森林防火综合视频监控系统解决方案.docx
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森林防火综合视频监控系统解决方案
森林防火综合视频监控系统
技
术
方
案
天津亚安科技电子有限公司
2010.9.16
第一章公司简介
天津市亚安科技电子有限公司创立于1993年，是集开发、制造、营销于一体的专业视频图像分析处理与控制产品的高科技企业。
2005年亚安在新加坡证券交易所上市，是中国安防行业第一家上市企业。
亚安拥有完备的市场营销渠道体系，在全国拥有十五家分公司或办事处，员工总数达600人。
亚安产品包括3600自动跟踪全景摄像机、红外夜视全景摄像机、智能分析及记忆摄像机、自动巡航定位云台摄像机、网络视频设备及软件、高速智能球型摄像机、云台摄像机共7大品类400余个品种。
目前，亚安系列产品已通过欧盟CE认证、IP66测试及中国公安部检测中心检测等。
亚安已获得各类专利120余项，计算机软件著作权6项。
2007年亚安被认定为天津市企业技术中心。
亚安目前已通过ISO9001和ISO14001认证，是中国安全防范产品行业协会副理事长单位。
YAAN品牌被天津市工商行政管理局认定为省级著名商标，并连续五年被评为中国安防十大品牌。
2007、2008年，亚安名列安防行业百强企业综合排名第二名。
第二章项目描述
2.1项目描述
传统的监控系统主要采用模拟信号的传输和控制设备，普遍存在着数据保存不易、资料检索不便、双向互动远程控制功能不强等缺点，随着数字技术的发展，实现监控图像和声音信号的数字化保存和数字化传输已经成为可能，同时搭建相应的智能视频分析系统，实现主动监控，将损失降低最低程度。
基于上述，拟建森林防火视频监控系统，以实现管理的集中化、监控的分布化。
1．前端监控点
前端模拟的云台摄像机（用于图像的采集），同时在云台上安装热成像仪和热度分析模块（当火情发生后，热度分析模块将对火情的大小进行判断，一旦超过事先设定的阀值将对视频服务器发出一发信号。
同时也将发出一个云台的停止信号，这样当云台在执行巡航或扫描的动作时，可以立即停止动作，便于管理员的火情定位，分析。
2．传输部分
视频服务器接收到云台发出的触发信号后，通过无线网络将信号发送至监控中心。
3.监控中心
监控中心配置计算机并安装专门的森林防火视频管理软件（用于视频的实时浏览及回放，同时接收前端的报警信号产生报警声音。
相应的云台视频处会出现警告信息）
4.图像的集中显示
通过浏览客户端直接上LCD液晶DID拼接屏显示（一般通过浏览客户端的VGA或DVI接口上大屏）。
2.2需求分析
1.重要突发，及报警触发事件录像和查询回放
2.电子地图为向导，方便定位浏览各监控点视频
3.系统具有特定的视频效果：
以监控点为单元，将多路视频信号进行图像预览和录像。
4.系统具有实时日期和时钟视频叠加功能：
对监控视频图像进行实时日期和时钟预览和录像，保证突发事件过程的完整性和真实性。
其日期和时钟在画面中的显示方式和显示位置可根据现场实景进行位置调整。
5.系统具有单画面、多画面和全屏等多种显示方式。
6.系统具有录像效果调节功能、网络传输质量，保证其图像在局域网内网络传输的稳定性。
7.系统具有音、视频实时网络浏览功能，每路图像可允许多个网络客户端同时进行网络浏览。
8.系统具有在硬盘储存满时，提供循环录像模式。
9.系统具有客户端对报警录像资料的检索、管理和回放。
10.系统具有易安装性和易维护性。
11.系统具有操作简单，界面简洁，功能直观明确。
第三章系统设计
系统详细拓扑图如下：
1.前端模拟视频采集采用森林专用重载云台摄像机，配置高倍数的镜头，用于大范围、远距离监控。
探测1~20km范围内1~100平方米面积热源物体进行全天候实时监测，设备采用高强度铝合金和不锈钢材料，经过特殊加固和密封处理，具有良好的的抗震、抗冲击、防尘、防雨和抗高寒等特性，专为野外架设设计，是森林防火监控和自动林火报警必备设备。
2.无线网络介绍
a.监控中心安装5.8G的无线网桥（采用IEEE802.11a协议），
b.前端汇聚点采用双频无线网桥（一路射频工作在802.11a的网桥模式，另外一个射频工作在802.11g的AP模式，可以在提供无线覆盖的同时与其他的无线设备建立桥接。
）
c.连接智能视频分析仪的无线网桥则采用2.4G无线网桥。
