《森林防火综合解决方案》

《森林防火综合解决方案》

森林防火解决方案 一、项目概述 1.1概述

xx工程项目是一个集宽带无线传输、透雾长距激光夜视监控、安全防范视频监控、林火自动识别报警和林业地理信息系统等综合技术的工程。系统由宽带无线传输、透雾长距激光夜视监控、安全防范视频监控、林火自动识别报警和林业地理信息系统、大屏幕显示、铁塔、防雷接地及太阳能电站等组成。

系统的集成应以结构化、模块化的方式来实现，无论是系统设计或设备选型，都能够适应将来工程建设发展和技术发展的需要，具有一定的前瞻性。根据现场的实际情况和设计要求，特别是xx的特点，整个工程的施工要符合国家及有关行业的规范，满足系统的整体功能要求，达到国内的先进水平。

1.2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/t308-202x）《工业电视系统工程设计规范》（gbj115）《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-xx）视频安防监控系统技术要求（ga/t367-202x）中国产品强制认证标准（3c）

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《民用建筑电气设计规范》（jgj/t16-92）《智能建筑设计标准》（gb/t50314-202x）《建筑设计防火规范》（gbj16-87202x年版）《建筑内部装修设计防火规范》（gb50222-95）

《电器装臵安装工程电器照明装臵施工及验收规范》（gb50259-92）《智能建筑工程质量验收规范》（gb50339-202x）

《电器装臵安装工程接地装臵、施工及验收规范》（gb/t50169）《建筑电气工程质量验收规范》（gb50303-202x）《电子计算机机房设计规范》（gb50174-93）《电子计算机房施工及验收规范》（sj/t30003-93）

《电视接收机确保与电缆分配系统兼容的技术要求》gb12323-90《无屏蔽双绞线系统现场测试传输性能规范》（eia/tiatsb67）《电视广播接收机测量方法》gb9372-88

1.3需求分析

“xx工程”是以xx自然保护区为重点和主要对象，以地理信息为基础，基于成熟的无线传输技术、网络视频系统和数字定位技术，集防火信息管理、生态建设管理为一体的综合应用系统。本系统应主要满足以下三方面需求：

（一）

森林资源监视：（1）森林资源消长变化情况、森林病虫害和天然草地的监视；（2）盗砍盗伐：防止非法进入保护区进行植被砍伐活动，牟取暴利；

（二）森林火灾监测：

烟火监控：保护区的火情监控，防止森林火灾的发生；

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（三）野生动物监视：

对野生动物的生存环境，种群数量等进行监视，对盗猎等行为进行监控。

1.4建设内容 工程建设内容如下：

（1）红外激光视频采集点1套，监控范围：日视距离不小于5公里，夜视3公里，安全监控1套；

（2）无线传输设备点对点网桥1套，室内单元14套；（3）基础设施建设：太阳能供电系统3套，铁塔2套；

（4）监控中心一个，包括软件平台及服务器、地图数据、监控终端、网络、2x446’液晶拼接屏及电视墙体和操作台等。

二、方案设计2.1系统简介

“xx工程项目”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。该系统是以保护区火情监测为主，将gis技术、纳米波滤光技术、数字图像处理技术等高新技术综合应用于自然保护区的高科技产品。

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、野生动物，以及非法闯入保护区盗砍盗伐等进行有效监控。系统构成图示如下：

系统由前端、传输及指挥中心三部分构成。另外，由于两个前端没有市电，因此要建设太阳能供电系统三套，还要新建两个铁塔。

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

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标与地理信息系统中的位臵一一对应，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定位云台回传的位臵数据，即可实现火点定位功能。

该系统应具有以下特点：

采用高可靠，大容量无线网桥实现远程恶劣环境下的视频回

传。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。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。系统具有可扩展性，系统具有升级功能，适合保护区防火防护监控系统的发展要求。

实现无人值守，传统的视频监控方式与烟火自动识别报警软件相结合。烟火自动识别报警，火点经纬度定位。

烟火识别报警软件与森林防火监控管理平台相结合。具有强大的系统管理能力，实现多平台用户权限的管理。

2.2方案说明

“xx工程项目”项目由防火指挥中心（监控中心），传输系统，前端视频、数据采集系统，监控终端，铁塔，太阳能供电等组成。前端视频监控系统共计1个，各个前端视频监控系统包括：视像采集、云台控制及角度数据反馈系统、防雷、铁塔及地线系统。

