森林防火预警监控与GIS联动指挥决策系统
森林防火GIS联动指挥监控预警系统
解决方案
森林防火GIS联动指挥监控预警系统
解决方案
深圳智泰联创科技有限公司
目 录
第一部分、概述-------------------------------------------------------- - 1 -
1. 引言---------------------------------------------------------- - 1 -
1.1 概况---------------------------------------------------------- - 1 -
2. 本方案的特点优势---------------------------------------------- - 2 -
3. 与传统森林监控系统对比如下：----------------------------------- - 3 -
第二部分、系统简介---------------------------------------------------- - 5 -
1. 前端设备------------------------------------------------------ - 6 -
2. 中继设备（适用于无线传输）------------------------------------- - 7 -
3. 中心控制设备-------------------------------------------------- - 7 -
3.1 地理信息系统-------------------------------------------------- - 7 -
3.2 GIS系统实现的功能--------------------------------------------- - 8 -
4. 防火指挥中心-------------------------------------------------- - 8 -
第三部分、系统方案设计------------------------------------------------ - 8 -
1. 建设目标------------------------------------------------------- - 9 -
2. 功能需求分析--------------------------------------------------- - 10 -
3. 设计原则------------------------------------------------------- - 11 -
4. 设计依据------------------------------------------------------- - 13 -
5. 功能概述------------------------------------------------------- - 13 -
6. 视频采集配置说明----------------------------------------------- - 15 -
6.1 视频监控应用背景---------------------------------------------- - 15 -
6.2系统建设的目标------------------------------------------------ - 20 -
6.3前端设备------------------------------------------------------ - 23 -
6.4系统设计------------------------------------------------------ - 23 -
6.4.1系统结构图--------------------------------------------------- - 23 -
6.4.2系统功能----------------------------------------------------- - 23 -
6.4.3设备选择要点------------------------------------------------- - 24 -
6.5森林防火预警监控摄像特点-------------------------------------- - 24 -
6.6森林防火预警监控摄像机（10公里）------------------------------ - 26 -
7. 无线传输配置说明----------------------------------------------- - 32 -
8. 视频监控平台--------------------------------------------------- - 36 -
9. 防雷接地配置说明----------------------------------------------- - 38 -
9.1 防雷概述----------------------------------------------------- - 38 -
9.3 雷电防护措施------------------------------------------------- - 39 -
9.4 防雷产品选型------------------------------------------------- - 42 -
10. 风光互补供电系统---------------------------------------------- - 44 -
10.1 设计原则---------------------------------------------------- - 44 -
10.2 设计依据---------------------------------------------------- - 45 -
10.3 电站功率及配置的确定----------------------------------------- - 45 -
第四部分、红外热像仪林火监测预警系统---------------------------------- - 51 -
1、热成像技术：-------------------------------------------------- - 51 -
2、红外热成像原理：----------------------------------------------- - 51 -
3、基于热成像技术的森林防火系统优点：----------------------------- - 52 -
4、软件运行界面：------------------------------------------------ - 53 -
第五部分、森林防火GIS系统介绍---------------------------------------- - 54 -
5.1总体设计描述-------------------------------------------------- - 54 -
5.1.1 系统支撑平台设计------------------------------------ - 55 -
5.1.2系统安全设计----------------------------------------- - 56 -
5.2系统模块功能描述---------------------------------------------- - 57 -
5.3森林防火辅助决策系统------------------------------------------ - 60 -
5.4森林防火应急指挥调度系统-------------------------------------- - 65 -
第六部分、监控中心建设----------------------------------------------- - 67 -
1液晶显示大屏---------------------------------------------------- - 67 -
1）显示单元要求-------------------------------------------------- - 67 -
2）、处理器要求--------------------------------------------------- - 68 -
3）、大屏控制器及控制软件------------------------------------------ - 69 -
2.监控中心控制、存储系统------------------------------------------ - 71 -
3.监控中心供电系统----------------------------------------------- - 74 -
第七部分、项目实施计划----------------------------------------------- - 75 -
1. 施工总体部署------------------------------------------------- - 75 -
2. 进度计划及保证措施：------------------------------------------ - 75 -
3. 安全计划：--------------------------------------------------- - 75 -
4. 质量计划：--------------------------------------------------- - 76 -
5. 劳动力安排：------------------------------------------------- - 76 -
6. 文明施工措施：----------------------------------------------- - 76 -
7. 台风防汛安全措施：-------------------------------------------- - 76 -
第八部分、技术支持及售后服务------------------------------------------ - 77 -
1. 保修与维护--------------------------------------------------- - 77 -
2. 紧急现场技术服务---------------------------------------------- - 77 -
3. 现场技术培训------------------------------------------------- - 77 -
4. 系统升级与更新服务-------------------------------------------- - 77 -
5. 提供完善的系统文档及使用手册---------------------------------- - 77 -
6. 由于人为或不可抗拒自然因素损坏不在保修之列--------------------- - 77 -
第一部分、概述
1. 引言
1.1 概况
森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，随着中国造林事业的不断发展，防火工作成为首要任务。森林防火必须贯彻“预防为主，积极扑救“的方针，真正做到早发现，早解决。目前，基于无线/有线网络技术的远程无线监控系统，已广泛应用于森林防火监控领域。
森林防火远程监控系统，由森林防火指挥部监控中心、传输系统，以及前端采集点构成。
前端采集点：一般设置在林区各消防瞭望塔制高点上。包括全天候远红外热成像、可见光透雾摄像机、长焦距变焦透雾镜头、全方位定位云台、野外护罩、网络视频编码器等。前端采集设备负责全天候对林区自动扫描，具有多种光学传感器，利用可见光透雾摄像机与热成像探测成像性能，客服了林区水雾大、光照不足的缺点对林区植被情况、病虫害情况、火情现场情况进行实时观察、监控，并可对林火扑救提供远程指挥的可靠依据。
如果要进一步了解前端发生火灾时，能准确判断出火势的蔓延情况，以及对林区造成的损坏的统计，可在前端增加设置智能化微型气象站，通过气象站采集到的林区实时环境下的风力、风向、风速、温湿度等数据，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。
传输系统：本次建设拟采用有线光纤传输方式与无线数字微波传输相结合方式，在植被密集或不方便铺设光纤的监控点位置安装数字微波，将视频图像转发到就近的监控点，与该点视频监控系统数据图像同时利用光纤传输到监控管理中心。
监控中心：不仅可以获得全面的、清晰的、可录制并回放的多画面现场实时图像，还可以对前端摄像机焦距和云台运动进行操作和控制,对于前端发生林火报警的监控点，通过云台的实时角度回传，结合GIS系统的经纬度数据可以实现火灾发生点的精确定位；
通过森林防火远程监控系统，森林防火指挥中心能实时监控林区现场实况，及时发现火情，起到预防火灾的目的。火灾发生时，该系统能将现场图像实时传回指挥中心，为指挥中心的远程指挥调度提供有力的保障，最大限度地减小火灾造成的损失；该系统能真实记录火情发生、发展和消灭的整个过程，为火情的预防、治理提供真实有效的历史资料。
2. 本方案的特点优势
本次系统建设是采用目前国际先进的远距离透雾摄像系统配合远红外热成像系统实现远距离昼夜监控，系统成像技术性能稳定，不受天气环境因素影响，无论是白天还是雨雾天气、漆黑的夜晚均能正常工作，采集高效的视频图像信息24小时无缝监控；并且该系统采用了目前国内唯一的物体温度差值分析探测、燃烧临界温度值自动预警模式，系统应用具有独立运算功能的内置CPU计算系统，红外温度自动感应测温模块，该模块的预警功能是利用物体自身发出的温度与环境温度的差值进行自动分析计算，当温度差值超过设置的燃烧临界温度时，系统会自动报警，；不仅对燃烧的明火具有精准的判断，同时对冒烟状态的暗火、高温状态的自燃物同样可以检测、识别、预警；预警识别率高达98%以上；对林区进行全天候的远程监控、监测，避免了原始人工了望观察火情的局限，实现了林区管理数字化、科学化，大大减少了林业部门的费用支出和管理成本，提高了林区企业的效应。
该系统特点：
红外热成像: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。
可见光摄像机、长焦距变焦镜头：可见光成像设备，做为红外热成像仪的补充，可实时采集符合肉眼成像特征的可见光彩色、黑白视频，进行录像存储。当热成像发生火灾报警时，也可以通过可见光摄像进一步确认报警的真实性，提高防火预警准确性，同时可以为远程指挥提供现场真实画面，作为辅助手段；
全方位定位云台：高精度定位云台，可以让监控位置间的回转速度达到20度或更高，定位精度达到0.01度，变速控制方式，重点部位可以设置预置点，随时进行快速切换；并可实时回传云台水平、俯仰角度数据给GIS系统，实现对火点的经纬度精确定位；
设备防盗：由于系统设备造价较高，又处于野外无人地带，所以设备安全至关重要，配置设备防盗报警系统可以保护用户投资，保护设备安全，并能对入侵目标触发报警，通过语音警告非法行为驱离，为挽回损失提供有力措施；
风光互补供电系统：由于施工困难，所以野外设备供电采用风力、太阳能方式逐渐被人们所青睐，我们通过对传统光伏供电系统的改进，利用传统系统一半的太阳能电池板即可实现同样或更大的太阳能转换效率，当无光照条件时自动转换为风力发电，为前端设备提供稳定可靠的不间断供电系统；
网络综合视频管理平台：对前端视频进行解码，并做视频流转发、录像、回放、设备管理、多用户权限管理等服务，实现整个系统的集中管理和维护；
