森林防火監(jiān)控解決方案精選(九篇)

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第1篇：森林防火監(jiān)控解決方案范文

關(guān)鍵詞:森林防火;輔助決策系統(tǒng);3S

中圖分類號:TP311文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2009)13-3426-02

1 引言

森林火災(zāi)是世界性的林業(yè)重要災(zāi)害之一,造成的經(jīng)濟損失相當(dāng)嚴重,直接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),甚至還威脅著人民生命財產(chǎn)的安全。由于森林火災(zāi)具有突發(fā)性、災(zāi)害發(fā)生的隨機性、短時間內(nèi)能造成巨大損失的特點,一旦發(fā)生森林火災(zāi),不管撲滅是否及時,都將造成重大損失。為了實現(xiàn)森林防火工作的規(guī)范化、科學(xué)化、信息化,貫徹“預(yù)防為主,積極撲救”的方針,國內(nèi)外學(xué)者和林業(yè)工作者都做了大量的研究實踐工作。

隨著“3s”技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展以及在森林防火中的應(yīng)用,全國范圍內(nèi)新建了許多以“3s”技術(shù)為核心的不同層次不同級別的森林防火系統(tǒng)用以提高林火管理的手段與水平,使得森林防火工作取得了較大的進展。但目前的系統(tǒng)還有其缺點,如系統(tǒng)側(cè)重防火數(shù)據(jù)的管理和林火撲救,對3s技術(shù)的集成不夠等,沒有充分發(fā)揮森林防火系統(tǒng)的功能。本文提出的森林防火系統(tǒng)將加強林火的預(yù)防功能,充分集成現(xiàn)有技術(shù)以提供高效林火撲救的解決方案,對林業(yè)防火整體管理水平的提高具有深遠影響。

2 防火輔助決策系統(tǒng)體系設(shè)計

本文設(shè)計的森林防火輔助決策系統(tǒng)將計算機技術(shù)、3S技術(shù)、短信平臺、視頻監(jiān)控等技術(shù)進行有效集成,將實現(xiàn)森林防火預(yù)防、救災(zāi)指揮、災(zāi)后管理和災(zāi)情預(yù)測等功能,為各級森林防火指揮機構(gòu)提供有效的決策依據(jù)。其體系結(jié)構(gòu)由六層組成,各層實現(xiàn)獨立的功能。

2.1 森林防火輔助決策系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準規(guī)范技術(shù)

建立森林防火輔助決策系統(tǒng),需要依據(jù)一系列的標(biāo)準規(guī)范技術(shù),包括森林防火信息的分類、數(shù)據(jù)格式、代碼約定、操作規(guī)范等,對于規(guī)范防火系統(tǒng)的建設(shè)和構(gòu)建數(shù)據(jù)共享環(huán)境都具有重要的意義。

2.2 安全控制層

從網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全和應(yīng)用安全來保證系統(tǒng)運行的安全性,防范用戶的非法入侵、非授權(quán)用戶使用和病毒攻擊,保護網(wǎng)絡(luò)條件下信息傳輸?shù)恼_性和安全性。

2.3 基礎(chǔ)設(shè)施層

包括森林防火輔助決策系統(tǒng)建設(shè)所需的硬件設(shè)備和軟件設(shè)備。硬件設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、GPS、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、短信平臺等;軟件平臺包括圖形數(shù)據(jù)處理軟件、數(shù)據(jù)庫管理軟件、操作系統(tǒng)等。

2.4 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層是森林防火輔助決策系統(tǒng)運行的基礎(chǔ),包括數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫引擎和數(shù)據(jù)交換平臺。森林防火輔助決策系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括遙感圖像數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、地形圖、DEM、地面調(diào)查數(shù)據(jù)和防護資源數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)等,經(jīng)過采集、處理、標(biāo)準化、傳輸、存儲后形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和元數(shù)據(jù)庫;空間數(shù)據(jù)庫引擎將為訪問空間數(shù)據(jù)提供方法;數(shù)據(jù)交換平臺為需要森林防火輔助決策系統(tǒng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)共享的環(huán)境。