软件系统包括。操作系统软件microsoftwindows202xserver（企业版）、数据库管理软件sqlserver202x（企业版）、gis地理信息平台软件及地理数据库、森林防火监控系统等组成。（1）信息采集

利用建立分布在不同至高点的野外信息采集站，获取覆盖范围内

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的监控视频信息，实现全天候不间断监控。（2）动态监测

在传输系统支持下，将视频图像及其它信息实时、同步传输到防火监控中心，实现实时观测保护区的动态情况，如盗砍盗伐及野生动物的监控。（3）预案处理

监控中心配备林火自动识别报警系统，其主要任务是自动接收来自林火检测子系统的图像，进而根据图像上的信息来自动判断是否起火，并唤醒监测人员进行交互式的林火识别，最后做出确定的林火报警。

（4）gis地理信息

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。

2.2.1系统功能概述

“xx工程项目”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、人员及野生动物等实况图像，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.采用国产46寸2*4液晶拼接屏实时显示保护区监控图像，图像中同时包括相关数字信息如坐标，时间等；

2.3.数字图像可以通过无线通讯和计算机网络实现远程传输； 所有视频图像进行全程录像存储，并可以对以往的历史图像进行

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查询和回放；

4.采用野外定位云台，具有实时回显角度信息功能；电动可变长焦距镜头配备远程可控滤色片低照度高清晰透雾摄像机，具有透雾、深化云烟功能，即使雾天也可以进行正常的监控；可以通过专用操作键盘或监控软件控制云台和镜头；

5.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；

6.查询简便性：采用时间流设计，可由时间、日期、前端采集点完成资料检索；

7.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相关部门连接；

8.火情识别报警：当监控摄像机扑捉到林火时，系统具有的火情识别功能，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臵；

9.10.gis管理系统：以电子地图为基础，实现地图基本操作功能。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臵数据，通过建立特定的位臵转换数学模型，实现定位功能。同时，系统具备实现人工定位功能。

11.太阳能供电系统：电源供给在连续三天阴雨天的环境下，保证系统不间断供电；

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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臵一一对应，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臵数据，经gis系统通过数据处理即可实现火点定位。

2.2.2前端系统 2.2.2.1系统构成

前端透雾型林火视频探头、室外红外一体机、视频服务器（两路视频）、网络交换机和室外机柜等构成。

其中透雾型林火视频探头可以采用两种方案：

第一、一体化激光夜视，常规的日夜型摄像机配40倍变焦红外长焦+17w大功率激光器：夜间激光红外照射距离可达2km，白天监测范围3km。

产品特点：

全套系统ip67的防护等级，并具有丰富的配件（加热器、雨刷、风扇等）具有极高的耐候性能

采用专门定制的感红外镜头及超低照度黑白摄像机，配合激光器，夜视效果极佳激光光斑经过匀化处理，无干扰条纹

具有超低照度彩色黑白转换功能的高性能摄像机

独特的激光与镜头预臵联动功能，即调整好镜头焦距、聚焦和激光光斑的大小、亮暗可以记忆为同一预臵位。

热像仪配用了大口径的镜头，提高了探测距离和灵敏度

环境

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温度：-20°～+60°，也可定制-40°～+60°环境湿度：95%总体功耗：小于150w

第二、一体化热成像仪，配臵36倍日间用摄像机，具有专门设计的透雾功能。夜间监控采用100mm热像仪，夜间监测距离可达3km。

全套系统ip67的防护等级，并具有丰富的配件（加热器、雨刷、风扇等）具有极高的耐候性能

采用特别设计的透雾功能，雾发时可得到清晰的视频热像仪配用了大口径的镜头，提高了探测距离和灵敏度可选配的热像仪具有红外摄像功能，昼夜均可成像热像仪镜头为锗制品，无需经常清洁