GIS（地理信息系统）：和设备间及时联动，实现地图点与实际监控位置的协调一致，可以让您快速地从地图概念切换到实际的视频图像，或者从视频图像快速切换到地图位置，并可获得各类地形、地貌、植被等信息；
林火自动监测报警系统：利用配套的林火监测报警软件，通过前端测温模块对实时红外热成像仪视频进行温度检测再结合其它数据判断被监控区域是否存有火灾险情，对于发生火灾的进行判决报警，并控制云台对火点的跟踪。识别率在95%以上；
传输：从监控点到分控中心采用微波传输，从分控中心到总控中心利用通信公司路由，进行远程视频传输。
3. 与传统森林监控系统对比如下：
方式/比较 | 森林防火数字化预警系统 | 传统森林监控系统 |
部署复杂度 | 复杂度低 很少的摄像机覆盖大面积区域 | 复杂度高大面积区域需要大量摄像机，且某些地方根本无法覆盖，如港口、海湾、山林 |
雾天正常监控能力 | 利用远红外线大气穿透性，即使雨、雪、大雾天气都能正常成像 | 雾天超出能见度无法监控 |
夜间监控能力 | 红外热成像属于远红外被动探测目标热辐射成像，不受可见光影响，夜间无光环境正常成像 | 多采用一体机，照度差，无法监控，即使增加红外灯仍然距离有限 |
和应用软件结合能力 | 标准通讯协议提供和各类应用软件结合 | 单一的应用软件，扩展性差 |
GIS联动能力 | 整合功能，可实现双向互动，高精度云台，0.01度的精度值，云台具有双向回馈功能，不仅可以实现电子地图精确定位，同时在地图中点击某一目标，摄像机自动转动到该目标位置监控的同时，显示出云台对应角度信息 | 定位精度低，一般最大到0.1度，单反馈信息，只能实现目标物电子地图显示功能，不能实现反向跟踪 |
林火报警能力 | 利用智能温度探测识别预警功能模块，检测目标物体与环境温度的差值，进行温度差判断，识别率98%以上，在环境好的情况下达100% | 软件视频分析方式，采用视频图像画面分析预预警，识别率低、误报率高 |
火点定位能力 | 系统自动对火点经纬度进行精确定位，并在地图上进行标注 | 对于大面积的林区人工定位不准确，不直观 |
反应能力比较 | 采用温度检测预警方式，实时预警，只要发现火情或高温状态“零时差”预警 | 需要设置预置位，在每一个预置位需要停留10-25秒,对预置位的背景画面与当前画面进行比较做图像识别处理，发现不同画面产生预警，误报率极高 |
林火预警方式 | 温度检测预警，硬件检测方式，本系统摄像机为森林防火预警摄像机，在摄像机内设置两个视频口，一个远距离可见光透雾监控、一个远红外热成像摄像机，附带一个智能温度探测识别预警功能模块，检测前端目标物体与环境温度的差值，实时测温实时分，发现火情或高温实时预警，准确率极高 | 在监控中心用终端视频分析软件进行图像对比分析，只要前端视频图像出现变化，即认为是有图像变化，就产生报警信息；林区出现团雾，即可误认为是烟而报警，林区出现红色物体，会误认为是火而报警。 |
环境因素影响 | 不受环境影响，不仅对燃烧的明火、冒烟状态的暗火准确识别预警，密林根部的枯枝落叶等自燃状态的高温堆积物、石油石化区防爆等，只要检测到温度差值超出预警范围，即可准确识别预警 | 容易受环境因素干扰，对外界的干扰敏感，发生误判误报情况多，并且在林区树木茂盛、树叶密封的环境下，由于树冠的遮挡、小的火情基本没用，由于树冠的遮挡，视频图像不能正常分析无法检测，等该系统识别到火情时候，已经是“熊熊烈火”，无法达到真正有效的预警作用
|
巡航能力 | 巡航扫描监控能力高，设备在巡航检测中不需要做预置位停留，在巡航过程中实施检测监控点360度范围内的视距目标。本系统所选择云台的水平转速是0~25度/秒，最高可到30度/秒；巡航一周360度所需要时间14.4秒，最快可达12秒，并且在巡航过程中对目标物体温度实时监测，发现超出警戒温度数值立即报警，真正实现了“零时差”预警，真正实现了防火预警的功能。 | 该系统是采用识别软件智能图像处理方式，在云台巡航监控中无法预警，只能利用预置位停留方式，等摄像机停止转动后，对视场目标进行分析，摄像机一周需要最少78个预置位，每个预置位需要10-25秒时间，一周需要130~325秒，才能在360度范围内做到不遗漏视场区域、全覆盖扫描监控，这样如果在第一个区域转动过之后出现火情，等20~30多分钟后第二圈转回，发现了林火“预警”出来，林火也已经燃烧起来，如果是大风天气，林火已经大范围燃烧，失去了预警的作用，只能通过视频“观看”燃烧的大火
|
第二部分、系统简介
“森林防火数字化监控预警系统”引进国际上先进的防火技术，以国内价格水平提供国际品质的优质、稳定的森林防火监控系统。该系统是以森林火情监测为主，将GIS技术、远红外热成像技术、数字图像处理技术等高新技术综合应用于森林资源管理中的高科技产品。
本系统在监控森林火情的同时，还可以对森林资源、生态环境、森林病虫害及野生动物等进行有效监控。系统构成图示如下：
系统中每个前端采集站有独立地址编码，且每个前端采集站的坐标与地理信息系统中的位置一一对应，通过安装在前端采集站的定位云台巡视监控覆盖区域的林区火情，一旦发现火情，GIS系统接收到特定地址编码的定位云台回传的位置数据，即可实现火点定位功能。同时，第一时间通知防火相关领导和人员。系统还可以提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行能力，提供防火隔离带的位置和阻火能力，以及赶赴火场的时间等重要信息，相关领导可以在监控中心进行远程调度指挥。
系统以数字设备的监控方式，通过传输网络将采集的信息、数据传输到防火监控指挥中心，利用GIS（地理信息系统）对发生的火情、火警区域实现定位，并实时做出分析判断，确定扑救方案，将火险控制在萌芽状态。同时对大量资料数据进行储存、处理和分析，对今后的森林防火预防工作起到指导和参考决策价值。
l 获取信息：利用建立分布在火灾易发区不同至高点的野外信息采集站，获取覆盖范围内的监控视频图像、环境信息，实现全天候不间断监控；
l 动态监测：在数字化网络平台系统的支持下，将视频图像及其它信息实时、同步传输到防火监控中心，实现真实观测林区的动态情况；
l 火灾预警：通过远红外热感应成像技术，准确探测林区火险，即使在恶劣天气，如雨、雪、大雾天气都不影响火情识别，是真正意义上的全天候火情自动识别预警手段；
l GIS及辅助决策系统：如有火情，利用GIS地理信息系统，提调相关数据了解并掌握火场的基础情况，实现准确定位，同时通过专业林业数据库分析，得出一套切实可行的扑火方案，确定扑火的人、机、物力量的配置，得出扑救具体措施和最佳路线方案；
l 预报分析：参考林区物候、可燃物特性数据、气象信息等,利用专家数据库模型进行综合分析,预测出相应地区的森林火灾等级数据。
“森林防火数字化监控预警系统”避免了原始人工了望观察火情的局限，实现了林区管理数字化、科学化，大大减少了林业部门的费用支出和管理成本，提高了林区企业的效应。该系统在监控森林火情的同时，还可以对森林资源、生态环境、森林病虫害及野生动物和乱砍乱伐等林业活动进行有效监控。
1. 前端设备
前端由采集定位系统、传输设备、设备防盗报警系统、避雷接地系统、智能风光互补供电系统等组成：
2. 中继设备（适用于无线传输）
中继由无线网桥、传输天线、智能风光互补供电系统、避雷接地系统等组成； 中继点选择可以是独立也可以利用其它监控点。
3. 中心控制设备
中心控制设备视频监控设备及管理软件和GIS地理信息系统、林火监测预警系统、传输系统、电视墙系统、UPS电源等组成。
3.1 地理信息系统
现在的视频监控系统正在向数字化方向发展，并且与地理信息系统（GIS）结合也是其发展的必然方向。
经过与地理信息开发部门的合作，我公司应用定位云台与地理信息系统无缝连接，成功的投入使用，将定位云台所返回角度将送入地理信息系统，并在林业地理信息系统上进行精确坐标定位。
3.2 GIS系统实现的功能
利用1：10000、1：50000、1：100000等地形图进行数字化处理生成电子地图，并依据实际使用情况分层制作。
在地理信息系统上，可以对扑救林火进行宏观调控，指挥整个扑火的行动，同时在地图上进行扑火行动标绘，对火情态势进行跟踪，为火场扑救提供辅助决策。根据不同需要，GIS对数据库资料进行统计分析，生成各类专题图，实现资源管理信息化。通过地理信息系统，可以在电子地图上数字化显示监测地区林场 的归属，林区面积，种植林种、树径、树高、树龄，方便林区部门领导直观的了解林区概况。
此外，利用地理信息系统，还可以进行火灾发生地形地势分析、火势蔓延分析、是否可视分析、扑火最佳路径分析等。
4. 防火指挥中心
远程控制与通讯是指挥中心的主要功能，即通过指挥中心可完成对林场各个地区的通讯指挥工作，同时在指挥中心可以实现对火情地区的实时监视、控制功能。以指挥中心为核心将各个系统进行整合，实现办公的信息化网络化，通过有线、无线调度系统完成对下属部门的命令发布、工作查询、人员调配工作；同时把监控系统与地理信息系统进行无缝结合，完成对林区的监控、以及资源调查工作。
第三部分、系统方案设计
“森林防火数字化监控预警系统”项目由防火指挥中心（监控中心），前端视频、音频、数据采集系统，无线传输系统，林火监测及数字编码终端处理系统，铁塔，防雷接地，风光互补供电等组成。各个前端视频、音频、数据采集系统包括：视像采集、报警采集、气象数据采集、定位云台系统、太阳能供电及防雷、铁塔及接地系统及防护系统。
软件系统包括：操作系统软件Microsoft Windows 2003 Server、数据库管理软件SQL Server 2000（企业版）、地理信息系统（GIS）、网络视频管理录像软件、林火预警软件、短信网关系统等组成。
1. 建设目标
根据用户提出的具体要求，依据中华人民共和国国家《公共安全行业标准》和《安全防范工程程序及要求》，结合贵单位的实际情况，我公司本着“布局合理、质优价廉、功能齐全、配套服务”的原则。经过对目前技术情况的调查了解，通过多方比较，结合森林防火的特殊性和实际需要，采用微波远程图像传输及控制系统，设计的一套经济、实用的森林防火瞭望观察系统方案，对林区实时瞭望观察，做到早发现，早扑灭，减少森林资源损失，降低防火工作难度，提高林业管理效益。
l 在森林火灾发生前自动监测识别火险火情，做到及时预警，同时防范纵火、乱砍乱伐、捕杀野生动物等违法行为，从而起到预防的目的；
l 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；
l 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；
l 通过安装红外热成像、可见光摄像系统全天候监控林区，做到昼夜半径3公里和10公里内，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；
l 从瞭望塔设备安装点的图像传输到森林管理指挥中心，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;
l 林区监控管理指挥中心可以对前端设备进行长焦、广角控制;对云台进行上下、左右控制、设置各种特殊位置的预置位，做到重点区域重点设防；
l 设备红外线防盗功能、实时探测有无入侵破坏行为，并能做到语音警告和取证功能，保护设备投资的安全性。
l 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，录像存储，用户管理等功能。
l 配置GIS林业地理信息系统，将林区地形地貌、植被情况、监控点信息、分布状态等信息数字化处理，实现地图点与实际目标的一致，做到火情联动、视频切换等功能，同时可作为植被管理、辅助决策的重要手段；
l 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。
l 在有灾难发生时系统可以与防火指挥车及移动救援系统对接，通过移动图像采集把现场情况传输各级指挥中心。该系统根据林区面积广、海拔高、环境复杂、山顶没有电源、布线困难等特点进行设计。
2. 功能需求分析
“森林防火数字化监控预警系统”项目是以森林防火信息为重点和主要对象，以地理信息为中心基础，基于成熟的传输技术、IP技术的网络视频系统和数字定位技术的，集防火信息管理、生态建设管理为一体的，为森林防火及其它林业工作服务的综合应用系统。该系统应具有以下特点：
A. 投资省，建设快，无线传输方式特别适合无通信线路、无电能、无道路情况。
B. 可实现远程图像实时图传和控制，通过前端设备实时掌握现场情况。
C. 红外热成像实时温度监测，及时发现火灾隐患并报警
D. 视频信息可在IP网络上传输，用户可在网络上的终端看到现场的图像。
E. 系统具有可扩展性，系统具有升级功能，适合森林防火防护监控系统的发展要求。
F. 界面清晰、操作简单。
G. 具有森林地理信息系统等辅助决策系统、火势蔓延分析功能。
H. 火点经纬度定位、最近路径分析功能。
I. 林政资源管理及生态建设管理信息系统和其他林业信息系统。
“森林防火数字化监控预警系统”前端信号采集平台采用远红外热成像仪+辅助可见光成像+定位云台+无线传输设备，由于该系统强大的数据处理和系统集成能力，可以实现在一个平台上完成数字图像监控采集、林火监测报警、无线传输、防盗报警监控管理、远程控制等功能，从而降低系统的造价、提高了监控维护的效率并降低了使用难度。
采集平台可以高效的压缩处理接入的图像，通过电脑监视器就可以实现所有图像的实时动态监视，同时利用该系统可以调用存储在硬盘中的历史资料，本系统采用业内顶尖压缩技术MPEG-4/H.264算法，压缩比高达1:500。此外实现了自动磁盘空间动态检测功能，图像动则录，不动则不录或慢录。 另外系统还可以灵活的设置报警信号和图像的联动关系，当系统发生报警时，通过事先的设置，可以启动相应的摄像机录像及报警输出功能。同时控制中心也可同时得到报警信号，并可通过远端控制进行实时监控观察等功能。
监控服务器提供了对前端采集工作站的分层次管理，对用户的分级权限管理；用户可以根据需要通过网络将前端音视频数据实时存储在中心服务器上；服务器数据库记录了所有视频资料信息（视频文件可以是分布在各个采集工作站或服务器）、报警信息、监控点信息、其它数据信息，一般用户通过WEB登陆服务器，可以在统一的界面查询任何对他授权的信息；对于前端和中心之间不支持多播的网络环境，服务器提供了单播到多播的数据转发，这样中心的多个人员查看前端的实时流大量节省带宽。
3. 设计原则
“森林防火数字化监控预警系统”项目设计和功能的实施将遵循以下原则：
先进性：所谓先进是指要求采用的产品和系统是当代先进计算机技术的应用成果，具有一定的前瞻性，特别是符合计算机和网络通信技术最新发展潮流并且应用成熟的系统。
保密性和安全性：必须符合国家的安全标准和要求，以保护内部信息特别是密级信息不被非法访问。系统设计时应充分考虑数据库和应用系统的安全性， 建立身份认证、权限认证，彻底屏蔽内外非授权用户的非法访问。
智能化：系统中采用的产品和系统本身必须具有智能特征，比如自主编程、记忆功能、主动检测等；前端设备与系统必须有良好而可靠的通讯能力和故障自动检测、报警功能等等。
网络化：在计算机网络技术高度发展和广为应用的信息社会，设计完成的监控系统中所采用的产品和系统，必须与计算机网络技术相结合，实现各个子系统的信息共享，才能适应时代的前进、技术的进步，满足更广范围巡查的要求。
实用性：我们这里讲的实用是指要求所采用的产品和技术经过了市场的考验，能满足目前监控系统的需要而无华而不实之嫌，决不搞盲目投资、浪费资金。
兼容性： 考虑到国家林业局、区林业局已建成的或在建的防火信息系统，本系统能与区林业局、国家林业局的防火信息系统接轨和共享数据；同时考虑到今后重新开展森林资源调查后资源数据库与最新卫星影像的更新问题；另外，本系统能够妥善处理好与上下级防火信息系统的连接，做到与相关已建立好的信息系统的兼容。
成功应用：系统设计采用的产品和系统，必须是经过了一定时间市场考验的成熟产品，特别是在国内应该有成功的应用案例。