數(shù)據(jù)層解決森林防火輔助決策系統(tǒng)中屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)一體化的管理問題,為森林防火信息系統(tǒng)提供高效的業(yè)務(wù)分析、決策、交換和共享的數(shù)據(jù)環(huán)境。

2.5 應(yīng)用層

主要包括森林防火站日常業(yè)務(wù)工作所需要的功能。包括數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、林火監(jiān)控預(yù)防模塊、林火預(yù)警模塊、林火撲救指揮模塊、災(zāi)后評估等業(yè)務(wù)功能模塊。

2.6 服務(wù)層

服務(wù)層指為用戶提供資源和應(yīng)用的服務(wù),主要包括信息服務(wù)、視頻會議和辦公自動化。

3 防火輔助決策系統(tǒng)功能設(shè)計

3.1 數(shù)據(jù)管理模塊

以GIS技術(shù)為核心,對防火輔助決策系統(tǒng)所涉及到的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行輸入、存儲、管理、維護和更新,同時提供查詢分析功能,為森林防火提供決策信息,輔助森林火災(zāi)的預(yù)防和撲火指揮決策。

3.2 林火監(jiān)控預(yù)防模塊

森林火災(zāi)的大部分原因是人為用火不慎造成的,因此必須嚴格控制火源,才能充分發(fā)揮林火預(yù)防的功能。目前人民大眾手機的使用率較高,因此本系統(tǒng)將集成短信平臺,實時對進入林區(qū)的用戶森林火險等級預(yù)報等信息的短信,從而達到林火預(yù)防的功能。

根據(jù)森林資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、氣象資料等數(shù)據(jù),以林班為單元,對其森林火險等級進預(yù)報和區(qū)劃,對進入林區(qū)的人發(fā)送森林防火等級預(yù)警短信,短信內(nèi)部包括森林防火的重點信息,如可燃物類型和干濕度、火源出現(xiàn)的危險等。

3.3 林火預(yù)警模塊

作為縣級防火辦,獲知火災(zāi)發(fā)生的主要方式是通過群眾報警、護林人員監(jiān)測等方式。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,通過遙感衛(wèi)星可以及時發(fā)現(xiàn)林火熱點。預(yù)警模塊將從相關(guān)衛(wèi)星熱點的網(wǎng)站上下載熱點信息,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)所轄區(qū)內(nèi)存在林火熱點時,會及時報警,提醒值班人員查看熱點信息,及早發(fā)現(xiàn)火情,進行林火的撲救指揮。

3.4 林火撲救指揮模塊

林火的蔓延與天氣狀況、風(fēng)力風(fēng)向、地形坡度等因素緊密相關(guān)。一旦林火發(fā)生,需要以盡快的時間將林火撲滅。林火撲救指揮集成3S技術(shù),通過以下主要功能,輔助林火撲救方案的生成。

1) 火點定位及信息查詢:

將火點坐標(biāo)落實到森林資源分布圖中,查看火點中心一定范圍內(nèi)森林資源分布、道路分布、水源分布、居民點分布以及地形狀況,為撲火救援工作提供基礎(chǔ)信息。

2) 防火力量分析

通過GIS的緩沖區(qū)分析功能,按照設(shè)定的影響半徑對火點周圍的救援隊伍、防火物資以及生物防火林帶、隔離設(shè)施、居民點、鄰近水源進行緩沖區(qū)查詢分析?？焖俨樵兊较嚓P(guān)防火人員的手機、電話、通訊地址,以達到及時通知、盡早滅火的目的。

3) 專題標(biāo)繪

包括火點標(biāo)繪、救援路線標(biāo)繪、防火隔離帶標(biāo)繪、救援力量標(biāo)繪等專題標(biāo)繪。

4) 防火最短路徑和最佳路徑生成

根據(jù)火點信息、道路信息和地形信息,生成林火撲救的最短路徑和最佳路徑,部署防火人員和資源到達火場的路徑。

5) 林火蔓延趨勢預(yù)測

可以根據(jù)風(fēng)向、風(fēng)速、坡度坡向分析、森林資源信息,通過林火蔓延模型,直觀地模擬一定時間內(nèi)林火的蔓延趨勢,為林火的撲救方案提供科學(xué)的預(yù)測信息。