以上设备最多可提供128bit的WEP、WPA（AES、TKIP）加密，从而保证无线传输网络的安全。
对于远距离的网络信号传输，则需要配置相应的天线。
监控中心天线连接示意图：
前端汇聚点的天线连接示意图：
3.1系统设计依据
GA/T75-94安全防范工程程序与要求
GA/T74-94安全防范系统通用图形符号
GB50198-94民用监控电视系统工程设计规范
GA/T70-94电视监控工程费用概预算编制办法
GB12663-90防盗报警控制器通用技术条件
3.2设计原则
根据视频监控系统技术要求和以实际应用为出发点，并考虑系统投资的长期效益，对系统进行优化设计，实现最佳的工程性能价格比，本方案设计遵循以下的设计原则：
（1）实用性
根据用户具体情况特点布置监控点，并全盘考虑整个用户的联网传送和控制视频音频信号，能完全满足客户的监控要求。
（2）先进性
安装高清晰度一体化摄象机，自动光圈、自动聚焦，云台动作远程可控，保证灵敏、清晰、高精度的视音频信号采集。
（3） 可靠性
系统各部分的硬件均采用可靠性高的部件，具有较强的抗干扰能力，在系统结构上采取星形结构，可防止在某一采集端或通讯线路故障时影响整个系统运行。
系统具备自诊断和自恢复功能，通过安全管理机制和日志管理功能防止外人入侵。
（4） 扩展性
系统具有较好的开放性，方便系统功能的完善和扩展，可以与其他各种自动化系统方便接口，视频音频数据流及文件满足标准的格式，标准的播放器能播放。
对于云台、矩阵、多画面分割器的控制命令以及系统的配置命令按照一个统一的方式进行，能够实现和其他系统的互连互通。
此外，系统设计还本着满足用户的切实需要，并且工程性能价格比为最优的原则。
第四章系统功能
ImagineWorldClient网络视频服务器软件是一套完整的网络监控管理软件，可以独立运行，可以管理所有配置的视频服务器，可以监视图像，控制云台，报警信号的触发及响应等。
是适用于中型及较大型的网络视频监控的管理平台。
4.1ImagineWorldClient功能
ImagineWorldClient实现主要实现以下功能：
实时视频显示：
可实时显示监控网络内1-16路的实时视频图像，可以实现单画面，4画面，6画面，8画面，9画面，16画面分割显示，支持轮巡显示.
云台控制：
在权限许可范围内，通过对前端云台和镜头的控制，改变摄像机的方位，俯仰角度和焦距等。
远程录像：
可以将视频文件存储到前端视频服务器的内置硬盘，或外接USB接口存储设备。
本地录像：
可以根据设定的录像时间自动录像或是接收视频服务器的报警信号作报警录像。
实时视频图像抓拍：
实时图像抓拍是用来实时拍摄图像的辅助功能，它将动态的图像中的单帧图像以BMP的图像格式保存下来，可以对正在监视或正在回放的图像抓拍。
视频服务器图像D1JPEG抓拍：
视频服务器JPEGD1格式抓拍是指视频服务器的前端直接抓拍，它抓拍的格式为D1格式，清晰度不受网络传输的影响。
音频监听及对讲：
客户端与前端设备之间可以进行双向语音传输。
客户端可以监听前端设备的音频，同时客户端可将音频发送到前端设备，与前端设备实现对讲。
报警处理：
客户端接收到前端设备发送的报警信号后，客户端将根据设置启动录像，以及根据设置显示电子地图和显示实时图像。
电子地图显示：
电子地图中包含了监控场景名称和该场景中的前端设备，点击电子地图上分布的前端视频设备图标，即显示该设备的实时图像。
本地回放：
可以检索回放本地录像中的设备任意时间的视频文件。
远程回放：
已经检索回放下载前端视频设备中的录像文件，或是检索回放下载其他ImagineWorldClient的录像文件。
矩阵控制：
模拟矩阵的功能，实现实时图像在任意监视器上的切换显示。
4.2超视距（透雾）功能效果
利用黑白成像CCD对红外光的敏感性，系统采用的彩色/黑白转换摄像机，并还具备红外滤光片，可实现超视距效果，看清人眼直接看不到的。
实际观测距离是眼睛观测距离的2~3倍，如雾天看不见的远山，也可清晰显示出来。
4.3热源探测功能效果
热源探测报警技术是利用专用设备接受目标自身的热辐射,当草丛及树林中有燃烧物体时,它的温度及红外辐射一般都远大于周围草木的温度辐射,因此很容易被自动识别出来。
第五章售后服务
5.1技术质量保证措施
承担该工程的施工任务，目的在于争创社会效益，树企业丰碑。