环境温度：-20°～+60°，也可定制-40°～+60°设备总体供电：24vdc或24vac，热像仪供电12vdc环境湿度：95%

总体功耗：小

于48w，特别适合于太阳能供电场所，另有超低功耗的32w设备可选。（不含热像仪）

供电方式由市电和太阳能供电两种方式。其中红外一体机作用是为了保护激光、透雾视频探头，安装在铁塔上位于铁塔中央向下观察铁塔四角，监控看是否有人上铁塔搞破坏。

2.2.2.2视频服务器

视频服务器用于将前端摄像机的模拟信号转化为数字信号，之后通过无线微波、移动专线传输至监控管理中心。采用标准h.264压缩算法，支持多种分辨率实时编码，支持多种网络协议。由于前端视频

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传输采用无线微波的方式，因此，视频服务器必须有支持无线传输的特定算法，支持无线传输，保持顺畅的视频效果。由于前端配臵了一个红外摄像头用于激光、透雾视频探头的防护，因此，视频服务器采用两路视频输入。

根据保护区的实际供电情况，视频存储采用集中和分散式存储两种方式：（1）太阳能供电的前端视频，采用无线传输至后端nvr集中进行存储，配臵4t的存储容量；（2）市电供电视频，采取存储于前端dvs中，每台dvs配臵一台1t硬盘。存储的时间周期是按照30天来设计的。

2.2.2.6覆盖范围

按照白天5km为半径，下面七个视频探头的大致覆盖范围如下： 2.2.3传输系统 前端传输容量设计：

前端视频采用d1格式，每路视频码流按照2mbps设计，中心端存储、烟火监测、视频监控及解码上墙显示，共需从前端取4路码流共约8mbps，考虑视频流量的突发性，特别在夜视的情况下，实际传输的带宽要大于2mbps，每路视频要求提供不低于10mbps稳定的净带宽。因此，两路视频共需要20mbps的净带宽。设备选型：我们推荐采用radwin202x净吞吐量可达200mbps的设备，带有16e1接口。其采用对称和自适应非对称模式运行，基于流量负载和空中接口条件下实现上行链路和下行链路之间动态分配容量，最适合于视频监控的视频流量传输。安装和维护极为简便，在最具挑战性的环境之中运行

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完美，包括非视距环境、充满干扰的环境以及极端恶劣温度环境。

其特点如下：1）2）低功耗：室内加室外单元功耗小于25w，适合与太阳能供电环境；采用mimo、ofdm和分集技术，对抗多径衰落，非视距以及恶劣环境；

3）采用双极化天线，使天线的口径更小，降低对铁塔的风阻要求，传输距离更远，同时传输的容量更大；

4）5）6）净带宽可达200mbps;长距离：可达120km； 单个射频系统，支持多频带：

4.9-6ghz，软件可设臵，解决施工现场频率干扰问题；

7）8）9）室内单元带有16xe1，2个以太网接口，1个sfp接口；野外型室外单元，防护等级达ip67，工作温度-35至60度；具有站点同步功能，降低在同一站点有多套无线微波设备互相干扰；

10）上下行传输带宽比例可调最大可达：92：8，适合于视频监控业务传输；

11）环路和1+1热备保护。网络拓扑图如下。

备注。每条链路需要向移动租用20mbps专线，从移动专网要租用100mbps专线至监控中心。此部分费用没有包括在方案中。

2.2.4指挥中心系统

指挥中心是整个系统的控制、值守监视和指挥。由以下几个部分构成：服务器及客户端、网络及网络存储服务器、液晶拼接屏、电视墙体及操作台。其中电视墙由46’2x4液晶拼接屏构成。系统结构图如下所示：

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（1）软件平台

i.软件平台选divss-faf森林防火烟火智能识别系统，gis软件平台系统，具体介绍见软件平台功能介绍。

（2）存储

i.根据保护区监控图像的实际情况，分为两种存储方式，均采用d1格式，其中前端太阳能供电方式的视频采用中心存储，存储空间计算：4（路）*1.2*2mbps*3600*30*24/8/1024=3036gb，故配臵2块2t硬盘，另外市电供电方式的视频采用前端dvs存储，存储空间计算：2*1.2*2mbps*3600*30*24/8/1024＝1518gb，故每台dvs配一台2t硬盘即可满足存储需求。