6) GPS監(jiān)控

通過GPS的實時跟蹤監(jiān)控,可以知道防火隊伍所在位置,了解防火隊伍的行進情況、火災(zāi)的蔓延態(tài)勢。對于及時調(diào)整撲救方案有重要作用。

7) 視頻監(jiān)控

衛(wèi)星監(jiān)測由于具有間隔時間長的特點,不適合作為防火指揮決策的數(shù)據(jù)源。在防火進行階段中,宜采用視頻監(jiān)控系統(tǒng),將林火狀態(tài)實時傳回防火指揮中心。

8) 三維電子沙盤

提供三維地形生成/隱藏功能,三維環(huán)境操作功能。相比二維地圖表達,三維電子沙盤不僅能很直觀的表現(xiàn)整體的地形地貌,還在地形通視分析、火勢蔓延分析和輔助決策等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。

3.5 災(zāi)后評估

包括對火災(zāi)造成的各種損失進行評估和對撲火方案的評估。根據(jù)森林資源分布圖和火災(zāi)過火面積,結(jié)合二類調(diào)查數(shù)據(jù)和樹木的生長模型,給出受災(zāi)損失報告;對撲火方案的評估將分析本次火災(zāi)的撲火方案,并與假設(shè)的撲火方案和歷史撲火方案進行對比,評價此次撲火措施的有效性,為制定撲火預(yù)案提供參考信息。

3.6 歷史火災(zāi)檔案管理

該模塊對歷年歷次森林火災(zāi)資料建檔,實現(xiàn)對歷史火災(zāi)災(zāi)情的信息的有效管理、更新維護、查詢和統(tǒng)計分析、重演火災(zāi)的功能,為火災(zāi)預(yù)防和火災(zāi)事后分析提供幫助。通過歷年火災(zāi)災(zāi)情重演、比較、統(tǒng)計分析,可以了解火災(zāi)多發(fā)時間和多發(fā)地點,分析火災(zāi)的誘發(fā)因素,了解撲救指揮的有效性,為制定撲火預(yù)案提供參考信息。

3.7 日常維護管理模塊

該模塊實現(xiàn)對每個森林消防隊伍人員信息、物資儲備站、消防設(shè)施及滅火裝備、t望塔的人員物資配備情況、防火隔離帶進行監(jiān)控管理,上級機關(guān)可隨時查詢所需信息,以便對所轄地區(qū)火災(zāi)防范工作進行檢查督促。

同時該模塊將對森林防火資源的空間分布合理性進行分析,如通過DEM來檢查是否存在通視盲區(qū),從而檢驗t望臺的分布是否合理。

3.8 系統(tǒng)管理模塊

該模塊將保證系統(tǒng)的正常運行,包括系統(tǒng)參數(shù)管理、分權(quán)限用戶管理、日志管理、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的備份與恢復(fù)。

4 小結(jié)

本文綜合運用“3S”、數(shù)據(jù)庫、視頻監(jiān)控等多種技術(shù)設(shè)計了森林防火輔助決策系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建立能為森林防火輔助決策提供現(xiàn)代化的管理手段,實現(xiàn)“預(yù)防為主,積極撲救”的森林防火目標(biāo)。森林防火輔助決策系統(tǒng)在本文中只描述了其簡單的框架構(gòu)成,其中還存在亟待解決的關(guān)鍵性技術(shù)問題,如視頻圖像的實時處理、實時獲取衛(wèi)星熱點信息、林火蔓延模型的建立等。

參考文獻:

第2篇：森林防火監(jiān)控解決方案范文

【關(guān)鍵詞】無線 防火 監(jiān)控

森林火災(zāi)是一種突發(fā)性強、破壞性大、救助困難的自然災(zāi)害。做好森林防火工作，有效預(yù)防和撲救森林火災(zāi)，是確保人民生命財產(chǎn)安全的迫切需要.當(dāng)森林發(fā)生火災(zāi)時，只有做到早發(fā)現(xiàn)、早解決，才能把損失降到最小。針對我國森林防火的實際需要，專門設(shè)計了一整套森林防火的解決方案。