合理配置：系统设计时，应对需要实现的功能进行合理的配置，并且这种配置应该是可以被改变的，甚至在工程完成后，功能、配置的改变也是可能的和方便实现的。
良好操作：系统的前端产品和系统软件均具有良好的学习性和操作性。特别是操作性，应使一般水平的管理人员，在粗通电脑操作的情况下通过培训能掌握系统的操作要领，达到能完成监控任务的操作水平。
可靠性：设计必须遵守的原则是保证系统的可靠稳定运行。这个原则要兼顾到两个方面：
²系统运行可靠－²系统的运行要求可靠。要求从计算机的配置到系统的配置、前端设备的配置都要仔细考虑这个问题，对所有的设备进行认真的可靠性认证。
²保存和恢复设置方便－² 在实际运行中，即使系统的故障率非常低，也会因为各种意想不到的原因而出现问题。所以在系统设计时要考虑到系统设置数据的方便保存和快速恢复。
开放性：即使是最先进的系统，也有随时间的推移而落后的可能。在系统设计中，我们选用产品和系统时，应充分考虑系统的升级、扩展、维护问题，设计应全面、周到，注意预留到位并留有充分余量,以适应未来发展需要，主要体现在以下方面：
²智能化升级－²系统的软件是最有可能升级的，选用的系统管理软件必须有厂家的免费升级承诺。升级的操作应该相对简单，由系统管理员即可完成，不需要繁复的操作和专门的技术。
²模块化结构－²为方便硬件的维护和升级，设计时采用的设备应为高度集成的模块化产品。由其组成的系统应是模块化结构。这样便于系统的维护和升级。
²经济性－²为了确保投资合理性，要在满足其它基本原则的基础上选择性能价格比最优的系统和产品，从而使系统投资物有所值，不造成盲目投资
4. 设计依据
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB/50198-94)
《系统接地的型式及安全技术要求》（GB14050-93）
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
《安全防范工程验收规则》（GA/T308-2001）
《工业电视系统工程设计规范》(GBJ 115)
《安全检查防范系统通作图形符号》（GA/74-94）
《火灾自动报警设计规范》（GB50116-98）
安全防范工程费用概预算编制办法（GA/T70-1994）
视频安防监控系统技术要求（GA/T367-2001）
用户技术需求书
5. 功能概述
“森林防火数字化监控预警系统”项目为监控控制人员提供监控控制功能，正常情况下摄像机在云台带动下工作在多角度自动扫描方式下时，观测人员在监控中心可观测到一定范围内的森林、道路、人员等实况图像，系统可进行全程录像；若遇异常情况，工作人员可及时将摄像机从自动状态下转为手动状态，并对有关目标进行跟踪、定位、放大，以便更加仔细全面地进行观测。
防火信息系统的主要功能如下：
1) 监控指挥屏幕墙可以实时显示前端采集点的图像；
2) 数字图像可以通过无线通讯和计算机网络实现远程传输；
3) 所有视频图像进行全程录像存储，并可对以往的历史图像进行查询和回放；
4) 采用全方位定位云台，具有实时回传角度信息功能；红外热成像仪，具有全天候林区温度监测及视频采集的功能，不受雨、雪、大雾、黑夜影响。同时搭配可见光摄像机，确保火灾探测的准确性；
5) 通过设置的监测点,实现整个有林面积的监视范围达到95%以上；
6) 系统安全性高，采用人员身份认证、访问控制功能和审核功能等方式保证系统安全可靠；
7) 查询简便：采用时间流设计，可由时间、日期、前端采集点完成资料检索；
8) 数字网络传输模式，方便与其他防火中心及其他森林防火管理部门连接；
9) 防盗告警，在监控点装置红外探头，有盗窃破坏者入侵时监控中心告警，保护用户投资，或将损失降低；
10) 火情识别报警：当配备了测温分析模块的红外热成像探测到异常林区温度信息，可及时告警并联动报警录像，提醒值班人员察看显示画面，及早发现火情及火点位置；
11) GIS管理系统：以电子地图为基础,实现地图基本操作功能,实现对森林火灾的分析预报,森林防火工作的动态管理，为防火提供直观的规划和决策支持。
12) 火灾定位功能：利用前端采集系统中的定位云台，在地理信息系统里将每一个监控点进行地址编码，同时将每一个监控点的坐标直接落实在电子地图上，这样地理信息系统一旦接收到特定编码的定位云台回传的位置数据，通过建立特定的位置转换数学模型，实现定位功能。同时，系统具备实现人工定位功能。
13) 辅助决策功能：GIS信息系统提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行能力,提供防火隔离带的位置及赶赴火场的时间等重要信息。
14) 电源系统:电源供给在全天候的环境下,保证系统不间断供电；
15) 防雷接地系统:系统要有安全的防雷接地保障措施,确保系统能够安全运行；
16) 系统配置设备网络管理系统，实现对各类设备的综合网络管理。
林火监测预警系统、网络视频监控系统、地理信息系统(GIS)是本项目建设的核心，是防火指挥平台，对整个系统的日常管理和防灾的指挥都是在这三个平台上完成。
本系统主要任务是以现有的森林资源数据库、林区资料、森林资源统计数据、防火力量的配置、人员分布情况、历史数据等标准的及非标准的资源基础上，使其数字化、规范化、矢量化。实现森林防火信息的规范化、标准化管理，纵向达到和有关部门数据交换和信息共享，为各业务部门提供资源数据的查询、更新等相关服务，实现信息共享，充分发挥信息系统的资源优势，建立高质量、高效率的管理系统。开发一套森林防火辅助决策系统，为领导决策和机关办公提供服务，全面提升森林火灾的综合防御和控制能力。
工程建设的主要功能是在硬件设备和远程网络的基础上，建设森林资源GIS数据库和以及基于GIS公共数据库的基础上，建立远程监控硬件支撑平台，以现有森林资源建档数据库、资料为基础,解决森林防火业务的管理信息化系统，最终形成一个有效、实用的森林防火指挥信息系统。
系统中每个前端采集站有独立地址编码，且每个前端采集站的坐标与地理信息系统中的位置一一对应，通过安装在前端采集站的定位云台巡回监控覆盖区域的林区火情，一旦发现火情，GIS系统接收到特定地址编码的前端定位云台回传的火情位置数据，经GIS系统通过数据处理即可实现火点定位。同时，启动后台的短信发布平台在第一时间通知防火相关领导和人员。
系统还可以提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行能力，提供防火隔离带的位置和阻火能力，以及赶赴火场的时间等重要信息。相关领导可以在监控中心进行远程调度指挥。
6. 视频采集配置说明
6.1 视频监控应用背景
数字视频监控系统是以数字视频处理技术为核心，综合利用光电传感器、计算机网络、自动控制和人工智能等技术的一种新型监控系统。
在人类感官接受的各种信息中约有80%来自视觉。视频、图像是对客观事物形象、生动的描述，是直观而具体的信息表达形式，是人类最重要的信息载体。特别是在今天的信息社会，随着网络、通信和微电子技术的快速发展和人民物质生活水平的提高，视频监控以其直观、方便和内容丰富等特点，日益受到人们的青睐，监控产品也正经历着从模拟化向数字化、网络化的革命。
根据森林防火的需要，前端监控点必须具备360度全方位、24小时全天候监控的特点，因此选择的设备必须符合森林防火的实际需求。
前端监控点的功能是采集视频、音频、报警信号后，利用成熟的音视频数据处理技术，对视频、音频、报警数据信号进行压缩、分析、IP化处理，然后通过无线传输系统传输到监控中心。
前端视频采集配置示意图：
“森林防火数字化监控预警系统”项目建设的前端视频采集部分主要完成音视频数据的采集和对森林着火点的定位，每个前端采集站主要设备包括：全方位定位云台、红外热成像、可见光摄像、长焦距变焦镜头、无线传输设备、智能风光互补供电系统、野外保温箱等设备。
摄像机输出的模拟视频信号通过视频线缆联接到视频编码设备再通过以太网连至传输设备发送至中心控制室，通过传输设备可以传输多种需求的信号，为实现系统的音视频信号、报警信号、定位云台角度数据回传、前端设备控制信号等传输提供了一个更为方便的平台。
系统设备外型（实际安装案例图）
由于监控环境为林区，光线变化很大，要求摄像机具有彩色/黑白自动转换功能，在白天摄取的图像为彩色的，当光线弱的时候自动转换成黑白模式；并且由于林区水汽浓度大，有雾气情况多的特点，利用视频监控系统的透雾功能，可以在有雾天气正常工作，以实现防火监控的目的。林区范围较广，为了减少安装、维护的工作量，安装的摄像机应该数量少，这就要求每个摄像机负责的“片”就较大。要使摄像头能够监测的范围够大，除了需要选择合适的安装地点（无遮挡）和天气良好（无雾）外，另外就是要选择大变焦的镜头。摄像机具有优良的光圈范围、适中的焦距范围、具有透雾、自动聚焦功能、预置位功能。
透雾开启前成像效果 透雾开启后成像效果
由于可见光与红外光的波长不同，所以当摄像机切换到黑白红外模式和透雾模式时，用普通镜头会出现偏焦、无法聚焦的问题。我们采用Raymax透雾镜头通过切换多种红外波长的功能对焦点进行修正，配合透雾像机实现更清晰的监控效果。
电动长焦透雾镜头与普通镜头比较表：
电动长焦透雾镜头 | 普通镜头 | |
远程切换 | 镜头内置转盘使滤色片中心始终与主光轴保持一致，并且支持远程切换滤色片修正焦点，从而达到透雾清晰成像功能 | 不支持远程切换滤色片，无焦点修正功能 |
滤色片 | 多栅格滤光片850nm、880nm、950nm | 无滤色片 |
配套摄像机 | 专门配套双电路CCD芯片摄像机，防火专用，采用光学透雾与数字透雾模式，在摄像机前端怎家滤波片，率除掉其他光色，只保留红外光进入摄像机，利用红外波的透雾性能成像，摄像机内置DSP芯片，透雾后的视频图像听过芯片内置的优化处理软件，对视频图像做二次优化处理，增强视频效果和清晰度，进一步加强了透雾效果 | 一般无专用配套摄像机，采用谱图的低照度摄像机或者采用 假性透雾模式 |
ii. 远红外热成像系统的选择
鉴于监控的目的是森林防火，不但对于明火能够进行监测，对于一些隐患也应该能够进行发现、监测，为此需要用监控型红外热像仪，该红外热像仪通过接收物体发射的红外线，经过一系列的处理，可形成物体表面的热图像，并进行相关部位的温度测量，这样将有助于发现火情隐患。 非制冷氧化钒焦平面探测器，不小于320×240的分辨率，AGC，图像增强DDE技术，图像帧频:8.3Hz(NTSC)或9.0Hz(PAL)、结合智能火情探测识别预警功能模块，对视场区域目标做360度实时巡航扫描监控，并可根据需要设置任意路径的巡航路线，在扫描过程中发现火情，立即预警，真正实现了24小时探测识别、“零时差”预警功能。
iii. 云台的选择
在本系统中配置云台的作用就是实现视频监控系统大范围扫描，在选择云台方面除了需要满足适应室外使用的要求外，很重要的一点就是要选择高精度重载变速云台，同时具备水平转角、垂直转角定位参数的回传功能，实现云台与GIS系统的联动集成。且云台变速范围需要和近远焦时视场角范围相适应。
ZTLC-T45重型数字回显云台与市面上普通云台的比较：
定位云台 | 普通云台 | |
显示角度 | 实时回传角度值 | 不能实时回传角度值，仅能预制位转动 |
旋转角度 | 水平0°～360° 俯仰0°～±75° | 水平0°-355° 俯仰10°-―50° |
旋转速度 | 水平垂直0~30度/秒变速，垂直0~17度/秒 | 水平11度/秒。垂直4度/秒 |
承重 | 55kg | 20kg |
定位功能 | 结合GIS能实现精度为水平/垂直0.0125°/0.0112°定位，不需要预置位，巡航一周最大25秒 | 预制位定位，精度很差，每个预置位需要停留15-25秒，巡航一周时间半小时以上， |
工作温度 | -40°C－＋75°C（内置恒温控制系统） | －25℃ ～55℃（加热） |
加工工艺 | 专业工业级（特制军用级） | 普通民用级 |
传动方式 | 涡轮蜗杆传动（带滑环） | 齿轮减速传动 |
抗腐蚀 | 抗酸、碱、盐等腐蚀 | 无抗腐蚀功能 |
抗风等级 | 9级 | 5级 |
接线方式 | 控制线缆与视频线缆在云台内做内接处理，线缆与云台整体转动，避免绞线与折线 | 控制线缆与视频线缆在云台外部接线，日久会发生绞线与折线现象 |
使用寿命 | 不少于6年左右 | 2-3年左右（不适合森林防火监控） |
iv. 设备安全性及避雷
系统安装在较高处（保证可视范围需要），发生雷击的可能性很大，需要考虑全面的防雷措施，第一是在安装杆的高处需要安装避雷针，以防直击雷的破坏，各个关键设备需要安装避雷器以浪涌对设备的损坏，接地良好是保证设备安全的关键。
红外热成像在林火识别中的作用
红外热成像系统通过接收物体发射的红外线，经过一系列的处理，可形成物体表面的热图像，并进行相关部位的温度测量。由于红外热成像系统是被动接受目标自身的红外热辐射，与气候条件无关，因此无论白天黑夜均可正常工作。在雨、雪雾等恶劣的气候条件下，由于可见光的波长短，克服障碍的能力差，因而观测效果较差，甚至不能工作。与可见光相比红外线的波长较长，特别是工作在8到14μm的热像仪，克服雨雪雾的能力较高，因此仍可以在较远的距离上正常观测目标。所以，在夜间以及较恶劣气候条件下，采用红外热成像监控设备可以对各种目标进行可靠监控及预警。
最新一代非制冷式远红外探测识别系统，具有距离远、热灵敏度高、图像更清晰的技术特点。使用更高精度的14位数字图像，能更准确的发现温度异常，可自动捕捉全屏高温区域，实现多区域高温分析，可设定上限报警温度值，高于该温度值可以自动报警。设备结构紧凑，安装方便，内部集成了图像采集、图像处理以及网络通信等模块，通过可靠性设计使系统具有较高的效率及稳定性，工作时可完全脱离PC，多个设备可通过标准网络连接，组成区域监控报警系统，可实现火警探测、温度异常报警、非接触测温等功能；不仅对已经发生的明火火灾具有精准的识别功能，而且对烟雾状态的暗火具有很强的识别预警功能，同时对具有自燃可能性的高温发热枯树叶/树枝堆积物等，在设置了温度预警值后，检测到温度达到或接近自燃预警点温度时，也会产生预警；从根本上实现了将林区可能出现的各种火情隐患都能够精确探测识别并产生预警；加强了林区火灾识别预警的高防范性能，弥补了普通林火识别系统只能在发生火灾时才能进行识别的不足；从根本上解决了林火监测、识别、预警的综合一体化系统。
l 高温探测预警监测
6.2系统建设的目标
实时监控
利用建立分布在各野外监控点，获取覆盖范围内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范围内的动植物生长、生活情况，濒危物种繁育情况，林区自然环境，动物繁育监控，珍惜物种保护监控，林火探测识别情况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。
动态监控
在有、无线传输系统的支持下，将红外及可见光视频图像及其它信息实时、同步传输到监控中心，实现真实观测森林区域的动态情况。
超温自动报警
实时自动测量视场中物体的最高温度，超过系统设置报警温度自动报警，并输出报警信号，实现森林防火早期预警。
红外热成像森林防火图像监控系统一般由中心监控管理系统、传输系统、红外热成像系统、可见光成像系统、云台控制系统、供电系统、避雷系统和铁塔组成。
中心监控管理系统
主要实现视频信号的图像显示、录像控制，远程控制、数据压缩处理、网络传输、系统控制管理、防火预警及数据库管理。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，并提供向上级部门连网功能。
传输系统
提供系统互联及信息交互的联网能力，本次系统建设采用自建微波系统作为视频数据传输媒介。
红外热成像林火识别系统
提供森林防火早期预警信号，自动测量视场中物体的最高温度，超过系统设定的报警温升，自动报警。
可见光成像系统
