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解決方案

森林防火視頻監控預警綜合指揮系統解決方案

森林防火視頻監控預警綜合指揮系統解決方案

森林防火綜合指揮系統解決方案

 

一、背景和需求

  森林火災是危害森林的大敵,一場火災在旦夕之間就能把大片蒼翠茂密的森林化為灰 燼,給國家和集體造成嚴重損失;同時林地失去了森林的覆蓋,容易造成水土流失,容易 發生水旱風沙災害;影響農業穩產高產,危及公民生命及財產安全。
  發生森林火災,必須動員大批人員去撲火,既耽誤生產,又浪費人力物力,甚至造成 人身傷亡事故,給國家人民帶來損失。
  火災原因不外乎自然的和人為的兩類。自然災害不可避免,卻可以通過現代化監控和 預警手段,減少災害損失;人為造成的火災,目前主要通過宣傳教育、人工巡查和管理、 日常工作防范、建立滅火撲救隊等措施。人工防護林區有兩大缺點,一是人眼可視范圍較 小;二是護林員訓查的路徑所覆蓋的林區是有限的。
  建立一套有效的森林遠程視頻監管與視頻指揮調度系統,已經是林場防火的迫切需求。 積極建立信息化、數字化、網絡化的林火視頻監控體系,建設數字化森林監控平臺,對不 斷提高森林防護整體綜合能力、改善與保障森林資源安全和生態環境,促進并推動林業持 續、快速、健康發展,有著其特殊的意義和作用。
 
二、相關文件
 
法律法規依據
 
《中華人民共和國森林法》全國人民代表大會 1998 年 4 月
 
《中華人民共和國森林法實施條例》國務院,2000 年 1 月
 
《中華人民共和國森林防火條例》國務院,1988 年 3 月
 
《全國生態環境建設規劃》國務院,1988 年 10 月
 
《中華人民共和國環境保護法》
 
《森林重點火險區綜合治理工程項目建設標準》
 
《森林防火視頻監控系統技術規范》LY/T2581-2016
 
《森林防火工程技術標準》(LYJ127-1991);
 
《全國森林防火中長期發展規劃(2009-2015 年)》;
 
國家林業局計財司《關于組織申報 2011 年林業固定資產投資項目的通知》(規建函[2011]24 號);
 
 
技術依據
 
《數字林業標準與規范》LY/T 1662.1-2008
 
《森林火災成因和森林資源損失調查方法》LY/T 1846-2009
 
《信息技術開放系統互連網絡層安全協議》(GB/T 17963);
 
《計算機軟件開發規范》;
 
《操作系統安全技術要求》GB/T 20272-2006;
 
《數據庫管理系統通用安全技術要求》GB/T 20273-2006。
 
《視頻安防監控系統技術要求》(GA/T367-2001);
 
《報警圖像信號有線傳輸裝置》(GB/T16677-1996)
 
《民用閉路監視電視系統工程技術規范》(GB50198-2011);
 
《安全防范工程程序與要求》(GA/T75-94);
 
《工業電視系統工程設計規范》(GB50115-2009);
 
《信息系統等級保護安全設計技術要求》GB/T24856-2009;
 
《信息系統安全等級保護基本要求》GB/T22239-2008;
 
 
三、解決方案
 
3.1 設計依據
《安全防范工程技術規范》(GB50348-2004)
 
《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》(BGJ232.90.92)
 
《無線局域網標準》IEEE802.11
 
《建筑物防雷設計規范》GB 50057-2010
 
《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-2001
 
 
3.2 設計要求
從管理方法、人機界面到地理信息系統基礎平臺,全面提高森林防火機制和手段的智 能化和自動化程度。具體如下:
1)管理方法:系統擬實現的預測、規劃、優化、決策等功能,都建立在科學的理論模 型基礎上,在地理信息系統和計算機仿真平臺上完成。
2)人機界面:系統應建立多種智能導航界面,為管理人員和計算機通信提供友好直觀 的接口。
3)地理信息系統基礎平(GIS)臺:除完成基礎的和常規的地理信息采集、信息存儲與 管理、信息處理與分析、信息顯示和輸出等任務外,還應為各應用系統提供模型接口和數 據接口,并能夠完成以下特殊功能:進行三維分析,生成和顯示火險區地面的 3D 圖,計算 瞭望臺監測覆蓋區等;提高監控范圍內森林防撲火行動的整體協調性、聯動機制和反應速度。
 