1 系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計圖，如圖1所示。

1.1 圖像傳輸設(shè)備的選擇及技術(shù)參數(shù)

模擬圖像傳輸系統(tǒng)采用調(diào)頻體制，信號帶寬27MHz。為了保證信號之間互不干擾，兩路信號中心頻率間隔應(yīng)大于38MHz。目前國產(chǎn)模擬圖像傳輸系統(tǒng)主要有L波段、S波段、Ku波段幾種，頻率范圍分別為：L波段：950～1750MHz；S波段：2200～2700MHz；Ku波段：11～13GHz。

如果以38MHz頻率間隔計算，各頻段可同時傳輸?shù)淖疃嗦窋?shù)分別為：L波段：21路；S波段：13路；Ku波段：50路。

本系統(tǒng)共需同時傳輸15路圖像信號，L波段利用頻率復(fù)用技術(shù)可以做到30路圖像傳輸，從系統(tǒng)要求整體設(shè)備性能及造價來考慮，選擇L波段。微波傳輸需滿足視距傳輸條件，即監(jiān)控點至控制中心傳輸路徑上無遮擋（收發(fā)天線間可視）。

該系統(tǒng)方便安裝，傳輸圖像鮮明，主要是利用微波頻段傳輸，包括報警信號、伴音和視頻。

微波圖像傳輸系統(tǒng)：主要技術(shù)指標(biāo)：頻段：L波段950～1750MHz、KU波段11～13GHz；功率：10～40dBm；

微波工程接收機技術(shù)指標(biāo)：輸入頻率： 950-2050MHz；輸入阻抗：75Ω；輸入電平：-65-- -35dBm；中頻帶寬：27MHz；噪聲門限：6dB典型值；視頻制式：PAL；去加重：CCIR405-1 625行；視頻輸出：1V峰-峰值；頻率響應(yīng)：+1- -2dB（10KHz-5MHz）；工作電壓： AC150V-AC270V；功耗：15W；LNA電源：18V/100mA。

1.2 無線指令遙控系統(tǒng)

無線遙控是指實現(xiàn)對被控目標(biāo)的非接觸遙遠控制，在工業(yè)控制、航空航天、家電領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。我們設(shè)計的系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)接口，以適應(yīng)各種協(xié)儀。由發(fā)射和接收部分組成，可以控制云臺、鏡頭。

2 原理設(shè)計

如圖2所示。

2.1 功能簡述

在森林內(nèi)多個地點放攝像機，通過無線發(fā)射C（帶煙傳感接收）發(fā)射各種信號，接收機能夠看到森林中各個監(jiān)控點的實時狀況。

前端指令機能接收到監(jiān)控點發(fā)出的指令，解碼器來執(zhí)行中心的指令，控制云平臺左右上下的轉(zhuǎn)動，以及對鏡頭進行長焦、短焦的改變等。

2.2 控制原理

2.2.1 無線圖像傳輸?shù)倪^程

無線圖像傳輸頻率復(fù)用采用分割方式，圖像通道采用微波點對點的方式。攝像機通過采集的視頻信號輸送給發(fā)射機，然后輸出給天線，以微波的無線形式傳送給監(jiān)控設(shè)備的天線，接收設(shè)備接收到信號了以后，再經(jīng)過解調(diào)還原視頻信號，這樣就可以有確盤錄像機中顯示圖像了。

在實際使用的微波通信線路中，總是使用方向性非常強的天線，并把收、發(fā)天線對準，以使接收端收到較強的直射波。但是，由于受天線的方向性所限，總會有一部分電磁波透射到地表面，經(jīng)地表面反射后到達收信端的天線，或散射進入太空；其次，由于大氣層中存在不均勻的氣體，也會造成電磁波的折射和吸收，損失掉一部分能量；另外，由于微波無法穿過傳輸線路上的固體物，所以，在傳輸路線上的固體物，特別是高大的建筑物，就會使微波造成繞射和電平損耗。因此，微波通信既有直線傳輸特性，又有多徑傳輸特性，在無遮擋的情況下，傳輸距離可達70公里。廣泛用于公安、武警、消防、交通、金融、油田、廠礦等領(lǐng)域的遠距離無線監(jiān)控系統(tǒng)。

