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森林防火双光谱重载云台摄像机预警指挥调度系统

2022-05-15 ljqggh

森林防火GIS联动指挥监控预警系统

                     

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 -

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。


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。


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