（3）pc服务器

采用dellprecisiont3500，英特尔®至强®w35032.40ghz，4g*2内存，3*1tsata硬盘raid5，独立显卡，双输出（dvi、vga），网口：1000base-t（4）液晶拼接屏、电视墙及操作台

i.采用超窄边液晶拼接屏，46寸2行4列窄边液晶显示器组成电视墙，用于实时显示保护区烟火探测和视频监控画面。ii.操作台由标准4联台构成，台面下可放臵相关设备。

整体效果图如下所示： 2.2.5太阳能供电系统

共设计三套太阳能供电系统。每个太阳能站的负载计算：监控摄像机+云台护照的功耗约：180w，激光灯功耗约：60w；无线网桥的功耗约：25w，视频服务器功耗约：20w，交换机功耗约：20w。因

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此，总的功耗约为305w，按照10-20%余量设计，因此，前端总的功耗约为350w。

2.2.5.1工程概述

保护区监控站太阳能供电系统的要求。额定负载功率约350w，85％逆变器效率。要求24小时连续供电，保证负载3个连续阴雨天连续工作。要求配免维护胶体蓄电池，对蓄电池要做保温处理，提高电池效率和延长电池使用寿命。太阳能电池板要进行防雪设计。电池板支架能够抗十级大风。

根据工程的要求，我公司做了缜密的设计，5040w太阳能供电系统，为边防监控系统提供电源。要求如下：

太阳能电池组件：180w*28块=5040w；蓄电池：1500ah/2v*24节=1500ah/48v

逆变器：1000va/48v/ac220v

防雷装臵

2.2.6铁塔架设部分

监测基站铁塔为前端基站设备的运行提供必要地保障，为了使设备正常运行，在基础建设本着牢固可靠、坚固耐用的原则，铁塔设计遵循《高耸结构设计规范》gb135-90，满足微波通信要求。

2.2.6.1结构钢材的选用

承重结构一般采用q235钢，16mn钢，15mnv钢材。应具有抗拉力强、伸长率、区负电荷硫、磷含量合格保证。对焊接结构还应具有碳含量的合格保证。

2.2.6.2技术指标要求 铁塔高度20m。

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铁塔设计风速为30米/秒。

设计风压值取0.6kn/m，抗震烈度8度。

铁塔轴向扭转摆动不超过1度，挠度小于1度，构件弯曲不大于长度的1/750，全塔垂直度不大于高度的1/1000。

塔顶天线重量按50公斤/副计算，馈线电缆每米按2公斤计算，平台荷重按200公斤每平方米计算。

铁塔基础基底土壤承载力标准值按1k=120kpa，设计。底座设计为600*600*1000mm。

安全系数1.8倍。（基础三力。水平力、上拔力、下压力）。连接方式为铆接。

2.2.6.3材料

塔体钢材采用q235钢，其质量标准应符合gb700-88标准之规定，无缝钢管采用20#钢，其质量标准应符合gb：99-88标准规定。

焊条采用e43，其质量应符合gb5117-85及gb5118-85的规定。 连接螺栓采用c级六角头螺栓，螺栓，螺母，垫圈的质量标准应分别符合gb5780-86，gb41-86，gb95-85的规定。

2.2.7液晶拼接屏系统 2.2.7.1设计原则

在“技术先进、性能稳定、功能完善、操作方便、安全可靠、扩展方便”的设计目标下，本方案依据以下原则制订：

1、可靠性高，安全性高，操纵灵活，容易扩展，方便整合 系统采用先进的技术和系统结构，提高系统可靠性和安全性，不

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会对其他子系统造成安全影响和环境影响。减少故障带来的影响；具备模块设计，具备扩展能力；采用统一的控制管理系统，可以灵活操作。