2.2.2 無線指令控制的過程

控制通道采用碼分多址、一對多點方式。指令信號通過主機輸入指令參數(shù)，再通過發(fā)射天線發(fā)射到森林中的各個監(jiān)控點中，監(jiān)控點接收到主機發(fā)射過來的信號，先通過校驗，再通過無線指令接收機解調(diào)出控制數(shù)據(jù)給解碼器，解碼器再根據(jù)地址碼來判斷是否解碼，同時具備雙向語音功能，可以適時對話。

3 結(jié)束語

實驗證明：通過采用硬盤錄像系統(tǒng)，進行實時錄象，上級領(lǐng)導(dǎo)可以通過聯(lián)網(wǎng)的計算機進行遠程監(jiān)控并查詢錄像資料，能真實記錄火災(zāi)發(fā)生及救火的過程，提供有效真實的資料，其性能可靠；高清晰、高畫質(zhì)，成為技術(shù)先驅(qū)。

參考文獻

[1]杜建華，張認成.火災(zāi)探測器的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].消防技術(shù)，2004（07）：10-15.

[2]徐春燕.火災(zāi)探測技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J].鞍鋼技術(shù)，2000（09）：60-62.

[3]花鐵森.消防報警產(chǎn)品和系統(tǒng)的技術(shù)現(xiàn)狀與市場[J].安防科技，2003（06）：4-12.

[4]祁勇.火災(zāi)自動探測技術(shù)的發(fā)展和今后的方向[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2002（04）：3-4.

[5]謝磊.基于ZigBee的倉庫數(shù)據(jù)采集傳輸管理系統(tǒng)研究[D].西安：西安工業(yè)大學(xué)[碩士學(xué)位論文]，2011.

[6]李志華.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計[D].汕頭：汕頭大學(xué)[碩士學(xué)位論文]，2009.

[7]顏學(xué)義.基于ZigBee的智能火災(zāi)報警系統(tǒng)[D].長沙：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)[碩士學(xué)位論文]，2008.

[8]吳起，蔣軍成.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實驗數(shù)據(jù)分析處理[J].中國安全科學(xué)報，2006，16（01）：39-43.

[9]田亞.基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)[D].上海：同濟大學(xué)[碩士學(xué)位論文]，2007.

作者簡介

李慶華（1979-），男，湖南省郴州市人?，F(xiàn)為東莞市同門電子科技有限公司高級電工。研究方向為電路設(shè)計與開發(fā)。

第3篇：森林防火監(jiān)控解決方案范文

關(guān)鍵詞：信息化建設(shè)；核心業(yè)務(wù)；統(tǒng)一的平臺；數(shù)字林業(yè)

中圖分類號：G202 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）08-0172-04

1.引言

自然保護區(qū)管理信息化是一個以信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為保證，利用信息技術(shù)深度開發(fā)及整合自然保護區(qū)管理信息資源，實現(xiàn)自然保護區(qū)信息資源的共享和良性互動，并結(jié)合現(xiàn)代自然保護區(qū)管理理論，通過各類直觀、便捷、智能的應(yīng)用，提高自然保護區(qū)管理的效率和水平，逐步應(yīng)用信息技術(shù)改造原有自然保護區(qū)管理體制的過程。

“象頭山國家級自然保護區(qū)管理信息化建設(shè)”項目的提出是響應(yīng)國家“數(shù)字林業(yè)”戰(zhàn)略與“數(shù)字保護區(qū)”建設(shè)的重要體現(xiàn)，是現(xiàn)代保護區(qū)管理的重要手段，也是保護區(qū)發(fā)展大趨勢的必然產(chǎn)物，更是保護區(qū)事業(yè)發(fā)展對管理工作提出更高要求的必然結(jié)果。保護區(qū)信息化管理的完善可以有效降低保護區(qū)信息業(yè)務(wù)需求成本；有利于個各業(yè)務(wù)職能部門的協(xié)作，提高工作效率；有利于為各級領(lǐng)導(dǎo)提高決策水平。