为了保优良、争样板，我们将采取如下措施：
1.建立健全质量保证体系，从组织管理上来保证质量，使质量意识及责任贯穿于从材料采购到施工操作，成品保护及验收的全过程，做到分工明确，与责、权、利三方面直接挂钩。
2.采取质量预控手段，质量预控贯穿与整个施工过程中。
特别是施工准备工作，其总则是以预防为主，对各分工的工程，可先将其主要的因素列出，采取针对性技术措施，在组织方案和意识上，施工操作规程中，应严格按设计图纸进行规范施工，认真对待以防范于未然。
3.实行全面质量鉴定，成立以工程师为主项目质量负责人，加强质量监督检查工作，坚持“自检、互检、和专检”相结合的三级检查验收制度。
分部分项工程的施工员自检覆盖面达到100%，质检员复检覆盖面一定要达到80%以上，使质量问题消灭在操作过程中，产品完工时无质量问题。
4.加强技术管理，严格施工图纸的审查，坚持图纸会审制度，做好会审纪要，根据施工图纸的要求，精心编好施工线缆设计，制定切合实际，保质量的施工方法，正确指导施工，认真做好各项技术交底工作，包括设计交底和施工方案交底。
特别是施工员间班组交接任务时要交待操作方法、工艺标准和质量安全要求。
施工员要经常深入工作现场进行技术指导，并检查其工作结果。
5.严格执行国家颁布的设计、施工规范、施工操作规程和工程质量验收的标准。
严格按施工图纸和建设单位审定的施工组织设计施工。
设计变更，材料代换均要征得用户方同意并有文字性依据方可进行。
6.实行质量互监制度，坚持谁施工谁负责的办法，下道工序进入时，必须检查上道工序的质量，便于发现问题及时分析、总结和提高。
对于关系到工程质量的测量仪和其它计量仪应根据要求定期检验。
5.2售后服务
●机房环境
温湿度控制、防静电、防尘、防雷、防电磁辐射、防鼠和防水措施。
●硬件系统
核实系统变化，如序列号、版本、位置及固件等，检查系统配置是否合理。
针对系统个别部件及整个系统的诊断程序，检查系统各部件是否存在的隐患或故障，对查出的问题立即着手解决。
检查系统配置，分析系统能否满足应用需要，提出可能的改进建议。
●软件系统
针对有我公司开发的软件系统及第三防系统，核实版本、客户认真，测试其兼容性和可靠性。
第六章设备情况
6.1室外重载变速云台YS3081
作用距离
10M~10KM
成像器件
可见光摄像机
热源探测组件
1/2''红外增强型CCD
昼夜双模式日夜切换，彩色/黑白/自动/外部控制可选
分辨率：
彩色540线，黑白600线
GE镜头100mmF=1.2
分辨率：
324X256像素
光谱范围：
8~14μm
温度灵敏度（NETD）：
可调
镜头
32F
焦距（mm）：
10～320
视场角：
35.3～1.1°
充氮护罩
双视窗设计微晶超白光学玻璃多层AR增透膜IP67防护等级
云台、解码器
旋转范围：
水平：
360°连续,垂直：
最大可调至：
-75°～+75°
无级变速度：
0.01°/S～15°/S
预置位：
80个，支持镜头变倍量显示
OSD菜单功能:
具备
防护等级：
IP66
控制协议：
Pelco-P/D、AD、行业标准等多协议，波特率可选
角度回传功能:
PELCO-D协议下
输入电源
AC24V±25%，50Hz
功耗
总功耗：
210W
防雷功能
GB/T17626.5-19994级
重量
35kg（含云台）
接口
RS422控制BNC视频输出*210/100Mbps网线AC24V电源输入
环境指标
工作温度：
-50℃～+65℃,≤90%RH
储存温度：
-40℃～+65℃
湿度：
<90%
抗振：
15m/s2 5-200Hz
防盐雾：
在PH值6.5-7.2条件下，连续喷雾48小时
6.2双频三模双路无线AP/网桥AX9810PE-20/25/27
Axelwave的AX9810PE系列是一种兼容802.11a/b/g三种标准的双频三模电信级无线网络设备。
该设备具有双路射频输出，一路射频工作在802.11a的网桥模式，另外一个射频工作在802.11g的AP模式，可以在提供无线覆盖的同时与其他的无线设备建立桥接。
AX9810PE系列能覆盖一个大范围的无线网络，应用于户外远距离无线通信和大面积区域覆盖，并提供高达108Mbps的数据传输速率，为无线网络应用提供了可靠的、性价比极高的解决方案。
该产品采用全天候防水、防尘全密封设计，拥有超强的免维护特性。
型号
AX9810PE-20