提供直观准确地现场情况和定位信息，在无灾情期间里，可见光成像系统为森林巡检增加了远程视察的能力，在灾情发生时，可见光成像系统能为监控中心提供直观的现场信息，以便及早做出有效的应对方案。
云台控制系统
对监控主机发出的控制信号进行解码，控制云台、镜头动作，操作人员可用计算机、控制键盘等进行画面的操作和云台控制等的动作。
供电系统
提供系统运行的基本电力保障及突发情况下的后备电力供应，供电系统根据各野外监控点的具体情况，采用市电及太阳能供电方式满足常规使用及极端情况下的电力储备和供应。
避雷系统
为系统提供安全保障；由于设备安装在高山上，设备的避雷与接地对系统的稳定运行是非常重要的，系统的所有设备都将严格的实施防雷接地措施，采用标准化安装防雷接地实施方案，建设防雷接地网，采用专用避雷针和专用接地导线，将安装铁塔防雷与设备防雷分开实施，在设备端导线解除位置安装专用防雷器，保证设备的安全，安装铁塔整体接地电阻小于10欧姆。
实际案例安装图
6.3前端设备
前端由采集定位系统、传输设备、设备防盗报警系统、避雷接地系统、智能风光互补供电系统等组成：
单套系统结构图
6.4系统设计
6.4.1系统结构图
森林防火监控系统主要由前端远距离视频林火识别预警系统、传输系统、中心管理系统3个部分构成。整个系统的主要作用在于快速处理警情和及时防范火警。一旦遇有火灾报警，可以为指挥中心提供准确的时间、地点、灾情及详细的图像信息，便于中心及时做出相应的决策。本森林防火监控系统采用微波远程监控设计，具有监控图像质量好,实时性好,并进行多层次的并行分控，可以大大降低误警的概率，提高系统的灵活性和实用性。
6.4.2系统功能
Ø 林区图像监控
利用先进的摄像和图像增强技术、热成像技术，在监控中心观察每个监控点配置的高清晰度摄像机（此摄像机可观察半径5KM 范围的烟火、2KM 范围内的人员活动）传回实时稳定的彩色图像，在夜间仍可获得清晰的图像；另外该技术还应消除白天弥漫于森林上空的薄雾，即使在薄雾缭绕的天气下也可清晰地看清监测的目标。
当系统启动时，观测人员可观测到范围内的森林、道路、景点、人员、车辆等实况图像，若遇异常情况，工作人员可及时将摄像机在自动状态下设定为手动状态，并对目标进行切换、定位、放大，以便仔细观测录像以及报警。
Ø 利用软件实现现代化的防火调度指挥
该系统必须与地理信息系统相对接，并结合GPS 实现对森林防火的现代化综合调度指挥。当摄像机发现某一着火点时，指挥中心的计算机自动运行软件，将着火点的精确位置显示在三维电子地图上。
Ø 林火自动报警
系统须采用先进的视频报警软件，完成对小秦岭保护区管理局重点景区、景点、林区的监控图像进行分析、探测，对火点自动报警。
Ø 计算机图像存储
当系统监测到有着火点，并在报警的同时，启动图像存储功能或人为监控到违规用火规定的人和事以及着火点时，也可人工控制图像存储。
Ø 系统多级联联网
森林防火监控系统实行统一联网，为了满足系统联网系统的兼容性和分级控制的要求。为确保省、市联网，必须做到三统一：(一)统一控制协议；(二)统一采用标准数字链路接口；(三)统一控制软件。
系统中各设备选型时应考虑到监控对象特点，能否实现大范围的清晰扫描及传输。由于各个前端设备安装在野外，设备安装施工要充分考虑到野外设备工作的要求，并且应该尽量减少系统的维护工作量。 为了提高视频采集系统的稳定性和可靠性，本次系统设计采用一体化系统结构，该系统具有以下特点：
6.5 森林防火预警监控摄像特点
1、可见光、热感应双通道成像一体化产品，24小时不间断成像；
2、高清晰透雾摄像机，机械式滤光片切换，135级灰度等级，自动黑电平、轮廓校正；
3、可见光摄像具有连续变焦、自动聚焦功能，用于目标细致观察；
4、夜间完全不可见的情况下，红外热成像对人物轮廓能识别成像。
5、恶劣天气适应性强，利用远红外特性，即使全黑、雨、雪、雾、烟尘环境都可以正常成像；
6、无人值守，自动扫描、预置巡航等功能；
7、集成嵌入图像稳定控制软件：智能视频移动探测软件V1.0，采用图像防抖动物理稳像技术，有效防止了强风对视频造成的影响，在恶劣环境或强风下都能稳定、清晰成像。
8、系统嵌入图像细节增强处理软件芯片V1.1，可获得稳定的高质量视频图像，增强图像画质。
9、系统内置林火识别预警功能模块，内置CPU处理系统，嵌入功能软件：智泰联创红外智能摄像机软件V1.0红外计算机软件，根据物体温度与环境温度的差值，自动计算数字，在计算结果接近物体燃烧温度值时，系统自动识别并发出报警信号，预警率高达98%，不仅对燃烧的明火具有准确的识别率，而且对高温发热体、处于爆炸临界点物体、冒烟状态的发热体、地表下暗火等均可有效识别预警，是新时期国际先进、全国唯一的温差测算方式林火识别功能，对各种火情均可高效识别预警。
10、一体化结构设计，增加稳定性，提升抗震/抗风能力。
11、一体化结构设计，获得国家实用新型专利、国家新型外观设计专利。
12、采用“三防”、密封设计技术，防护等级IP66国际认证。
13、产品具备国际质量合格CE认证，EMC电磁兼容认证。
14、可结合GIS系统二次开发目标定位功能，定位精度高
6.6森林防火预警监控摄像机（3-10公里监控半径）
主要部件技术参数
1） 高解析度透雾摄像机（CCD）
具有电动变焦机构和电动调焦机构，可遥控驱动电视传感器光学系统连续变焦；相对孔径大，成像亮度高，作用距离远；采用自动光圈调整方式，调光范围满足目标照度和从明亮到黑暗的变化范围的需要，有利于对自动目标的搜索和跟踪；选用高分辨率化学镜头和高灵敏度成像器件，满足系统对不良环境下的目标探测的需要；图像分辨率高、易于识别目标细节；使用寿命长。
主要技术参数：
◆超级灵敏度感光器件1/2.8〞CCD ；
◆DSP数字信号处理器，根据环境光线感应自动从彩色模式切换到黑白模式，通过镜头红外线检测器，摄像机提高了黑白模式的稳定性及红外线引起的焦距修正功能；
◆机械式切换红外线滤镜，保证夜间超高灵敏度的红外线吸收能力；
◆水平高解析度彩色模式540TVL，黑白模式600TVL；保证了摄像机日夜24小时拍摄清晰的图像；
◆最低CCD感光度彩色模式0.01LuxF1.2，黑白模式0.001LuxF1.2；10倍慢速快门提升灵敏度功能；
◆自动黑电平调整和轮廓校正功能，灰度等级达到135级标准，有效地解决除雾；
◆逆光补偿功能BLC；
◆自动/手动白平衡方式；
◆动态噪声抑制功能，信噪比≥52dB；
◆内同步INT，Linelock交流线锁相同步，HV同步锁定；
◆AES自动电子快门模式，Manual手动快门选择；
◆机械式旋转微调C/CS调后焦结构设计，调整摄像机的后焦更为方便容易；
◆控制模式：RS485/RS422控制模式；
◆协议模式：行业V0.0,V1.0,Pelco-P,Pelco-D
◆特殊镀膜工艺，红外修正焦点；透雾模式时清晰成像；
◆高通光量，夜视性能佳
◆安装环境：温度：-30~+40度；湿度：40%-85%
非透雾成像 透雾成像
2）、长焦距高清透雾镜头:
◆分辨率：高分辨率，百万像素
◆ 焦距： 12.5-775mm 62倍光学变焦 或 6.1mm-317mm 52倍光学变焦 或6.5-240mm的37倍光学变焦；或15.6-500mm的32倍光学变焦 （可选）
◆ 聚焦方式：全程自动聚焦，亦可手动聚焦
◆ 水平视角：35°5’-1°2’
◆预置位：利用预置位功能，可把ZOOM、FOCUS记忆在任意一点；
◆接口方式：C接口
◆控制模式：485控制
◆聚焦方式：全程一键触发式自动聚焦，亦可电动控制
◆ 最小物距：3米
◆日夜修正功能：ED镜片修正色差400-1000nm,保持彩色、夜视黑白图像清晰；
◆形体要求：体积小，质量小，方便安装；
◆特征：视频自动光圈，预置位功能
电动变焦镜头监控效果图片:
广角监控 变焦监控
变焦监控 变焦监控
变焦监控 聚焦监控
3）、热红外感应的热成像摄像机系统
采用高灵敏度远红外热成像系统，具有良好的技术支持、配套改进能力。产品具有超高的温度分辨率，高灵敏度和高性能的热成像系统。满足对各种高精度要求的夜间管擦汗、识别、跟踪、分析等要求。
◆探 测 器：非制冷氧化钒焦平面探测器
◆光谱范围：8-14μm
◆分辨率：384×288 或（可选640×512）
◆图像帧频: 7.5Hz(NTSC)或8.3Hz(PAL)
◆ 镜头 ：35mm /50mm/75mm/100mm/150mm
◆ 空间分辨力(IFOV): 0.8mrad
◆ 温度灵敏度 :0.05度@F1.0
◆ 调焦:固定
◆ 电子变焦:2x
◆ 图像处理:自动增益控制(AGC),数字图像细节增强 (DDE)技术
◆ 视频输出: NTSC 或PAL复合视频信号
◆ 防护等级：IP66
◆ 振动：Mil-Std-810E
可见光成像监控 热成像监控
5）、高精度重载数字云台（野外型）
◆ 水平转速：0.01°/秒～30°/S；
◆ 垂直转速：0.01°/秒～17°/S；
◆ 水平旋转角度：0～360°连续旋转，真正实现无死角；
◆ 垂直旋转角度：-75°～+75°；
◆ 苹果皮功能：OSD菜单下，所有协议均具备8条；
◆ 预置位设置：可设置225个预置位，并具有守望位预置功能；
◆ 自动巡航：可设1个预置位或1条自动巡航路线或1条自动线扫路线, 行业V0.0,V1.0,协议时8条,其他协议时1条,当使用OSD菜单操作时,所有协议均可具有8条
◆ 自动扫描：行业V0.0,V1.0,协议时8条,其他协议时1条,当使用OSD菜单操作时,所有协议均可具有8条
◆ 360度步进扫描：OSD菜单下，所有协议均具备8条
◆ 守望位预置功能：可设1个预置位或1条自动巡航路线或1条自动线扫路线, 仅限行业V0.0,协议和OSD菜单具备此功能
◆ 抗风能力：风速20m/s以下正常工作，风速30m/s以下不受损坏；
◆ 特殊功能：内置解码器，具有水平、垂直角度回馈功能；可与GIS联动定位，定位精度0.01度；内置了抗风防抖装置，采用物理防抖动技术和嵌入式图像稳定控制软件芯片：智能视频移动探测软件；有效防止了海域高空环境风速大造成的图像不稳定状态；输出图像清晰、细腻、无抖动、无雪花。
◆ 内置解码器，具有水平、垂直角度回馈功能，定位精度0.01度。云台有GIS系统接入口，在输入GIS数据信息后可与GIS系统联动、锁定目标位置。
6）、一体化高密度防护罩：
◆防护等级：IP66防护等级
◆自动温控范围 ：加热器：开8℃±5℃；关20℃±5℃
风扇：开37℃±5℃；关20℃±5℃
◆抗风能力：风速20m/s以下正常工作，风速30m/s 以下不受损坏；
◆视窗：光学镀红外增透膜玻璃，视频穿透力强，防
护罩玻璃不会影响成像效果；红外成像为锗材质，厚度4mm；
◆自动控温设计，在低温环境下自动加热、高温环境自动打开散热风扇，保持护罩内处于一个恒定温度环境；
◆机体结构：铝合金材质保护强度大并有利于散热 ；
◆摄像机安装：可拆卸式摄像机托板可倒装
◆视窗面积：一体化结构，双视窗。
◆视窗：光学玻璃镀增透膜，厚度4mm ,红外成像为锗视窗
◆电缆接入：底部有两个Ø20航空插座
◆输入电压：220VAC,50/60Hz
◆自动温控范围：加热器：开8℃±5℃；关20℃±5℃
风扇：开37℃±5℃；关20℃±5℃
◆主体：一体化结构设计，铝合金材质
◆工作环境：室外IP66防护“三防”标准
7）智能化林火探测识别功能模块：
远红外成像温度探测，以检测5KM距离4平方米大小温度超过280度所需求为基础，输出8bit或14bit数字视频信号， 采用自动动态图像优化算法每秒8次检测，可人为设定报警阀值，多协议自适应网络接口，I/O信号联动报警输出，准确度98%以上，漏报、误报率低，模块化设计安全稳定；内置独立CPU处理系统。集成嵌入式功能软件：智能红外摄像机软件V1.0；温差感应临界预警探测自动报警芯片 V1.1；可独立对环境温度进行感应分析，计算出燃烧/爆炸温度临界值，接近设置的临界温度范围会自动发出报警信息（可手工设置多级温度范围）；具有火情智能识别、火灾自动预警功能和自然物燃烧临界温度探测智能温感预警功能。
技术参数：
性能参数 | |
传感器 | 氧化钒（uncooled focal plane array Vanadium Oxide），最新一代非制冷式焦平面红外探测器，图像更清晰 |
工作波段 | 7.5μm -13.5μm |
像素尺寸 | 38μmx38μm |
热灵敏度 | <85mk @ f/1.6 |
分辨率 | 320x240 |
帧率 | 9Hz |
数字输出 | 8和14位 |
处理器 | 32 Bit，Intel Xscale PXA270处理器，主频520 MHz |
内存 | 128 MB SDRAM |
存储介质 | 32 MB Flash |
操作系统 | Linux (kernel 2.6) |
接口 | LAN 10/100Mbit |
电源参数 | |
电源 | +12V（+/-0.5）VDC |
功率 | 8W @ 12V |
电流 | 1A @12V |
7. 无线传输配置说明
1） 传输部分
l 无线传输标准简介
IEEE 802.11b
IEEE 802.11 Task Group b于1999年年底底定IEEE 802.11b标准，以直序展频(又称DSSS；Direct Sequence Spread Spectrum)做为调变技术，所谓「直序展频」是将原来1个位的讯号，利用10个以上的位来表示，使得原来高功率、窄频率的讯号，变成低功率、宽频率。另外一方面，802.11b传输速率最高可达到11Mbps，频段则采用2.4GHz免执照频段。
IEEE802.11a
IEEE 802.11a由于传输速率可高达54Mbps，将可使用在更多的应用中，因此被视为下一代高速无线局域网络规格，802.11a选择具有能有效降低多重路径衰减与有效使用频率的OFDM为调变技术，并选择干扰较少的5GHz频段。
IEEE802.11g
802.11g其实是一种混合标准，它既能适应传统的802.11b标准，在2.4GHz频率下提供每秒11Mbit/s数据传输率，也符合802.11a标准在5.8GHz频率下提供54Mbit/s数据传输率。现在802.11g已经相当的成熟，也大规模WLAN技术中。
l 无线传输技术特性（802.11标准）
可靠的通信
抗射频干扰性能。理想的接收灵敏度，宽范围天线能提供强大的、可靠的无线传输。
低成本
可以避免安装线缆的高成本费用，租用线路的月租费用以及与设备需要经常移动，增加和改变相关的费用。
灵活性
由于没有线缆的限制，您可以随心所欲的增加工作站或重新配置工作站。
移动性
由于设置允许在任何时间，任何地点访问网络数据，而不是在指定的地点，所以用户可以在网络中漫游。
快速安装
无须施工许可证，不需要开挖沟槽，安装无线网络所需的时间只是安装有线网络的零头。
高吞吐量
可实现11Mbps-54Mbps 或更高的数据传输速率高于T1、 E1 线路速率。
保护用户投资
可实现向未来技术的平滑升级，无须更换设备重复投资。
抗干扰性强
抗干扰是扩频通信主要特性之一，比如信号扩频宽度为100 倍。窄带干扰基本上不起作用。而宽带干扰的强度降低了100 倍，如要保持原干扰强度，则需加大100 倍总功率，这实质上是难以实现的。因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到，所以即使以同类型信号进行干扰。在不知道信号的扩频码的情况下，由于不同扩频编码之间的不同的相关性，干扰也不起作用。正因为扩频技术抗干扰性质，美国军方在海湾战争等处广泛采用扩频无线网桥来连接分布在不同区域的计算机网络。
隐蔽性好
因为信号在很宽的频带上被扩展，单位带宽上的功率很小，即信号功率谱密度很低，信号淹没在噪声之中，别人难以发现信号的存在，加之不知扩频编码，很难拾取有用信号，而极低的功率谱密度，也很少对于其他电讯设备构成干扰。
抗多路径干扰
在无线通信中，抗多路径问题一直是难以解决的问题，利用扩频编码之间的相关特性，在接收端可以用相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号，也可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强，从而达到有效的抗多径干扰。