2.象頭山保護區(qū)概況

象頭山自然保護區(qū)位于惠州市北部，總面積10696.9 hm2，是北回歸線上難得的一片綠洲。隨著國家、省市對保護區(qū)投入的加大，以及人大議案的實施，保護區(qū)硬件建設(shè)得到了逐步完善，保護能力得到了極大程度的提升。近年來，象頭山保護區(qū)開展了多種多樣的生物多樣性調(diào)查和科學(xué)考察，積累了大量的資料；保護區(qū)根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的需要完成了服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機等信息化基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè)；并開發(fā)了信息門戶網(wǎng)站等應(yīng)用系統(tǒng)，為“信息化管理平臺”打下了良好的基礎(chǔ)。

自2011年起，象頭山保護區(qū)開始實施信息化管理平臺的建設(shè)，初步建成了以保護區(qū)核心業(yè)務(wù)為依據(jù)，采用地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感系統(tǒng)（RS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）等信息技術(shù)，結(jié)合保護區(qū)管理特點與專業(yè)知識，建立了保護區(qū)各類資源數(shù)據(jù)信息化管理、統(tǒng)計分析、視頻、防火監(jiān)控與監(jiān)測分析為主要目標(biāo)的，互通、高效、集成、一體化的信息化保護區(qū)管理系統(tǒng)，加快了保護區(qū)管理與服務(wù)工作的信息化進程，實現(xiàn)了保護區(qū)管理工作的網(wǎng)絡(luò)化、可視化、信息共享化，提高了現(xiàn)代化管理水平。

3.象頭山保護區(qū)信息化建設(shè)的架構(gòu)

象頭山保護區(qū)信息化建設(shè)的總體架構(gòu)是以數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)，通過數(shù)據(jù)信息交互服務(wù)，將各類數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有價值的業(yè)務(wù)與系統(tǒng)信息，通過合約接口，為信息化平臺的各個應(yīng)用層提供信息服務(wù)；同時數(shù)據(jù)中心還為智能巡護移動采集系統(tǒng)、樣地數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等移動終端設(shè)備提供數(shù)據(jù)整合服務(wù)并傳送到信息化平臺；最終信息化平臺的內(nèi)容通過PC、瀏覽器、平板、手機等各種設(shè)備來展示，為用戶提供便利。

4.信息化建設(shè)的主要內(nèi)容

4.1硬件平臺與運行環(huán)境、數(shù)據(jù)庫建設(shè)

（1）搭建軟硬件環(huán)境，如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器設(shè)備、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、工作電腦、監(jiān)控中心裝修、辦公附件等設(shè)施。

（2）對保護區(qū)現(xiàn)有積累的資料與數(shù)據(jù)進行整理、數(shù)字化，并建立集衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、保護區(qū)專題數(shù)據(jù)等為一體的空間數(shù)據(jù)庫。

4.2信息化平臺建設(shè)

建設(shè)以地理信息系統(tǒng)（GIS）為基礎(chǔ)應(yīng)用的集保護區(qū)資源管理、巡護監(jiān)測管理、生態(tài)監(jiān)測管理、科研監(jiān)測管理、辦公管理等為主要應(yīng)用的子系統(tǒng)管理。

（1）地理信息子系統(tǒng)是保護區(qū)信息管理的基礎(chǔ)應(yīng)用，由二、三維地理信息系統(tǒng)組成，它通過空間分析技術(shù)，將保護區(qū)地理位置、森林資源直觀、便捷地集成，有利于高效管理信息資源，為決策支持提供數(shù)據(jù)支撐。

（2）資源管理子系統(tǒng)是保護區(qū)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，主要對保護區(qū)森林資源、保護動植物等數(shù)據(jù)進行匯總、分析，并通過圖表的方式直觀的進行展示；同時還可展示一些保護區(qū)專題用圖，做到數(shù)據(jù)資源共享。

