森林防火智能预警监测系统方案

森林防火智能预警监测系统

建设方案

目录

1.前言 ................................................................................................................错误!未定义书签。

2.需求分析 (1)

2.1.前端基站需求分析 (1)

2.2.传输网络需求分析 (5)

2.3.后端联网监控管理平台需求分析 (6)

3.建设目标 (7)

4.建设原则及标准 (8)

4.1.建设原则 (8)

4.2.建设依据及标准 (9)

5.森林防火智能监测系统总体构成 (11)

6.森林防火智能监测系统详细设计 (12)

6.1.前端智能监测基站详细设计 (12)

6.1.1.视频采集系统 (14)

6.1.2.智能烟火识别处理器 (19)

6.1.3.供电系统 (20)

6.1.4.防盗系统 (22)

6.1.5.基站控制设备 (23)

6.1.6.防雷接地系统 (25)

6.1.7.铁塔基建系统 (27)

6.2.传输网络详细设计 (30)

6.2.1.传输网络选型 (44)

6.2.2.传输网络配置 (45)

6.2.3.传输网络路由 (46)

6.3.后端监控管理平台系统详细设计 (30)

6.3.1.联网监控管理平台 (31)

6.3.2.GIS管理平台 (35)

6.3.3.大屏展示系统 (36)

6.3.4.综合布线系统 (40)

6.3.5.静电地板 (42)

6.3.6.防雷接地系统 (43)

2.需求分析

2.1.前端基站需求分析

前端基站对于森林防火智能监控系统是非常重要的，是实现林区视频采集、烟火智能识别、GIS定位等森林防火中非常重要功能的设备站点。由于前段基站位于野外林区内，而且四周一般都有高达灌木林以及林区的地形地势条件等，森林防火智能监控需要考虑监控半径范围、野外供电、烟火智能识别，根据地势地形结合智能监控的特点需要进行基站选址，根据四周灌木林的高度以及所需监控的范围选择修建铁塔的高度，根据气候条件考虑设备是否需要保温措施等；在无人值守的环境需要考虑基站自身的防盗问题，以及野外环境必须要考虑的防雷接地，铁塔基站等问题。

⏹前端基站选址分析

前端基站首先需要分析的是基站的选址，基站选址主要是根据林区的地形地貌结合智能化森林防火监控的特点进行选址，其选址原则如下：

1)根据地形选址原则：

➢长条形山选址：一般选址在长条形山两侧向外的位置；可以获得

较大监控半径范围。

➢起伏较大的山：一般选址在半山腰视野较为开阔的位置；

➢起伏较小的山：一般选址在山顶制高点位置；

➢长条形山沟：一般选址在半山腰的位置；

2)根据智能化监控烟火识别的特点选址原则：

➢摄像机监控范围以平视为主、俯仰为辅的原则，这也是我们选址

基站铁塔高度的重要因素之一。

3)根据人群活动的情况选址原则：

➢选址人群活动较为密集的地方

对于不符合以上选址原则的山形，可以根据实际的山形进行现场实地勘察进行选址。

基于以上分析，结合**项目的地形特点，具体的选址的地点情况如下：

**项目选点平面分布图如图所示（百度或google图即可）：

⏹监控范围分析

作为智能化监控系统需要涉及到摄像机、镜头、防护罩、云台，根据用户对监控图像质量需求分析摄像机，根据监控的范围需要分析镜头和云台。

1)摄像机按分辨率可以分为：标清D1、高清：720P、全高清1080P；

2)根据监控半径的范围，一般采用长焦电动镜头，监控半径范围及长焦镜

头选择原则如下：

➢3公里以内的监控范围：选择不低于200mm长焦镜头就可以满

足要求；

➢3-5公里的监控范围：选择不低于300mm长焦镜头；

➢5-8公里的监控范围：选择不低于500mm长焦镜头；

➢8公里以上的监控范围：选择不低于700mm长焦镜头。

⏹考虑到野外恶劣的环境，需要采用野外大型防护罩对摄像机和镜头进行

保护，采用的野外大型防护罩需要配有温控系统，保障摄像机和镜头能

够在全天候的高低温环境下正常工作，有特别针对北方，能够支持在零

下45°环境下保障摄像机和镜头正常工作的保温性能。

⏹智能化森林防火监控需要采用云台实现对林区资源进行大范围、大视野

的监控，云台是森林防火智能化监控系统中非常重要的设备，因为森林

防火的云台一般都安装在野外较高的位置，一般的普通云台在林区有风

的情况下，非常容易发生抖动，从而导致监控图像抖动，对于森林防火

智能监控系统需要采用重型数字云台才能满足野外森林防火监控的要

求，针对森林防火智能监控系统需求的重型数字云台是：

➢自重≥20kg以上，防止监控图像抖动；

➢载重≥50kg以上，满足森林防火监控采用较重设备的承重需要；

➢旋转范围：0-360°方位角，俯仰角：－45°～＋45°，实现对

林区资源大范围监控需要。

➢集成数字云台接口，支持远程控制云台的角度回传，并联动控制

镜头焦距，支持实时采集云台的方位角和俯仰角以及镜头焦距等参

数；

➢可维护性：云台控制电路板可以插拔，通过更换云台控制电路板

即可完成云台维护；

➢耐低温性：特别针对北方，能够支持在零下45°环境下正常工

作的性能。

⏹前端基站供电分析

森林防火智能监控前端基站一般都位于野外，基站设备的供电是非常重要的环节，是保障前端基站设备正常工作的重要前提的条件，大多数情况下，野外前端基站都没有市/农电接入，接入市/农电的接入点距离一般都较远，长距离的接入市/农电到前端基站不仅导致到达基站的电压非常低容易造成设备损坏，而且沿途施工会对环境造成破坏，费用也非常高，所以针对野外森林防火智能监控前端基站优先考虑采用太阳能供电或者风能和太阳能互补供电。

采用太阳能或者风光互补发电系统，是根据当地的气候条件进行选择，其供电系统的选择原则如下：

1)基站附近有市/农电接入的情况下：

采用市/农电接入，由于野外电压不稳容易造成前端基站设备的损坏，须在市/农电接入到基站后加入稳压电源设备，通过稳压电源设备输出稳定的220V电源为基站设备供电。