l 无线传输系统设计
根据上述描述，考虑到现行主要无线产品都是基于IEEE 802.11b/g标准，因为IEEE 802.11b/g的产品都是工作在2.4/5.8G Hz的无线频率上，是国家开放的民用频率不需要在国家无线电委员会申请和备案。为了避免频道干扰，以及无线需要的稳定性，安全性，所以我们采用IEEE802.11g产品作为无线桥接主干设备。
无线局域网在物理布局、通信距离等方面有其特殊性。采用无线方式，架设方便，运行、维护成本低，周期短。本方案的设计综合考虑经济性、施工可行性等多方面因素，力求做到最优。
Ø 无线桥接示意图:
5.8GHz桥接示意图：
Ø 设计说明：
整体网络结构如图所示, 整个系统组成。
监控中心通过5.8GHz11M/54M宽带无线网桥设备配合定向天线与前端监控点作点对点无线桥接。
所有的设备都采用远距离以太供电，室外楼顶无线网桥必须安装避雷器保证设备在雷击下安全正常工作。
无线传输技术参数：
为5.8GHz频段设计的点对点或点对多点高性能室外无线网桥。完全符合IEEE 802.11b/g标准，可以扩展为54 Mbps以满足用户更高带宽的要求。采用iOFDM技术使设备具备一定的非通视能力。内置高增益微带天线，外形美观大方；也可以外接天线，以传输更远的距离。
特点：
符合IEEE 802.11b/g高速率标准，无线以太网传输达到54Mbps。
802.11b动态速率设定在11,5.5,2,1 Mbps
802.11g动态速率设定在54,48,36,24,18,12,9,6 Mbps
自动数据速率开关保障了高可靠,大流量及可连接性
支持web的本地和远程设备管理
支持64/128/152位WEP数据加密
支持WPA-PSK, WPA2-PSK, WPA, WPA2
支持STP生成树协议
支持Mini-PCI type III-B定义的机械与环境条件
专有的速率适应算法，能够优化各种传输距离
支持两个IPEX天线连接器
简便的用户设置与诊断工具
符合美国FCC Part 15.247，欧洲ETS 300 328
网络特性 | |
自适应或指定速率选择 | IEEE802.11a：6/9/12/18/24/36/48/54Mbps |
标准 | IEEE 802.11a，IEEE802.3，IEEE802.3u |
支持的协议 | CSMA/CA，TCP/IP，IPX/SPX，NetBEUI |
LAN/WAN | 1个10/100Mbps以太网接口 |
无线特性 | |
工作模式 | 点对点，点对多点，中继，客户端 |
工作频段 | 2.400GHz~2.4835GHz |
RF功率输出 | 26 dBm |
灵敏度 | 802.11a -70dBm@54Mbps |
调制方式 | iOFDM |
天线 | 内置23dBi/27dBi平板定向天线或外置天线 |
管 理 | |
基于Web管理 | 支持 |
DHCP | 支持DHCP Client |
Telnet | 支持 |
SNMP | 支持 |
设备复位 | Web软件实现 |
站点及使用信道侦测 | 支持 |
接收电平显示 | 支持 |
安全性 | |
MAC 地址控制 | 支持 |
WEP 加密 | 支持 |
WPA | WPA/ WPA2 |
802.1x | 支持 |
电 源 | |
电压 | 五类线远程供电（ POE ），-48V DC（220V AC可选） |
功耗 | 14.5W |
物理特性 | |
体积 | 370*370*90 mm |
重量 | 4.0kg |
安裝固定 | 抱杆直径：Φ30~Φ80mm |
环境参数 | |
工作温度 | -40～70℃ |
储存温度 | -50～80℃ |
相对湿度 | 5～95％（非凝结） |
8. 视频监控平台
监控服务器是整个网络视频监控的核心，它对下连接前端各种数字设备并接入前端视频画面、接收存储并转发前端的各种报警信号、转发监控终端对前端的控制指令，对上接受报警终端或数字矩阵的视频调度命令、转发视频至相应终端、按监控终端的指令对相关视频进行实时录像，其自身又提供了对前端视频编码器的分层次管理，对用户的分级权限管理；用户通过网络将前端音视频数据实时存储在中心服务器上；服务器数据库记录了重要的视频资料信息、报警信息、监控点信息、其它数据信息，一般用户通过WEB登陆服务器，可以在统一的界面查询任何对他授权的信息 。
电视墙由显示工作站控制，显示工作站将网络传来的数字压缩图像还原成初始图像，分别以1/4、1/6、1/8、1/9、1/16模式等离子监视墙上显示，并可以通道轮巡的方式进行图像监视，轮巡组和轮巡间隔时间可由管理员自由设置，每路视音频参数可以完全独立设置。
总控工作站主要向管理员提供对管辖区域内设备的管理、状态的监视以及告警的管理。总控工作站的各种数据均是从管理服务器获取，管理服务器主要负责数据收集、存储、转发，总控工作站负责数据的处理和可视化显示。总控工作站可以同屏16路监控前端任意采集工作站的任何多路的视音频，通过授权可以控制前端云台和镜头。
操作界面示意图：
软件监视界面
提供单画面、4画面、9画面、16画面视频实时显示，双向语音传输，语音广播。
可连接控制云台解码器(球机)、DI和DO输出、PTZ辅助开关等。
可连接控制其它RS485/232接口设备,例：门禁主机、视频切换矩阵等。
设备管理提供视频服务器、附属设备等的增加、修改和删除。
镜头分组将系统中的镜头进行分组管理，便于监控管理。
提供各种功能的计划、手动和报警录像管理。
提供4种用户类型、255级控制权的用户管理，包括管理员（包括系统管理和组管理员）、超级用户、一般用户和浏览用户，可向用户分配镜头组，可根据用户的优先级分配控制云台和球机的权力。
可通警报管理设置各种警报和处理方法，提供移动侦测和DI各种传感器报警接入。
提供虚拟矩阵管理控制功能
Server端服务概述
目录(Directory)服务
网络视频服务器设备的逻辑配置和控制
用户分类、权限管理，包括用户的有效期设置管理、分组的权限和操作的权限设置管理。权限分配采用了逐级分配的方式，高级别客户可以修改低级别用户的相关信息。
报警响应、联动管理。
系统相关数据库建立、修改等管理。包括对支持移动侦测功能的网络视频服务器设备进行移动侦测管理、布防撤防功能管理、解码器群组切换功能管理。
网关(VSIP)服务
各种网络视频服务器前端物理设备的管理。
单播（Unicast）设备的单播（Unicast）、多播（Multicast）转发。
设备事件的发送。
设备网关备份服务。
录像(Record)服务
按照目录服务提供的计划进行录像。
提供客户端的录像回放服务。
转发（IVS）服务
单播（Unicast）客户的音/视频转发服务，包括转发服务带宽管理。
解码端的音/视频转发。
DVR 客户端概述
B/S构架系统不需安装客户端软件，IE浏览器会自动安装相应的控件。C/S构架系统需要安装客户端软件。
B/S构架系统，基于控件的客户端界面可随时按照用户的需求定制。
浏览用户只能浏览图像、双向语音功能。
一般用户功能包括图像实时监控、双向语音功能、控制、录像回放等功能。
超级用户除普通用户功能外，还具有设定录像计划、报警查询等功能。
组管理员可以进行本组的用户管理、本组的设备管理以及本组设备的报警管理等工作。
系统管理员拥有全部用户权限，还包括可以对组管理员进行管理。
9. 防雷接地配置说明
9.1 防雷概述
森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，每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。
森林防火监控系统应具备六大特点：
1) 监控范围大；
2) 全天候监控；
3) 无线传输；
4) 太阳能及风力供电（采用太阳能与风能组合互补供电系统，容量为完全放电情况下可继续给系统供电24小时）；
5) 避雷接地安全可靠；
6) 前端设备工作状态中心监控。
而无线远程监控系统防雷应包括两大方面：
1) 前端监控点防雷；
2) 监控中心防雷。
前端监控点防雷又包含直击雷防护，供电系统感应雷防护，电子设备感应雷防护，接地系统，线缆屏蔽；监控中心防雷包含直击雷防护，供电系统感应雷防护，电子设备感应雷防护，接地系统，线缆屏蔽，等电位连接处理。
9.3 雷电防护措施
根据分析，雷电侵入机房及计算机、通信等网络系统的途径主要有：经电源系统引入；信号传输通道引入；由于多点接地而产生地电位反击及因机房屏蔽不良而造成雷击对网络及其设备的电磁脉冲干扰等。
现代防雷是一个系统工程。包括建筑物防雷和电器设备安全防护两大部分，即外部防雷和内部防雷，防雷工程设计强调全方位防护，综合治理，层层设防。为了提高机房设备及网络系统的运行可靠度，为机房工作人员提供安全的工作环境，一方面需要架设良好的避雷针，避雷带，采取完善的直击雷防护措施。另一方面，还应在建筑物的电源系统（所有供电设备、用电设备、备用发电设备）、天馈系统、信号采集传输系统、程控交换系统、计算机网络系统等设备进行可靠有效的防护，在拦截、分流、均衡、屏蔽、接地、布线等六大方面均作完整的，多层次的防护。
Ø 建筑物直击雷防护
建筑物应按GB50057-94《建筑防雷设计规范》（2000年版）一、二、三类防雷建筑物的要求安装完善的直击雷防护措施，防止雷击直接危及建筑物。对于设有信息系统的建筑物， GB50057-94第6.1.3条规定，“在设有信息系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下，当建筑物没有装设防直击雷装置和不处于其它建筑物或物体的保护范围内时，宜按第三类防雷建筑物采取防直击雷的防雷措施”。即按GB50057-94的要求安装接闪装置（如避雷针、避雷带、避雷网等）和接地装置。使建筑物及屋顶设备（卫星天线、通信天线、空调机组等）在接闪器的保护范围内。
Ø 雷电波侵入和雷击电磁脉冲干扰防护
A. 供电系统防护措施
1) GA267-2000第7.8条要求，“计算机信息系统设备机房的供电系统宜采用三相五线制，引入计算机信息系统设备机房建筑物的低压电力线路宜用电缆由地下引入机房。电缆埋地部分不应小于15米，电缆外护套应与保护接地连结。”以防止或减少直接雷击和感应雷击电磁脉冲。
2) GA267-2000第8.1条要求，“凡设在年平均雷电日大于5的地区的计算机信息系统，原则上均应装设防雷保安器，以防止雷电电磁脉冲过电压和过电流侵入计算机信息系统设备。”因此信息系统的供电系统应安装电涌保护器，采用多级防护的方式，逐级分流，降低残留电压，保护系统用电设备。
B. 信号系统防护措施
1) GA267-2000第7.5条要求，“进入机房的电线路宜用有屏蔽层的电缆，非屏蔽电缆应穿钢管敷设。”因此引入或引出机房的全部信号电缆，包括电话通信线路、网络线路、卫星馈线及其他信号线路在室外布线时，应穿金属钢管，金属钢管必需作良好接地。起到对信号线路的屏蔽作用，防止或减少直接雷击和感应雷击电磁脉冲。也可以采用线路埋地敷设的方法，达到同样的防护目的。
2) YD/T5098-2001第3.3.2条要求，“进局电缆的信号线均应加装信号SPD后，再接入通信设备。” 第3.2.3条要求，“建在城市郊区或山区地处多雷区、强雷区的通信局（站）各类网管系统的金属数据线，若长度大于30m且小于50m，其数据线一侧终端设备输入口应具有SPD；若长度大于50m，其数据线两侧的终端设备输入口均应具有SPD。”即在各类信号线、网络数据线进出机房应在设备端安装SPD（电涌保护器），建筑物内的信号、数据线应根据布线长度在其一端或两端安装电涌保护器。
C. 屏蔽与接地系统
1) 信息系统所在建筑物应采取屏蔽措施，可利用建筑物的钢筋混凝土的钢筋、金属支撑物、金属框架等自然构件构成格栅型大空间屏蔽，并实施等电位连接，使建筑物内部处于LPZ1防雷区。
2) 信息系统机房可利用装修吊顶、间隔和防静电地板的金属龙骨组成六面屏蔽网格，形成LPZ2防雷区。重要信息系统机房和有条件的机房应增设电磁屏蔽设施，进一步降低机房内雷击电磁脉冲干扰。
3) 室外卫星馈线和其它各种通信电缆应采用具有双层金属防护层的电缆，其外层金属防护层在顶部及进入机房入口处的外侧就近接地。当采用单层屏蔽电缆或无屏蔽线缆时，应穿金属管或金属线槽引入建筑物内，金属管（或线槽）的两端就近接地，金属管（或线槽）的连接处应有效跨接。
4) 信息系统设备机房的接地系统应采用共用接地系统。宜利用建筑物基础钢筋地网或桩基网作为共用接地系统的基础接地装置。无条件采用共用接地系统的机房，可设独立接地装置引入机房。独立接地装置不能与避雷带、避雷针及其引下线连接。
5) 机房内设置环型接地体或接地母线，环型接地体与建筑物基础接地系统（或独立接地体）连接。电涌保护器地线、电源保护地（PE线）、机房防静电地板、金属走线架、机架、重要设备不带电金属机壳、金属穿线管道、大面积金属门窗、吊顶和间隔用金属龙骨以及其它金属管线，均应与均压环连接，采用M型或S型接地方式，形成等电位网。
D. 布线布局
1) 机房供电线路与信号线路应分开布线，并采用屏蔽电缆。非屏蔽电缆应穿钢管或走金属布线槽。钢管、金属布线槽与环型接地体连接，钢管、线槽连接处应有效跨接。
2) 机房内信号传输线路和低压电力线的排列应远离建筑物有引下线、格栅或接地主筋的墙体。机房尽可能设置在建筑物顶四层以下楼面中心位置，以减少电磁脉冲干扰。设备不宜放置在外墙窗口，且离外墙至少0.83米。
3) 防雷应包括两大方面：一、前端监控点防雷；二、监控中心防雷。前端监控点防雷又包含直击雷防护，供电系统感应雷防护，电子设备感应雷防护，接地系统，线缆屏蔽；监控中心防雷包含直击雷防护，供电系统感应雷防护，电子设备感应雷防护，接地系统，线缆屏蔽，等电位连接处理。
9.4 防雷产品选型
系统防雷分为系统防雷和电源防雷。系统防雷主要是串接避雷器，以避免来自天线的雷击，起到保护设备的目的。电源防雷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。
电源防雷的关键是作好接地，而森林防火监控的摄象机往往置于高山之上，接地很难作好，所以要根据具体地形，因地制宜。最为基本的做法是，在建设安装支架或铁塔时，同时作一个埋地的铁丝网结构，大约直径为10米左右，该铁丝网的形状类似蜘蛛网形式，埋地深度大约为1米左右，如果条件允许，可以进一步买一些木炭，提高导电率。
l 国产主动优化避雷针
优化避雷针技术参数要求：
雷电通流量Nominal Discharge Current (In) 300KA
抗风强度Anti – Wind (m/s) 40
接闪针数Number of Rod 1
净重量Weight (Kg) ≤10
总高度Height (mm) 1500
阀兰规格Dimension Φ300×280
材质Material 不锈钢
工作温度Temperature (℃) -40℃～+80℃
适用范围
石化仓库、加油站、建筑大楼、信标台，通信基站、气象台、军事基地、雷达机房、银行大楼等。
l 接地极
接地是防雷的基础，标准规定的接地方法是采用金属型材铺设水平或垂直地极，在腐蚀强烈的地区可以采用镀锌和加大金属型材的截面积的方法抗腐，更合理的方法是利用建筑物的基础钢筋地网作为共用接地系统，这有事半功倍之效。 如建筑物没有基础钢筋地网，宜在建筑物四周埋设人工垂直接地体和水平环型接地体。接地体的冲击接地电阻不宜大于4欧，如达不到要求可用添加降阻剂和增加接地体数量等方法来降低阻值。
根据本项目实际情况，我们选用非金属型接地材料，在铁塔周围做环形地网，要求接地阻值小于4Ω，由于铁塔位于高山上，土壤电阻率约为相对较高，土壤电阻率高，降阻难度大，因此，为了改善土壤条件建议采用化学降阻剂和非金属接地模块。在距离铁塔四个角2米的地方环绕铁塔一周挖封闭环形地沟，地沟宽度要求0.5m，深度要求1.5m，周长40m，在环形地沟内每隔3米的地方放置一块非金属接地模块作为垂直地极，同时在每个模块附近的方坑内灌注降阻剂，然后用镀锌扁钢将模块焊连接起来，同时将铁塔的四个角分别与地网用镀锌扁钢相互焊接连通一次。若阻值达不到要求，应再增加一圈环形接地装置。