AX9810PE-25
AX9810PE-27
外部接口
网络接口:
10/100MbpsPOE电缆连接器
射频接口:
N型阴座
兼容标准
IEEE802.11aOFDM
IEEE802.11gOFDM
IEEE802.11bDSSS
IEEE802.3/IEEE802.3u（10/100Base-TX）
工作频段
5.150~5.850GHz,13个频道
2.412~2.4835GHz,11个频道
传输速率
802.11a/g：
54,48,36,24,18,12,9,6Mbps;自适应（可选）
802.11a/gTurbo：
108,96,72,54,48,36,24,18,12Mbps;自适应（可选）
802.11b：
11,5.5,2,1Mbps自适应（可选）
最大发射功率
11b/g：
20dBm（max.）
11a：
20dBm（max.）
11b/g：
30dBm（max.）
11a：
20dBm（max.）
11b/g：
20dBm（max.）
11a：
25dBm（max.）
工作模式
2.4GHz：
AP，5GHz：
点对点或点对多点网桥
安全特性
128bitWEP
WPA（AES、TKIP）
设备管理
WebServer/HTTPS
SNMPv1,v2,v3Agent
电源
1.5A（max.）@－48VDCPOE;1.0A（max.）@100～260VAC
环境参数
工作温度：
-30℃~+70℃
储存温度:
-40℃~+80℃
工作湿度:
0~95%非冷凝
重量
4.95kg
5.35kg
5.35kg
体积尺寸
270×270×150mm
6.32.4GHz电信级无线AP网桥AX9000PE-23/27/30/33
艾克赛尔AX9000PE系列高功率电信级11Mbps无线AP/网桥是一种具有四种工作模式：
AP/APCLIENT/点对点无线网桥/点对多点无线网桥的多功能无线网络产品，可以实现单接入点连接，多接入点连接，大范围无线蜂窝漫游等工作模式，使用灵活方便。
功能强大的管理软件提供了专业级的网络管理工具，便于无线网络的管理和监控。
该系列产品采用全天候防水、防尘全密封设计，拥有超强的免维护特性。
MODEL
AX9000PE-23
AX9000PE-27
AX9000PE-30
AX9000PE-33
标准
IEEE802.11b
射频类型
直接序列扩频（DSSS）
频段
2.4GHz
工作模式
AP/APClient/点对点网桥/点对多点网桥
传输速率
11Mbps/5.5Mbps/2Mbps/1Mbps自适应
灵敏度
-83dBm@11Mbps
-103dBm@11Mbps
-105dBm@11Mbps
-105dBm@11Mbps
频道
美国/加拿大：
11信道（1-11）；
主要欧洲国家：
13信道（1-13）；
法国：
4信道（10-13）；
日本：
13信道（1-13）或1（第14信道）
接口
10Base-T:
RJ-45
微波：
N型阴头
安全特性
最高可达128-bitWEP加密；安全的SSID；MAC访问控制
软件支持
基于SNMP的网络管理工具
工作环境
工作温度：
-20~60C
存储温度：
-30~70C
湿度：
5％－95％，无冷凝
外形尺寸
260×188×93mm
重量
3.1kg
3.4kg
3.4kg
3.4kg
电源类型
IEEE802.3af标准POE供电,
可供至100米以外
配套交流电源适配器
输入：
AC100V-240V50/60Hz,0.4A（MAX）
输出：
48VDC,1A（MAX）
系统支持
Windows98/Me/NT4.0（SP4orabove）/2000/XP
6.45.8GHz电信级无线AP网桥AX9800
艾克赛尔（Axelwave）AX98005.8GHz系列拥有丰富的产品线，可以满足多种行业的应用需求。
AX98005.8GHz系列内置高档嵌入式CPU，处理能力强大。
适合于组建大范围的无线网络和户外远距离无线通信系统。
广泛应用于大型企业、政府和电信运营商的视频等多媒体高带宽数据传输的场合。
AX98005.8GHz系列为无线网络应用提供了可靠的、性价比极高的解决方案。
该系列产品采用全天候防水、防尘全密封设计，拥有超强的免维护特性。
支持太阳能供电等多种电源模式使之可以适应各种户外条件的应用。
以太网标准