3.3 建設目標
一是指揮中心與現場隨時可雙向傳輸調用森林火災實時音視頻資料及電地圖,掌握各地防火設施及撲救力量部署情況,滿足調度需求。
二是規劃合理、科學、實用,并具有前瞻性、兼容性及可操作性。具備對火源、熱源 的全天候自動探測、自動識別和自動報警功能,實現早發現、早撲救、早撲滅的管理目標。 三是規劃要在實地勘察的基礎上,確定精確位置,達到工程設計實施方案標準。以期 建立一套完整的智能化森林防火指揮管理系統,達到立體交叉、水平閉合,形成動態、多方位、多渠道、圖文聲音并茂的綜合監控體系。
 
3.4 系統組成
森林防火視頻監控預警綜合指揮系統包含八大子系統,分別是防火視頻前端系統、傳輸系統、防火綜合指揮系統、火災預測系統、日常防火辦公管理系統、視頻數據存儲系統、大屏圖文顯示系統、運維系統。
 
3.5 網絡拓撲圖
森林防火視頻監控預警綜合指揮系統是實施應急預案的工具,是基于先進信息技術、信息系統和應急信息資源的多網整合,軟硬件結合的災害防治保障技術系統。系統由前端監控基站與監控中心兩個主要組成部分。
 
系統網絡拓撲圖:
 
3.6 適用場景
本綜合指揮系統適用于,國家和省、市、縣等各級政府林業主管部門各自所轄區域內 的林業產業自然災害預警與管理、森林災害分析和指揮,森林資源保護等場景。
 
3.7 系統主要產品
視頻監控站由鐵塔、交換機、功放、喇叭、防盜球機、微波、風力發電機、太陽能、 風光互補控制器等設備組成,如下圖所示。
監控中心由中央控制服務器、視頻數據存儲服務器、短信網關、GIS 系統服務器、交換機、監控終端、電視墻等設備組成。
 
 
四、核心亮點
 
1、先進的探測器技術
 
采用國際最新一代非制冷紅外焦平面探測器 F_VOx(鐵電氧化釩混合工藝),高熱靈敏 度達 50mK,溫差分辨能力更強,同等條件下可探測、識別更細微的溫差變化。探測器像元 規格 400×300,相比于同檔次探測器具有熱圖像畫面更加清晰、細致。
 
2、獨有測溫算法
 
基于紅外熱成像微測熱輻計特性設計的專有測溫校正算法,通過相關參數的自動修正, 實現全天候實時精確溫度測量。實時測溫,響應時間在 30 毫秒以內,常規測量精度超過國 家標準(±2℃或±2%取大者),針對人體測溫,精度≤0.3℃。
 
3、高效能測溫功能實現
 
  內置先進的測溫運算處理機制,實時熱成像前端測溫和測溫數值視頻 OSD 疊加,通過 常規監控視頻網絡實時在線獲取流暢的視頻熱圖像和關鍵測溫值,測溫精度高,響應速度 快,可在熱圖像上設置測溫點和測溫區域(最大支持 8 個測溫區域),自動檢測和顯示溫度: 點測溫(鼠標測溫)、區域測溫、全屏測溫(區域和全屏默認為最高溫位置和溫度值,可根 據需要訂制最低溫位置和溫度值),自動追蹤區域最高溫和全屏最高溫。
 
4、測溫報警聯動
 
  可設置多種測溫報警條件:超溫預警、超溫報警、溫差報警(最高溫與平均溫差值報 警)、溫度變化趨勢報警(平臺功能)。設備可自主實現離線測溫報警功能,支持測溫報警 聯動輸出。支持第三方平臺獲取測溫報警信息(如 ONVIF 擴展協議)。
 
5、特有圖像處理技術
 
  多種偽彩圖像模式和圖像增強 DVE 功能,圖像平滑無噪聲,適應性強。可根據不同場 景溫差特點,提供多種特有的圖像調整算法模式,如室內、室外、天地、海天、線性以及 根據用戶場景進行調節的自定義模式,易識別偽裝及隱蔽的目標。
 
6、溫度自適應調焦鏡頭
 
  鏡頭采用高透過率全鍺光學被動消熱差技術設計,在-40℃~60℃的超寬溫度范圍內工作無需調焦,防水密封設計,專利結構前置調焦,可適應不同地區、不同室內外環境應用。
 
 
五、用戶價值
 
實現森林火災預防與管理從被動反應式走向前瞻式。
 
保障公眾生命財產安全和維護社會穩定。造福社會、造福百姓,服務于和諧社會建設。
 
加強林業防火的信息管理,全面提升林業管理水平和服務能力。
 
節省人力成本、提高信息利用率和時效性。

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