非金属接地极参数：
电阻率变化Impedancel Variation50KA冲击无变化
腐蚀速率Corrosion Rate ≤0.03g/cm Ph值 7.5
净重量Weight (Kg) 6
尺寸规格Dimension (mm) φ200×400
降阻剂技术参数要求：
电阻率变化Impedancel Variation 36KV冲击无变化 腐蚀速率Corrosion Rate ≤0.0075g/cm Ph值 7.0
净重量Weight (Kg) 3.7
材料形态 袋装（白色粉末）
l 三合一防雷器
视频信号避雷
视频同轴线路过压、限流保护，指向器及现场控制柜外壳接地
工作电压：24V
插入损耗：<0.5dB
特性阻抗：75Ω
标称放电电流8/20μs KA：10
控制信号避雷
RS422信号防雷保护
工作电压：24V
插入损耗：<0.5dB
标称放电电流8/20μs KA：5
电源避雷
工作电压：24V
最大持续运行电压：45V
标称放电电流8/20μs KA：10
最大标称放电电流8/20μs KA：20
限制电压：小于0.25KV
10. 风光互补供电系统
随着航道建设的飞速发展，安全运行相关设备的大量使用，监控设备在航道管理上发挥的作用是及其重要的，但往往为这些重要设备提供电源需要建设很长的电力线路成本造价高周期长严重影响了系统的实施。
太阳能
采用太阳能发电解决航道安全设备供电问题成为最快、最有效的办法,无须架设电力线并且一次性投资，无需缴纳电费。发电操作简单、既经济又节能、环保。并且太阳能供电是一种既不消资源又无污染排放的清洁能源，使用寿命长、性能稳定、维护费用较低。
风能
风力发电是一种廉价的再生能源， 它的发电成本要远低于其他发电，但其发电量受天气的影响较大。为了弥补风力发电的不足，现经常采用的方法是风、光互补系统， 就是将风力发电、太阳能发电结合起来，这样就能在一定程度上满足系统工作、生活的需要。
10.1 设计原则
1）根据当地地区的太阳能资源具体情况和负载耗电量确定太阳能发电的容量。
2）保证监控传输系统所有设备供电。
3）考虑全天及阴雨天延时供电，最大每日供电时间为：24小时。
4）经济、实用、可靠。
10.2 设计依据
（1） 对此系统提出的主要指标
■ 太阳能电池组件保证使用寿命长，设计在25年以上；
■ 蓄电池容量能满足负载72小时连续供电，即连续3天供电；
■ 正弦波逆变器换效率高，设计在93%额定功率输出时效率η≥93%；
（2） 常规和经验参数
■ 太阳能电池方阵倾角为38° ；
■ 太阳能电池方阵面获得的辐射量为平面值的1.1倍；
■ 当地地区平均每日峰值日照时数（方阵面上）为4.8小时以上；
10.3 电站功率及配置的确定
1）蓄电池组容量设计
蓄电池的容量对保证连续供电是很重要的。因为设备所需的电量都是由蓄电池提供的，太阳能方阵每日所发电量都要存储到蓄电池内以供设备消耗，但每天太阳能方阵需要多发出一部分电量存储到蓄电池内以备阴雨天使用。
蓄电池的选用为：12V、200Ah 6块 合计24V、600Ah
2）太阳能电池板的容量设计
太阳能电池方阵基本单元选定，拟选定单组为12V、125Wp太阳能电池板。
太阳能电池组件功率
共需要4块150Wp太阳能电池板
总功率：600Wp。
3）风机功率750Wp
选用多晶硅太阳能电池板，发电效率高，寿命长采用表面采用低铁钢化玻璃，减小组件对太阳光的反射，达到对大发电量。
系统原理图：
1）太阳能电池组件设计选型
设计拟采用多晶硅太阳电池组件。
技术参数 | ||||
组件由36片125×125的多晶硅太阳电池串联组成。 | ||||
阳极氧化铝合金边框构成实用的方形结构，允许单个使用或阵列使用， | ||||
配有标准支架系统，安装孔 | ||||
保证25年使用寿命。 | ||||
防尘接线盒，保证接线的安全可靠。 | ||||
银白色铝合金边框、高透光率钢化玻璃、白色TPT衬底。 | ||||
典型参数： | ||||
标准测试条件： （AM1.5）辐照度=1000W/m2 ，电池温度=25℃ | ||||
电池正常工作温度 | 50℃ | 峰值功率（Wp） | 120W | |
短路电流温度系数 | ＋0.4mA/℃ | 开路电压(Voc) | 21.6V | |
开路电压温度系数 | －60mV/℃ | 最大功率电压(Vmp) | 17.2V | |
填充因子 | 70％ | 短路电流(Isc) | 7.8A | |
边框接地电阻 | ≤1ohm | 最大功率电流(Imp) | 6.98A | |
迎风压强 | 2400Pa | 重量 | 11.0Kg | |
绝缘电压 | ≥1000V | 外型尺寸(mm) | ||
安装孔径 | φ9 | 安装孔尺寸(mm) | ||
主要特点：
(1) 组件设计
按国际电工委员会IEC：1215：1993标准要求进行设计，采用36片或72片多晶硅太阳能电池进行串联以形成12V和24V各种类型的组件。该组件可用于各种户用光伏系统、独立光伏电站和并网光伏电站等。
(2) 组件选材
■电池片：采用多晶硅片太阳电池（尺寸为125mm×125mm）。电池的减反射膜为增强等离子化学气相沉积的氮化硅膜，呈深蓝色。电池的平均转换效率在14.5%以上。
■组件边框：组件边框是由阳极氧化优质铝合金边框制成，其表面氧化铝膜的厚度为25微米。组件边框设有四组方便安装的螺孔和一组接地孔，完全满足国际权威机构认证要求
■钢化玻璃：组件的表面玻璃采用了澳大利亚Pilkington公司的低铁（含铁量低于0.02%）钢化玻璃，其厚度为3mm，其大部分光波段的透光率大于92%。
■封装材料：组件由国外进口的抗老化EVA（乙烯—醋酸乙烯聚物）和耐候性好的优质TPT（复合氟塑料膜）材料层压而成。
■ 接线盒：组件的接线盒是根据目前国际市场太阳能发电的要求进行设计和制造的，采用了优质PP材料作为接线盒外壳和内绝缘材料，镀银铜质电极材料作为接线柱，并配置两个旁路二极管以减少热斑效应。接线盒具有很好的密封和防水性能。
2）充电控制器
太阳能充电控制器，原理简述（原理图）
性能特点：
控制电路与主电路完全隔离，可正接地也可负接地；数码显示功能，可显示出当前蓄电池电压、太阳能电池阵列输出电流、负载电流及蓄电池充电电流；多路太阳能可以同时接入；充放电各参数点可编程设定，可适应不同场合的特殊要求，而且可避免各路充电开关同时开启、关断时引起的振荡；各路充电压检测具有“回差”控制功能，可防止静态开关进入振荡状态；过充、过放、过载、短路、接反、过热等一系列报警和保护功能；风力控制器内置大功率风机卸载电阻有效防止风机卸载飞车，微电脑及无触点控制技术的独特设计，使其可靠性、安全性大大增加，从根本上避免继电器控制引起打火、烧结失控等问题；品种齐全，适应不同需要。功率从50W到200KW各种大小不等。电压从12V到600V各种电压等级
应用范围：
主要应用于邮电通信、铁路通信、公路、信号微波、户用电源、乡村集中供电系统及移动场所的太阳能系统等。
太阳能控制器技术指标：
工作电压 | 12V、24V电压自动识别 |
电压范围12V | 6.9V～17.2V |
电压范围24V | 17.3V～43V |
允许的工作温度范围 | -10℃～+50℃ |
允许的储存温度范围 | -20℃～+80℃ |
功耗 | 12V:ca, 12.5mA , 24V:ca, 15.8mA |
脉宽频率 | 30Hz |
最大输入电压 | 45V |
最小蓄电池电压 | 6.9V |
电流 | ||||
25℃时，模块的最大连续电流 | 15A | 20A | 30A | 60A |
25℃时，负载的最大连续电流 | 15A | 20A | 30A | 60A |
额外的温度保护 | ||||
负载的断开〉85℃ | ||||
负载的再次连接〈75℃ | ||||
3）风力发电机
设计拟采用24V 750W风力发电机组
风机外形美观，机械和电器性能良好安全可靠。本公司的发电机发电性能良好，功率达到100%以上。风叶设计合理且具有先进设计及制造水平。每片风叶重量误差都控制在3 g以内，故次平衡度极佳，噪声极低，安全性能极佳。如果同时选购我司的风机系统控制器还具有电器超速阻尼系统可以说是双重保险。风机安装有整流电路系统，采用直流DC输出，使安全特性更可靠，符合多个国家的安全标准。目前风机已通过CE等多项认证。
4） 免维护蓄电池选型
该系统胶体蓄电池采用12V、200Ah共6块。
储能用阀控式密封铅酸蓄电池用于电池光伏太阳能和风能发电系统，起作用是储存电能和缓冲系统电压，同时考虑其使用环境特殊性。光伏太阳能风能储能用阀控式密封铅酸蓄电池是根据其特殊用途专门设计的，符合NFC58“光伏发电储能铅酸电池”和JISC707-1992日本工业标准要求。专利合金正极板，深放电恢复能力卓越，彻底消除“早期容量下降”的困扰。高能量密度，电池容量提高15%。储能特殊工作条件下，3年内容量损失不大于20%电池放电小，25℃下为0.5-1.0%。工作环境温度-40℃~55℃。
产品特点： | 应用领域： |
＊适应环境温度广-30到45℃ | ＊应急照明系统 |
＊使用寿命长，NP为3-5年，GM可达15年 | ＊电子仪器、电子系统 |
＊安全防爆 | ＊铁路、船舶 |
＊无游离电解液，侧倒90度仍可使用 | ＊邮电通信 |
＊内阻小，在电流放电特性好 | ＊太阳能、风能发电系统 |
＊自放电小 | ＊大型UPS及计算机备用电源 |
＊荷电出厂，使用方便 | ＊消防备用电源 |
＊独特配方，深放电恢复性能好 | ＊峰值负载补偿储能装置 |
电池 型号
| 额定 电压
| 额定 容量
| 最大外型尺寸 (mm)
| 电池 质量 ±0.5Kg | 输出结构尺寸： M10螺纹孔输出
| |||
长
| 宽
| 槽高
| 总高
| |||||
FKJT-220 | 12 | 220 | 407 | 174 | 200 | 230 | 60 | |
5） 修正弦波逆变器
正弦波逆变器拟选用24V 300W
| 型号（ZTLC-DA300） | |||||
纯正弦波输出(失真率<4%) | ||||||
输入输出完全隔离设计 | ||||||
能快速并行启动电容、电感负载 | ||||||
三色指示灯显示,输入电压,输出电压,负载水准和故障情形 | ||||||
负载控制风扇冷却 | ||||||
高级微处理控制系统设计 | ||||||
过压/欠压/短路/过载/超温保护 | ||||||
输出功率 | 300W | |||||
冲击功率 | 400W | |||||
输入电压 | 12V | 24V | 12V | 24V | ||
输入电压范围 | 10.5-15.0 | 21.0-30.0 | 10.5-15.0 | 21.0-30.0 | ||
输出电压 | 110VAC±5% | 230VAC±5% | ||||
频率 | 50/60Hz±3% | |||||
瞬间效率 | 91% | 92% | 90% | 93% | ||
最大效率 | 86% | 87% | 85% | 88% | ||
满载效率 | 72% | 79% | 72% | 80% | ||
输出电流 | 0.18A | 0.15A | 0.22A | 0.16A | ||
输出波形 | 修正弦波(失真率<4%) | |||||
可允许的功率因素 | cosθ-90°~cosθ+90° | |||||
自动保护 | 过压/欠压/短路/过载/超温保护 | |||||
远程控制 | 外接开关远程控制 | |||||
安规认证 | UL458 | EN60950 | ||||
电磁干扰 | FCC Class B | EN50081-1:1992 | ||||
EN50082-1:1992 | ||||||
EN55022B:1994 | ||||||
EN61000-4-2:1995 | ||||||
EN61000-4-3:1996 | ||||||
ENV50204:1995 | ||||||
工作环境温度 | 0℃~40℃ | |||||
内储温度范围 | -30℃to70℃ | |||||
冷却 | 负载控制风扇冷却 | |||||
尺寸 | 237*155*72mm/9.33*6.10*2.83英寸 | |||||
重量 | 3.5公斤/7.7磅 | |||||
第四部分、红外热成像摄像机林火监测预警系统
1、热成像技术：
自然界中的一切物体的温度都高于绝对零度，都会有红外辐射．这是由于物体内部分子热运动的结果。其辐射能量正比于自身温度的四次方成正比，辐射出的波长与其温度成反比。红外成像技术就是根据探测到的物体的辐射能的大小。
经系统处理，目标物体的红外辐射转变为热图像，以灰度级或伪彩色显示出来，即得到被测目标的温度分布从而判断物体所处的状态。林区背景温度一般在-40～60摄氏度，而森林可燃物产生的火焰的温度为60O～1200摄氏度，两者温度相差较大。在热图像中很容易将可燃物的燃烧情况从地形背景中分离出来。根据热图像的温度分布，我们不仅可以判断火的性质还能探测出火的位置、火场面积、从而估计火势。
火焰与正常温度对比图
2、红外热成像原理：
l 热像仪由两个基本部分组成:光学系统和探测器。
l 物体的红外辐射经过光学系统聚集到探测器上，探测器把入射的辐射转换成电信号，电信号数字化到热像仪的电子处理部分，再转换成看到的红外图像，即热图。
3、基于热成像技术的森林防火系统优点：
Ø 成像能更早发现潜在火源
Ø 热成像能穿透尘雾发现火情
Ø 热成像更有利于分析火灾发展趋势
Ø 测温模块使用高精度的14位数字图像，能准确地发现温度异常，可自动捕捉场景高温点与区域，实现多区域高温分析，可设定报警温度值，实现自动报警。可根据用户的灵活需求定制系统。
4、软件运行界面：
基于传统的视频监控方式与林火自动检测、识别和报警软件检测相结合；基于林火自动检测、识别和报警软件，结合红外热成像技术的应用，热温差探测识别火点预警、高温发热物体探测识别技术的应用，重点加强林业防火监控管理系统的“林火自动检测、自动识别、自动报警和支持灭火指挥”的全过程方案软件；并且可以与林业防火监控GIS管理平台相结合。
热成像平台界面如图示：
软件设置界面
软件可以对图像的色彩，自动和手选模式的参数，目标测温参数和报警条件进行设置。
下图所示，自动和手动报警温度值都设置为100摄氏度时，图像不报警
当目标温度高于设置的报警温度时，可以见到在监控画面中，手动区域温度后有红灯警报，同时发出报警声音信号。
第五部分、森林防火GIS系统介绍
5.1总体设计描述
整个系统以RS、GIS、GPS现在通信技术、计算机网络技术为基础，可以做到在火灾发生前，不断提供火灾发生背景和条件的大量信息，有助于圈定某些火灾可能发生的地区、时段及危险程度，采取必要的防范措施，减轻火灾造成的损失；在火灾发生发展过程中，不断监测火灾的进程和势态，及时把信息传到防火扑救指挥中心，以便有效地组织救助活动；火灾之后，可以在大范围内实施快速反应，迅速准确地查明受损状况而做出较为准确的评估，为现代化森林防火工作提供重要的技术保证。
该系统的建立将大大提高预防和扑救森林火灾的决策水平，更加科学、有效的进行决策指挥，减少损失，节约扑火费用。国家已把GIS在森林防火上的应用作为科技防火的重要手段摆上日程，森林防火指挥部目前也急需应用这项技术，同时在各级防火指挥部均可推广应用。并且本系统将森林资源管理、营林管理、森林调查设计等集成，使本系统能满足多个部门的应用。因此，本系统的研制与应用，具有很强的实用价值和现实意义。
5.1.1 系统支撑平台设计
GIS平台设计
GIS技术是本系统应用的关键技术，根据需求选用在GIS行业占很大比例的国际主流产品ArcGIS.