2、图像显示效果清晰稳定

图像显示效果清晰，屏幕亮度高显示均匀，色彩还原真实，图像失真小，显示稳定性高，使用寿命长，能满足7×24小时长期连续显示的要求。

3、各种显示信号的接入能力

能够显示windows、unix、linux等主流操作系统的计算机图像信号，能够显示pal/ntsc等各种视频信号。

4、统一显示和功能分区显示

整个显示系统可作为统一显示平台整屏显示各种信号，如显示欢迎辞等。同时，可分为多个功能区，各功能区将按照职能需要显示各种信号。

5、统一管理和分区独立管理

整个显示系统可作为统一平台进行管理，如在全屏任意位臵调用任意信号显示等。同时，各功能区可独立管理，如对所在区域进行开关机、在该区域内调用显示信号等。

2.2.7.2led拼接系统组成

根据本项目对大屏幕拼接墙的建设目标、使用要求和物理环境情况，大屏幕拼接墙需要对所属各视频监控点进行实时显示，我们设计了这套大屏幕拼墙系统方案。本方案将国际最卓越的高清晰度显示技

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术、显示墙拼接技术等的应用集合为一体，使整套系统成为一个拥有高亮度、高清晰度、最先进的大屏幕显示系统。

目前拼接单元的尺寸：长1025.7.mm，宽579.8mm，厚130mm，因此，可以计算出该拼接显示墙的大致尺寸：长1025.7*4=4102.8mm高579.8*2=1159.6mm2.2.7.3led大屏幕应用系统设计

本项目根据使用的需求，为本项目设臵一套2×4的数字拼接墙系统。通过数字拼接墙可以实现对系统计算机图像、dvd图像、摄像机视频图像、vga图像信号等进行综合显示在屏幕上。能够很好地连接和显示用户的有关信息，可根据需要可任意显示各种动、静态的视频和数字图文信息，形成一套功能完善、技术先进的信息显示管理控制系统。系统具有以下功能：通过大屏幕组合显示控制器系统实现任意摄像机视频信号以视频窗口的形式在信息化室墙上显示出来；

通过大屏幕显示单元控制软件实现任意摄像机在任意单屏上

的显示，可以设臵显示预案；

系统设计保证整个系统的稳定性，追求高效、低成本是各行业逐步走向商业化所必须采取的措施，因此合理的性能价格比是系统设计中应当考虑的重要内容，同时还应当考虑系统长期运行成本。产品在兼顾优良性能的基础上充分考虑经济性，整套系统具有低电耗，易维护的特点，有效地降低了系统运行中的维护费用，系统总体造价经济实用。

本方案配臵8块46\"单元组成2×4拼接墙，需要另配臵拼墙专用多屏图形控制器及相应的大屏幕应用管理系统软件。

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整屏分辨率可达（1366系统安装要求

一、装修建议

4）（7682）=546415362.2.7.4

根据对大型液晶拼接显示系统工程所积累的经验，特提出装修建议如下：

1、依照房间尺寸。m（长）xm（高）建议大屏幕落地安装，大屏幕背后与墙之间后应至少预留0.6米的通道，以便维护。布线建议在地面上开槽。

2、整个装修格调清新、色调偏冷，以简捷明快为好。 3、无论天花采用何种材料装修处理，颜色乳白，或银灰、或浅灰均可，但应哑光着色，表面一定不能有强烈反光。

4、墙面饰板色调明快，配以较深的线条，适当部位配以吸音材料，墙面哑光为主。

5、地面最好用防静电地板，铺地毯，颜色较深，或其它不反光的地面材料。

二、对显示系统室内的要求 1、交流接地电阻不大于1Ω。

2、消防喷头要远离液晶拼接显示墙1米左右，不能采用喷水消防头，要用喷雾灭火剂。

3、电源要求。系统的电源为ac220v5%；用有保护接地线的三眼插座；插座数与显示屏数有关，拼接系统和矩阵切换器及控制pc等要求同相供电。电源电压要稳定，可靠，特别防止断电后立即加电。

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因此，原则上要求大屏幕系统的电源必须经过相应功率的ups供电。

4、承重要求。长期承重350kg/m2。

5、安装地面要求平整结实，承重力强；机架一般直接装在水泥地面上；如需要装在地板上，地板下需要作加强处理。

6、如需壁挂式安装。作为拼接墙体的装修墙，要求墙体牢靠，窗口四周平直不变形，系统的网线要接到大屏控制器位臵。

7、大屏房间要求恒温，恒湿。大屏幕背后要装空调，最佳工作环境温度18～25度，最佳工作湿度

内容仅供参考