通达公司一体无线数字激光夜视镜头，清晰度和稳定性都优于国产镜头外，在功能上都有预置功能，可以对选好地重点方位进行预置编程监控。
3.3.3、云台的选取
云台的选取主要是可靠，耐用，稳定性高，抗风能力强，由于选取的镜头和护罩都很大，所以载重量要大于60公斤。
为了实现操控的灵活性，选取带有预置位的云台，配合可预置位的长焦距镜头工作。
带有预置位的云台镜头，可以实现对林区火灾事故多发地区的重点监视监控，使整个监控系统有的放矢。
3.3.4、防护罩的选取
防护罩要容得下长焦距镜头和摄像机，所以其尺寸要足够大。
而且要由雨刷和恒温装置。
3.3.5、解码器的选取
本方案选择RO系列视频解码器，可以与RO系列无线数字微波的通讯端口相兼容。
同时，用户在监控中心可以通过控制键盘，控制前端报警视频切换器， 手动将视频信号切换到云台下面防盗监视摄像头，以便观察周围的情况。
3.3.6、前端的系统防雷
防雷主要是由视频防雷和电源防雷组成，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。
电源防雷的关键是做好接地，而森林防火监控的铁塔往往置于高山之上，接地很难作好，所以要根据具体地形，因地制宜。
3.3.7、电源系统
前端没有电源，也就是说，选择具体的监控点时，除了监视范围的需要以外，还要考虑尽量选择在有山头上，可以采用风光互补发电系统。
3.3.8、接收中心
监控控制中心是整个系统的图像显示、图像录像控制中心，远程控制功能，向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像、声音消息的广播，连接示意图如下
四、系统低端配置表
单位：
人民币元
序号
品名
型号规格
单位
数量
单价
金额
备注
1
数字微波收/发一体机
RO-5830A
套
4
9600
38400
20公里内无阻挡传输
2
红外智能高速球
RO-1101IR
台
4
4300
17200
视频压缩卡
海康4路音视频压缩卡
片
4
1800
7200
HALFDONE格式
三合一防雷器
HDX-BNC12CH24
套
4
1800
7200
电源、视频、控制信号三合一防雷
风光能互补电源控制器
RO-1000W
套
4
4500
18000
风力发电机
R0-1KW-FL
套
4
9600
38400
风力发电机支架
RO-FL-ZJ
台
4
1200
4800
电池组
RO-400H/A
套
4
3600
14400
含400A/H电池组
太阳能板发电系统
RO-120W
套
4
5100
20400
防雷设施
RTD-4500
自己配
合计166000（此价格不包含运费和税金）施工费和线材费用另算
五、系统高端配置表
单位：
人民币元
序号
品名
型号规格
单位
数量
单价
金额
备注
1
数字微波收/发一体机
RO-5830A
套
4
9600
38400
20公里内无阻挡传输（如遇到阻挡可增加中继设备RO-5830）
2
摄像机
三星
台
4
5800
23200
3
镜头
FUJIKA
WF30Z1015AMSPR
只
4
36000
144000
焦距10-300mm，F1.5-1000
4
云台
亚安大力士
套
4
14500
58000
水平360°连续旋转，垂直-90°～+90°
5
护罩
亚安
套
4
3800
15200
6
视频压缩卡
海康4路音视频压缩卡
片
4
1800
7200
HALFDONE格式
7
三合一防雷器
HDX-BNC12CH24
套
4
1800
7200
电源、视频、控制信号三合一防雷
8
风光能互补电源控制器
RO-1000W
套
4
4500
18000
风力发电机
R0-1KW-FL
套
4
9600
38400
风力发电机支架
RO-FL-ZJ
台
4
1200
4800
电池组
RO-400H/A
套
4
3600
14400
含400A/H
电池组
太阳能板发电系统
RO-120W
套
4
5100
20400
防雷设施
RTD-4500
自己配
激光夜视仪
SU-L3000Z
套
4
45000
180000
智能化同步变焦，与镜头变倍达到同步，操作简单，使用方便。
夜视距离远，采用激光照明器，最远可达3000米
合计569200（此价格不包含运费和税金）施工费和线材费用另算
升级会员 