ArcGIS Engine 9.3 是ESRI 推出的GIS软件。对于最终用户来说，它提供了一种更为快速、廉价的方式以获取地理信息。ArcGIS Engine 9.3为建立及发布地图信息提供了便捷的解决方案。对于高级用户，它还提供了更为复杂的客户和服务器配置方案及管理工具用来建立更加安全的、可靠的、可缩放的、高效的站点。
Arc GIS平台具有用于构建集中管理的、支持多用户的、具备高级GIS功能的企业级GIS应用与服务，如：空间数据管理、二维三维地图可视化、数据编辑、空间分析等即拿即用的应用和类型丰富的服务。具有创建集中管理的、支持多用户的、提供丰富的GIS功能、并且满足工业标准的GIS应用。提供广泛的 GIS 服务，以支持在分布式环境下实现地理数据管理、制图、地理处理、空间分析、编辑和其它的GIS功能。功能具体要求满足：
u 提供通用的框架在企业内部建立和分发GIS应用；
u 提供操作简单、易于配置的Web应用；
u 提供广泛的基于Web的空间数据获取功能；
u 提供通用的GIS数据管理框架；
u 支持在线的空间数据编辑和专业分析；
u 支持二维三维地图可视化；
u 除标准浏览器外，还支持桌面客户端；
u 可以集成多种GIS服务；
u 支持标准的WMS、WFS；
u 提供配置、发布和优化GIS服务器的管理工具；
u 提供.NET和Java软件开发工具包；
u 为移动客户提供应用开发框架；
主要基础地理信息数据设计
主要图形数据设计如下：监测区域高分辨率的遥感图像（如空间分辨率为2.5米分辨率的SPOT5遥感影像或2.5米的日本ALOS遥感影像图）、行政区划图、1:5万比例尺的地形图地貌分布图（DEM）、森林资源分布图。
属性数据包括：重点火灾区基本情况表；小班数据 ；防火组织情况表；队伍装备表；物资储备表；火灾档案表等。
硬件平台及架构设计
硬件设计将GIS业务应用服务器和数据库服务器分别集群，实现整个系统的HA模式，大致结构示意图如下：
实现经典服务器配置理论：就是一台服务器一个核心服务，不仅分散服务器的负载，提供安全性，方便调试；更方便以后的维护、扩容升级。因此基于理论的同时也根据森林防火指挥决策支持系统的实际应用，服务器配置分为： GIS业务应用服务器和数据库服务器。其中服务器配置建议均采用知名一线品牌产品。
5.1.2系统安全设计
系统安全性设计主要体现在三个方面：数据加密技术和数据备份；恢复策略；网络安全。
本系统涉及到用户的登录所需的用户名、密码等敏感数据和子模块运行的配置信息，出于安全方面的考虑，这些信息在存储之前都要进行加密，对于用户名和密码采用不可逆加密算法MD5，对子模块运行的配置信息加密之后涉及到读取配置信息的过程，因此对其采用可逆加密算法，本系统中采用DES加密技术。
对于备份策略的选取，主要考虑几个方面的因素，既系统联机程度要求高否，备份工作的技术难度和可操作性，是否恢复起来方便等因素。针对本项目的建设特点，建议采用以下策略进行备份、恢复管理。
硬件设备方面，在数据库文件存放的磁盘阵列上建立RAID5等类型的冗余校验。数据库系统采取联机归档的运行模式。归档日志与数据文件存放于不同的物理磁盘或者阵列。
数据库至少有两个以上的控制文件（control file）进行镜像，且存储于不同的物理盘阵上。联机重做日志文件（redo log file）分为三个组（group），每组为两个文件进行镜像，重做日志文件的大小在20M左右。
由于本系统的应用是一个7*24的实用不间断运行系统，因此数据库系统不可采用完整的冷备份，采用基于归档的模式的热备份操作。
恢复策略：基于以上备份策略，在数据库联机归档运行模式下，可针对不同的情况进行相关的恢复策略，现在列举如下：
u 控制文件失败
u 日志文件失败
u 数据文件失败
u 数据库系统整个磁盘介质崩溃
u 灾难性恢复方案
网络安全方面主要是在内外网之间架设网络硬件设备防火墙，根据系统实际所需要服务，通过灵活配置ACL控制列表及系统安全策略来防止外来安全入侵及内部数据的流出。
5.2系统模块功能描述
报表管理
实现森林防火报表的自动上报、浏览、查询、统计汇总等功能。
火灾报表管理图
火灾档案管理
通过对每场火灾的记录，建立森林火灾档案库，显示历史上的火灾数量、损失分布情况、重大火灾详细资料等，实现按属性或地域进行火灾的分类统计。
火灾档案管理图
值班计划
值班计划作为防火办日常工作的一个重要组成部分，由值班表查询、值班记录管理、值班接警、防火值班计划组成。系统的结构如下：
林火日常值班模块图
用户可以根据值班时间或者值班时间段、白班/夜班 查询符合条件的值班记录。用户需要系统管理员授权方可查询数据，用户可以查询全市值班记录，用户只可该县的值班记录。
用户登陆系统可添加值班记录，值班记录的填写分有火情发生和没有火情两种情况。当没有火情时，值班人员填写的值班登记表，仅作为日常工作的一部分，不纳入处理火情的数据；当发生火情时，由当日值班人员登记的火情登记表中的数据不仅仅作为以后生成火灾档案(火灾损失)和查处火灾案件的主要依据，还将作为扑火指挥的数据来源。
防火值班计划
提供防火期值班计划的上报、修改功能。
电话记录登记
登记值班期间来电记录。该记录只有值班人员、系统管理员和防火办工作人员可查看。
传真收发记录登记
登记值班期间收发传真记录，该记录只有值班人员、系统管理员和防火办工作人员可以查看。
领导指示登记
记录领导重要指示，可供所有用户查看。
5.3森林防火辅助决策系统
本模块功能是在基础地理数据、遥感及DEM数据、森林资源基础地理数据、森林防火专业基础地理数据基础上建立的一个供指挥部指挥、评价当前防火措施的过程及采取的措施成效。
林火扑救辅助及调度GIS系统
根据火情报警级别由地区森林防火办公室起动扑火预案，同时起用防火会商室，可启动林火扑救辅助决策系统进行大屏幕防火会商。
系统将叠加行政设施等空间数据作为底图，在其上叠加防火地面设施、居民地信息、水系等相关防火相关数据，然后由数据库中取出林火热点数据并由其中经纬度生成点状空间要素在图上标绘并与属性数据建立关联，在大屏幕上以闪烁方式标出林火热点地理位置，处理时调用生成火场轮廓线由林火热点数据生成的火场轮廓线并将火场轮廓线在图上叠加。由此建立林火态势图。
在屏幕上显示林火态势底图，在屏幕上显示当前气象和火险等级信息；在底图上显示防火地面设施；在底图上叠加各重点防火单位、武器弹药库、油库、易燃易爆品存放地等空间要素；系统从数据库中提取上报的当前火场实时数据并生成林火动态图形在底图上标绘，绘制实时火场轮廓；根据当前火场实时数据绘制各应急扑火队伍位置及相应人数；根据当前火场实时数据标绘火场火情描述；显示图上各要素的图例；标绘结果通过投影仪在大屏幕上显示防火综合示意图。
u 数据编辑
利用GIS技术，将所采集的数据，可通过使用手动方式（根据数据类型，或直接读取GPS上的数据，或根据异地人工报送录入），定位在电子地图上，利用GIS技术来产生林业基本图、地形图，如火灾点、过火区边缘、交通道路、生物防火林带、林火隔离带等，并与相关的林相图、行政区划图、居民地信息进行叠加或单项显示和打印输出，为林火扑救方案的制定提供数据支持。
GPS与扑火队伍，以及相应的通讯设施连接后，就可以将队伍行进的位置和路线数据及时传输到指挥部的GIS系统之中， GIS就可以准确地将当前位置定位到地图之中。从而就可以对队伍行动的方向、位置和到达的目标地进行及时的纠正和调整。
u 信息查询
基础属性信息查询
用于对当前扑火指挥态势图中各种基础空间数据、森林资源数据、森林防火专业基础数据等按属性进行查询，
基础图形信息查询
用户使用本功能，对当前地图图层要素进行点击、圈选等方式进行图形方式查询，查询结果将列表显示所选区域中所有地理要素的属性信息，并列表显示，同时在列表中关联本地理要素的图片、图像、影像等多媒体信息供用户查阅。
热点信息查询
显示火情火场当前最新信息。并着重表现当前火场位置变化情况、火场火线长度、发展蔓延情况（方向、速度等）、当前火场的指挥情况、当前火场扑救情况等供扑火指挥员全面了解火场提供支持。
历史火情信息查询
系统在当前火情查询基础上提供历史火情查询功能，对于当前正在扑救的林火，系统以时间序列的方式列表显示火情从接警、发生、发展变化的所有历史信息，使指挥员可以全面的了解一场火的全过程。
图层控制
鉴于系统所使用的地图文档类型众多，本系统使用分级图层组来增强对图层的控制与管理。一部分图层在放大到一定比例尺时候显示，一部分图层由用户选择叠加。用户也可以随时选择某图层叠加或去除。
图层叠加控制界面示意图
地图量算
可在电子地图上精确地测量出两点距离，以及进行多段距离累加，便于估算扑火队伍到达火场的距离和时间；另外可以在地图上初步勾绘火场轮廓线，利用系统提供的面积测算工具迅速得出当前的过火面积。
测量面积界面示意图
地图信息查询
针对一些防火专题数据可以进行属性查询，包括热点信息查询、火场信息查询、物资储备库查询、防火机构查询、防火指挥部查询、扑火专业队基地查询、航站查询、了望塔查询、防火检查站查询、轮勤点查询、防火通讯基地查询、人工蓄水池查询等。
态势图管理
在二维地图功能的基础上实现标绘功能，可用于制作各种防火业务图。业务图种类包括：扑火力量分布图、防火设施设备资源图、火场态势图、火灾分布图（春防、秋防、全年）、火险等级预报图、重点火险区图、重点火险区预案图等，防火业务信息的种类可以由管理员进行增加和修改。
林火态势图示意图
图上标绘
主要功能拟在1:1万电子地图上反映当前时刻的林火火情情况，本部分集林火火情信息和队伍的建立，更新，查询为一体，通过提供直观的表现方式供指挥员在扑火指挥时参考。操作员在其上基础数据标绘、火场标绘、扑火作业标绘、扑火路线标绘等图形操作，并提供用户对地理要素图形的编辑修改功能。同时完成标注的叠加及编辑功能。对指挥员提供一个了解和管理林火扑救全局和实际指挥扑救的平台。
林火热点标绘
系统访问实时和历史火情数据库，并取出当前所有实时火情，在1:1万电子地图上根据火情所在火场的经纬度坐标标绘出林火热点信息，并以动画的形式闪烁以加强显示效果，并根据火场实时数据在图上标绘火场热点所在地区、指挥部及指挥员、火场发展趋势（方向和速度）等信息，同时完成标注的叠加功能。
隔离带标绘
指挥员根据火场发展蔓延情况并根据在当前数据高程数据及RS数据的支持下决定创建隔离带，操作员在图形中按下鼠标左键将会出现一个点，按照实际需要连续点击会形成一连串的点，若要结束，双击鼠标左键，则会弹出一个对话框，进行选择火场及信息录入。图中绿色线形的为隔离带：
隔离带标绘及查询界面示意图
测距及面积量算
使用鼠标点取两点，系统直接显示两点之间的直线距离，多点可显示距离之和。简单的双击操作就可直接显示出当前对象如林班、小班、行政范围或火场的面积[测量精度符合森林资源调查规范标准。
空间GIS地图的分析
用户可在地图上动态绘制相关点状信息。比如某一位置的消防物资或队伍等的分布情况，可进行及时的修改与更新，并可自定义标识图标、颜色、大小等。
林火扑救辅助会商
系统可按照常规森林火灾扑救工作流（初发火位置确定=>设置隔离带=>救火资源的调派分析=>利用GPS扑火队伍行进监控=>林火扑救方案的评估），采用人机对话的交互方式，在最短的时间内为森林防火决策者提供优化的林火扑救方案集。扑火指挥员在扑火会商中心，利用本系统提供的扑火指挥功能进行车辆、物资、队伍的调度，决策隔离带的开辟，达到最快扑灭火灾、把损失降到最小的目的。
火场位置定位
通过专线或终端获取卫星遥感监测影像信息、GPS定位信息、双星系统定位信息等等多种方式，获取当前火场坐标并导入数据库中，按照地理坐标将火场位置信息展现在电子地图上，实现火源快速定位。
火场初发地标绘界面示意图
GIS监控视频双向联动
救火资源的调派分析
系统通过信息查询并显示林火周边林火扑救队伍、扑救设施，根据林火发生、发展的状况调派队伍和设施。
日常巡查管理
系统的定位、轨迹显示功能可完成对了望哨以及护林巡查人、车辆的流动定位，并将定位信息直接反映到省森林防火指挥中心的GIS系统上。
5.4森林防火应急指挥调度系统
该系统作为服务器端，在森林防火综合管理与会商系统的基础上，进一步对海量数据展开分析处理，运用对地理数据的切割和析取，支持网络传输，为未来的移动前指和移动单兵系统建设提供最新的任意火场地形的数据支持与接口；该系统作为林火扑救指挥的中心枢纽,负责指挥中心与电子监控系统、多媒体视频会议系统、移动前线指挥系统、移动单兵装备、移动车辆等独立系统单元的联动与数据传输，负责接收远程实时采集的各类数据，并将指挥中心会商结果与指令发送到各目标。
扑火队伍指挥调度
u 扑火队伍跟踪
系统提供创建扑火队伍的功能，将所有消防队伍作为扑火队伍来源，从用户所选择的消防队伍中抽调人员及扑火物资（风力灭火机、2号工具、灭火弹、刀具），并指配指挥员。同时设定扑火队伍关联火场，指定扑火队伍当前坐标。加入火场，后在图上以队伍图标形式表示扑火队伍及人数。
扑火队伍标绘示意图
u 扑火路线标绘
指挥员根据火场发展蔓延情况及当前扑火队伍所在位置并根据在当前数据高程数据及RS数据的支持下决定创建扑火路线，操作员在图形中按下鼠标左键将会出现一个点，按照实际需要连续点击会形成一连串的点，若要结束，双击鼠标左键。也可以通过系统调出队伍历史轨迹，描绘出队伍的行进过程。
林火蔓延分析
以某着火点为起始，系统综合风力风向等气象因素、植被及可燃物、地形地貌、阻隔物等因子，可以分别计算出设定时间内的林火蔓延情况，并提示蔓延推演结果的可信率；可查询过火面积内的森林资源数据、高压线、油库等重要信息，为扑火决策提供依据。
系统推演出各时间段的蔓延趋势图
系统提供蔓延结果的自我调整机制，操作人员可以根据现场移动单兵系统采集回来的火烧迹线灵活调整过火面积边界线，并注明是否为明火的性质，为下一次蔓延推演提高精度。
第六部分、监控中心建设
管理中心的功能主要有三个：第一、将所有监控点的信号汇集，进行本地监控；第二、设置网络录像服务器，做好录像监控工作；第三、处理报警服务器的报警信号，进行紧急的报警联动监控。
1液晶显示大屏