IEEE802.3/IEEE802.3u
无线标准
IEEE802.11a
以太网接口
Full/Halfduplexmode
10/100Base-TCompatible
RF频段
5.150—5.850GHz
RF调制
OFDM/BPSK/QPSK/16QAM/64QAM
数据速率
802.11a:
54Mbps/48Mbps/36Mbps/24Mbps/18Mbps/12Mbps/9Mbps/6Mbps
802.11aTurbo:
108Mbps/96Mbps/72Mbps/48Mbps/36Mbps/24Mbps/18Mbps/12Mbps
工作模式
PointtoPoint
PointtoMultiPoint
安全特性
WEPsecurity–64/128/152bit
WPA/AES/ACL
管理特性
HTTPManagement/HTTPsManagement
FirmwareUpgrade
Software/Hardware恢复出厂设置
尺寸
256×196×64mm
重量
2.8kg
环境要求
防水和防尘：
IP-68Compliant
工作温度：
-40℃~+60℃
储存温度：
-50℃~+70℃
工作湿度：
0％~100％
6.55.8GHz30dBi高增益室外天线XA-5130EL（H）
频率范围：
L：
5150～5350MHz；
H：
5450～5850MHz
带宽：
200+400MHz
增益：
30dBi
水平面波瓣宽度：
5.5°
垂直面波瓣宽度：
5.5°
前后比：
≥36dB
电压驻波比：
<1.5
输入阻抗：
50Ω
极化：
垂直或水平
最大功率：
100W
接头型号：
N座
天线口径：
75.0×81.3mm
固定管径：
32-48mm
抗风强度：
60m/s
重量：
7.3kg
效率：
75%
环境温度：
-40℃～+60℃
相对湿度：
0-100%
6.62.4GHz同轴避雷器CA-23RP
标称阻抗：
50Ω
接头型号：
N头+N座
峰值功率：
200W
放电开始电压：
DC230V
插入损耗：
0.1dB
6.76.0GHz同轴避雷器KT-6BP
频率范围：
DC~6000MHz
射频功率：
250W（300MHz）,160W（500MHz）,100W（900MHz）,75W（1.2GHz）,52W（1.9GHz）,36W（3GHz）,10W（6GHz）
标称阻抗：
50Ω
插入损耗：
0.1dB（1GHz）,0.2dB（2GHz）,0.4dB（4GHz）,0.5dB（5GHz）,0.6dB（6GHz）
电压驻波比：
≤1.2
避雷方式：
直流接地
接头型号：
N头+N座
外形尺寸：
60.1×31×23mm
重量：
130g
工作温度范围：
-30°Cto85°C
6.8100-500cm高频馈线（含接头）XA-50L-X00
6.92.4GHz12dBi室外全向天线XA-212
频率范围：
2400～2483MHz
带宽：
83MHz
增益：
12dBi
电压驻波比：
≤1.5
标称阻抗：
50Ω
极化：
垂直
最大功率：
100W
接头型号：
N座
垂直面波瓣宽度：
9°
天线尺寸：
1.2m
重量：
1.2kg
抗风强度：
60m/s
6.10设备清单
序号
设备名称
型号
描述
数量
单位
1
网络视频监控管理终端
DellOptiPlex380
安装ImagineWorldClient客户端软件
1
台
2
室外重载
YS3081
重载型变速云台，配红外热成像仪
4
台
3
双频三模双路无线AP/网桥
AX9810PE-20/25/27
1
台
4
2.4GHz电信级无线AP网桥
AX9000PE-23/27/30/33
4
台
5
5.8GHz电信级无线AP网桥
AX9800
1
台
6
5.8GHz30dBi高增益室外天线
XA-5130EL（H）
4
台
7
2.4GHz同轴避雷器
CA-23RP
4
台
8
6.0GHz同轴避雷器
KT-6BP
4
台
9
100-500cm高频馈线（含接头）
XA-50L-X00
4
台
10
2.4GHz12dBi室外全向天线
XA-212
4
台
11
2.4GHz14dBi定向天线
XA-114
4
台
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