1）显示单元要求
Ø 系统采用M×N立柜式拼接；
Ø 独有的DID显示技术，450cd／m2的亮度，4000：1的对比度，10000K的色温（色温可调节）；高亮度高清晰度，即使在阳光照射下，依然完美显示；
Ø 单屏分辨率为1366×768
Ø 目前最窄的边框设计，拼接缝隙≤5.5mm；
Ø 采用靠墙前维护安装方式
Ø 超长寿命，使用寿命50000小时，支行稳定，没有任何灼伤、损伤，维护成本低；
Ø 单元屏提供丰富的信号接入功能，可输入复合视频信号、VGA信号、 HDMI、DP等高清信号接口，拼接屏也具有广播级高清型号SDI接口输入功能。
Ø 全新的“超宽视角延展技术”S-PVA&S-IPS，保证在上下左右178度视角内看到图像不变形，色彩无失真，双向178度大视角，满足全方位观赏；
Ø 具备内置信号拼接处理模块，每个显示单元能实现Video、VGA、DVI、HDMI中两路信号的叠加显示；
Ø 拼接单元采用通过工程流体力学设计的空气涡流散热方法，实现自动散热，保证系统的稳定与安全，无需风扇散热，减少噪音。
Ø 通过内置信号处理器即可实现以屏为单位进行M×N放大显示。
2）、处理器要求
Ø 视频矩阵、VGA分配器、VGA矩阵、内置信号拼接处理模块、显示单元、大屏控制软件等属于同一厂家的自主专利产品，不会出现兼容性和售后维护问题，投标人需要提供相关产品的认证证书资料。
Ø 必须有中文操作界面，并完全具有对各种信号源输入窗口的汉字正确显示的能力。
Ø 内置信号拼接处理模块采用并行的信号处理模式，确保信号处理的高速稳定，输出分辨率支持到1920*1080，输出色彩支持8位、16位、32位颜色。
Ø 矩阵信号输入能力：支持NTSC、PAL或SECAM全制式标准 Video（视盘机、DVD、录像机和摄像机等）视频信号；支持来自用户工作站的各种分辨率（640×480－1600×1200）的模拟RGB和数字RGB信号；支持高清数字多媒体接口HDMI信号，支持广播级的SDI信号。图像处理能力强，模式切换快捷，所有显示画面均能在整个屏幕范围无极缩放、自由移动、不延迟、不死机；并实现视频信号、VGA信号等整屏一路显示，多路分屏和跨屏显示，可以任意开窗显示，可以任意移动、缩放和漫游。
Ø 全屏显示：通过内置信号拼接处理模块，将所有显示单元拼接形成一个高分辨率的无缝单一逻辑屏，全屏显示分辨率为（1366×N）×（768×N），全屏刷新时间≤2秒。
Ø 矩阵和嵌入式拼接控制器安全能力要求：具备7×24小时的连续工作能力，具有自降温能力，不可采用风扇以减少噪音和避免由于风扇故障导致系统性能的稳定性，通过工程流体力学设计的空气涡流散热方法原理，以保证系统工作的稳定与安全。
Ø 嵌入式拼接处理器系统采用多重保护措施保证系统的安全平稳运行，可以通过监控软件实时监控大屏幕系统设备的工作状态。
3）、大屏控制器及控制软件
Ø 大屏控制软件、显示单元、内置信号拼接处理模块等属于同一厂家的自主专利软件，不会出现兼容性和售后维护问题，投标人需要提供软件著作权专利证书。
Ø 大屏控制软件应提供一个简单、易用、简洁的全中文操作界面，所有操作通过大屏控制软件的图形界面即可进行统一控制，不需要频繁的切换不同控制软件界面。
Ø 系统控制软件在具备强大全面的功能前提下，操作方式实用简捷，方便易学，使用户轻松掌握大屏系统的日常操作。用户只需通过鼠标和键盘简单的点击步骤，就可对大屏系统的多种设备进行同步控制操作，灵活实现各类图像的显示控制。
Ø 所有类型的显示画面都能从单屏显示按相应比例无级放大到全屏显示，全屏范围内显示图形不变形，整个屏幕亮度均匀，无暗角或亮角等现象，画面稳定无闪烁。采用软件控制窗口的拼接与分割，屏与屏之间的拼缝不能影响字符和图形的正确显示。
Ø 控制软件能够做到对整个LCD大屏显示的亮度和色彩一致性进行智能化调整。
Ø 大屏控制软件提供多用户的认证和授权机制，可为不同的操作者分配特定的操作和访问权限。管理员可对各操作员授予各种操作功能的权限，也可以根据大屏幕不同区域设定各操作员的可操作区域。
Ø 大屏控制软件提供模式和预案的管理。操作员可对各种信号窗口的显示方式和布局保存成模式，或者根据时序定制为预案，并可通过快捷键对模式和预案进行快速调用，实现自动化控制管理功能。
Ø 大屏幕界面的虚拟功能：操作人员可在操作工作站显示器上看到虚拟的大屏幕的拼接界面，可在此虚拟界面上看到所有大屏上显示的信号窗口内容，以便操作人员不必看大屏幕就能完成对大屏幕上的应用窗口的大小、显示位置等参数进行操控。
Ø 大屏幕控制软件采用B/S架构，与安装控制软件的计算机在同一个局域网内的其他计算机无需安装客户端，通过浏览器、用户名和密码即可实现对大屏幕系统的完全控制。
Ø 系统应具有二次开发功能，具有完整的二次开发接口，并提供对其他系统的控制接口，且系统建设方必须保证免费提供控制软件系统的升级和更新。
液晶显示大屏图例：
|
2.监控中心控制、存储系统
1）系统管理工作站：
CPU: 英特尔 酷睿i5 四核处理器
速度：2020（3.0GHz）
二级缓存：6MB
独立显卡：显示芯片AMD6770，显存容量1GB
内存：4GB，速度DDR3 SDRAM 1333MHz
硬盘：2T，SATA 3.0Gb/s 硬盘，200转/分钟
网卡：1000以太网
PCI插槽：CIe x 1：3个插槽 PCIe x16（显卡）：1个插槽
标配视频显示卡
显示系统：24寸液晶显示器
操作系统：Win XP
软件平台：林火监控系统管理软件V1.0
|
2）硬盘录像机：
视频压缩标准 H.264
实时监视图像分辨率 PAL：704*576 NTSC：704*480
回放分辨率 QCIF/CIF/2CIF/DCIF/4CIF
视频输入路数 16路
视频输入接口 BNC（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω），支持PAL、NTSC制
视频帧率 PAL：1/16--25帧/秒，NTSC：1/16--30帧/秒
码流类型 视频流/复合流
压缩输出码率 32K--2M可调，也可自定义。
音频输入接口 BNC（电平：2Vp-p，阻抗：1kΩ）
音频输出 1路，BNC（线性电平，阻抗：600Ω）
音频压缩标准 OggVorbis
音频压缩码率 16Kbps
语音对讲输入 1路，BNC（电平：2Vp-p，阻抗：1kΩ）
通讯接口 1个RJ45 10M/100M自适应以太网口，1个RS232口，1个RS485口
键盘接口 2个（支持级联，DS-8001HC/DS-8002HC/DS-8003HC无此接口）
硬盘IDE接口 2个，支持4个IDE硬盘
USB接口 1个，支持U盘，USB硬盘，USB刻录机
VGA接口 1个，分辨率：800×600/60Hz，800×600/75Hz，1024×768/60Hz
报警输入 4/8/路
报输出 2/4路
电源 90--135VAC或者180--265VAC，47--63 HZ
功耗（不含硬盘） 20－42W
工作温度 -10℃--＋55℃
工作湿度 10％--90％
机箱 19英寸标准机箱
尺寸（mm） 89mm(高)×442mm(宽)×470mm(深)
硬盘容量：2T*2（即两块2T的硬盘）
|
3）三维操作键盘
控制模式：网络方式
通信接口：1个1个RJ4510M/100MUTP网络接口；1个RJ45RS-232接口；2个RS-485接口(预留)
电源：直流+5V/6A
功耗：6W
工作温度：-10℃--＋55℃
|
工作湿度：10%--90%
4）矩阵控制器
性能指标 | |||
视频通道 | 电平范围(不带偏移) | 0.4 VP-P～2.0 VP-P 典型值1VP-P | |
输入偶合方式 | 直流偶合 | ||
介入增益 | 0dB | ||
-3dB带宽 | 大于10M | ||
输入输出阻抗 | 75 Ω±1Ω | ||
连接器类型 | BNC（用户可选RCA） | ||
其他 | 串行控制口 | 2排 DB9 Male型 / 9600b/s 8bit 无校验 | |
电源（50Hz） | AC180～240V | ||
工作温度 | 0°C～40°C | ||
贮存温度 | -20°C～85°C | ||
外形尺寸（mm） | 480 × 280 × 44 | ||
最大功耗 | 小于10W | ||
5） 液晶电视
|
屏幕尺寸：1068.0(H)x613.2 (V) x 54.7 mm(D)
图像长宽比：16:9
分辨率：1920(H)×1080(V)
点距：0.648(H)×0.648(V)
响应时间：8ms
色彩：10 bit，16.7m
亮度：700cd/㎡
对比度：3000:1
色温：10000K
可视角度（H/V）：178/178度
显示面积：1039.68 mmx 584.82 mm
电源：AC 100V～240V，50/60Hz,Universal，±10%
功耗：180W（正常工作状态）
电源管理：G:AC100V-240V 50/60Hz；G:5.0A(最大)
最佳分辨率：1366×768
重量：15.5Kg
3.监控中心供电系统
监控中心供电方式采用市电加载UPS系统供电，保证供电系统的稳定性并保证在市电断电情况下系统可以提供不少于4小时持续供电。
1）UPS控制主机
|
在市电出现：断电、电压过高或过低、电压瞬间跌落或是减幅震荡、高压脉冲、电压波动、浪涌电压、谐波失真、杂波干扰、频率波动等状况都可以提供良好的解决方案，为用户负载提供安全可靠的电源保障。
额定容量：10KVA
输入电压：120~275V
输入频率：46~64Hz 50/60Hz自适应
输入功因：＞0.99
输出电压：220X(1±1%)VAC
电流峰值比：3:1
额定功率因数：0.8
超载能力：Load< 105%,长期运; 105%≤125% >1min; 125%≤150% >30sec
|
效率：up to 90%
2）蓄电池
给UPS主机供电，保证在市电故障情况下，监控中心系统能正常工作，产品特点：
Ø 安全性能好:正常使用下无电解液漏出,无电池膨胀及破裂。
Ø 放电性能好:放电电压平稳,放电平台平缓。
Ø 耐震动性好:完全充电状态的电池完全固定,以4mm的振幅,16.7Hz的频率震动1小时,无漏液,无电 池膨胀及破裂,开路电压正常。
Ø 耐过放电性好:25摄氏度,完全充电状态的电池进行定电阻放电3星期(电阻值相当于该电池1CA放电要求的电阻),恢复容量在75%以上。
Ø 耐过充电性好:25摄氏度,完全充电状态的电池0.1CA充电48小时,无漏液,无电池膨胀及破裂,开路电压正常,容量维持率在95%以上。
第七部分、项目实施计划
1. 施工总体部署
鉴于上述工作量及施工面，整个施工总体部署如下：
1、铁塔基础施工：人工开挖基坑、现浇混凝土基础及预埋件。
2、铁塔安装：人工铁塔安装及调校。
3、设备采购：在合同鉴定当日即进行设备的采购及预定工作。以保证设备能按期或提前到货。
4、设备安装：设备到货后即进行进场登记，并在每个工作日不间断连续安装，以便后期调试能有充裕的时间。
5、统调试开通：设备安装完毕并检查无误后，便进行系统调试工作，调试工作分功能进行，包括：前端摄像机调试、系统调试、最后联试。
6、验收：系统全部调试完成后即可进行验收工作。
2. 进度计划及保证措施：
1、在施工的各个阶段均考虑留有一定的机动时间，以保证进度计划不受影响。
2、在线路、基础及设备的进货上也留有一定的提前量，以保证我方的施工始终走在现场进度的前面，做到只有我们的进度等现场（施工条件），而不能是现场进度等我们。
3. 安全计划：
1、严格遵守现场总指挥的安排及要求，每个进场人员均需按照林场护林工作人员提供的路由入场,以防意外事故的发生。
2、鉴定“建筑安装施工安全生产协议”，并严格遵守该协议的安全要求。
4. 质量计划：
1、基础质量：由专人监护管理，并进行常规养护。
2、设备质量：材料均提供相应的合格证，检测报告及（承保）认证书，进口设备则提供随箱的一切文件资料。
3、系统调试：均由经验丰富的专业技术人员到现场调试。
4、售后服务：全部系统提供一年保修，终身维护。
5. 劳动力安排：
1、基础施工：按具体情况定
2、设备安装：现场安排？人。
3、设备调试：现场安排？人。
6. 文明施工措施：
1、全部进场人员严格遵守安全要求，听从现场指挥安排。
2、施工过程中不乱丢工程废料杂物，大件杂物随工作完成带离现场或交专人处理。
3、协同施工单位加强联系，彼此友好谦让，保证文明施工。
4、进入林区做好防火措施，严谨施工人员在林区吸烟。
5、做好设备、部件的防盗、防雨淋措施
7. 台风防汛安全措施：
1、台风到来之前，对主控制室的设备要全部进行防汛保护：如可将主控制室的设备垫高或收存，以防水浸。
2、在台风过后，要对全部地盒进行排水或防湿检查，以避免线路出现短路等漏电故障。
第八部分、技术支持及售后服务
1. 保修与维护
对系统免费保修一年，积极响应客户提出的软、硬件维修要求，尽快使客户系统恢复正常运转。
2. 紧急现场技术服务
如系统发生故障，我公司及时派遣工程师，携带所需的工具到现场进行故障诊断，将系统故障时间降低至最底。
3. 现场技术培训
（1）现场培训：对现场管理人员进行系统日常维护和故障排除的培训。
（2）专业培训：组织为期一周以内的全天培训课程，由本公司派出工程师主讲，参加人员包括管理处监控中心现场管理人员、维修保养人员，课程包括系统原理，系统保养与维护，系统解疑和现场实际检修指导，最后进行考试。
4. 系统升级与更新服务
当客户进行应用安装或系统迁移时，提供免费派工程师进行技术咨询和现场技术服务。
5. 提供完善的系统文档及使用手册
本系统在设计时，充分利用计算机方面的成熟技术，正如计算机本身一样，系统具有高度的可靠性，日常维护的工作量非常少，并且在设计时充分考虑了系统的扩展性和升级等情况。提高了投资者的资金利用率。本公司提供对该系统免费保修一年的服务。保修期后，提供优质服务，只收所需更新部件的成本费用，提供免费软件升级服务。