（3）巡護監(jiān)測子系統(tǒng)通過實時獲取巡護數(shù)據(jù)，對巡護人員及車輛進行實時監(jiān)控與定位，提供巡護工作中的運行軌跡、巡護狀態(tài)查看，以及巡護工作質(zhì)量的分析。并結(jié)合地理信息系統(tǒng)實時展示護林員的巡護路線、巡護計劃、巡護事件等，可有效提高保護區(qū)對巡護管理工作的效率。

（4）生態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)是保護區(qū)信息化建設(shè)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ).也是最為直觀的展現(xiàn)。主要是通過網(wǎng)絡(luò)（有線、無線）將保護區(qū)建設(shè)的視頻監(jiān)測點、樣地調(diào)查點、防火監(jiān)測點、氣象監(jiān)測點、紅外相機監(jiān)測點等地的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，與平臺系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接，以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)進行采集資源的整理、統(tǒng)計與分析，可以有效的展示保護區(qū)信息化監(jiān)測的成果。

（5）科研監(jiān)測子系統(tǒng)主要用于對保護區(qū)科研活動情況的展示，能直觀的反應(yīng)保護區(qū)的科研水平。如保護區(qū)動植物標(biāo)本展示，主要將保護區(qū)日常制作的蠟葉標(biāo)本通過電子標(biāo)本的形式保存；保護區(qū)科研項目情況的展示，主要是體現(xiàn)保護區(qū)科研項目的進展情況以及取得的成果匯報等等。

（6）辦公管理子系統(tǒng)主要實現(xiàn)保護區(qū)日常辦公的電子化功能，包括保護區(qū)辦公、車輛使用、物品使用、文檔管理、公章使用等無紙化管理，可有效的提高保護區(qū)日常辦公效率。

（7）系統(tǒng)設(shè)置子系統(tǒng)包括部門管理、用戶管理、角色管理、權(quán)限管理、系統(tǒng)日志管理、參數(shù)維護等后臺設(shè)置功能，方便日常系統(tǒng)平臺維護。

4.3信息化平臺硬件建設(shè)

（1）根據(jù)象頭山保護區(qū)的地形特點，在保護區(qū)核心區(qū)周邊建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，搭建數(shù)字無線傳輸方式的通訊網(wǎng)絡(luò)，將視頻信號傳輸至管理監(jiān)控中心。

（2）建設(shè)保護區(qū)常規(guī)地面氣象站，并完成相關(guān)儀器設(shè)備安裝與調(diào)試。

（3）建設(shè)保護區(qū)在線巡護系統(tǒng)，實時保護區(qū)巡護監(jiān)測任務(wù)，指導(dǎo)護林員開展巡護工作，提高管護監(jiān)測水平。

（4）建設(shè)森林防火專用報警監(jiān)測視頻裝置，利用紅外熱像儀和高清可見光攝像機對野外火源和煙氣進行熱成像分析，并與地理信息系統(tǒng)及視頻監(jiān)測管理系統(tǒng)相結(jié)合，提供煙霧及火焰識別，實時報警信息，并將位置信息以短信的形式傳送至保護區(qū)相關(guān)人員。

5.數(shù)字化建設(shè)的成果及發(fā)展趨勢

通過數(shù)字化工程的建設(shè)，象頭山保護區(qū)已建立起完善的地理信息數(shù)據(jù)庫；保護區(qū)資源管理信息取得了更直觀的展示效果；建立起對內(nèi)各業(yè)務(wù)部門的協(xié)同作業(yè)；建立起覆蓋保護區(qū)70%以上范圍的防火視頻監(jiān)測點；完善了保護區(qū)巡護管理系統(tǒng)；擴大了保護區(qū)樣地監(jiān)測的范圍；匯總了保護區(qū)科研建設(shè)的成果；保護區(qū)的數(shù)字化管理逐漸步入正軌。

象頭山保護區(qū)后期的數(shù)字化建設(shè)發(fā)展趨勢主要有：①嚴格遵守“全省自然保護區(qū)數(shù)字化平臺”的相關(guān)標(biāo)準規(guī)范與建設(shè)機制，建立規(guī)范化的數(shù)字化體系建設(shè)；②按照廣東省自然保護區(qū)數(shù)據(jù)庫建設(shè)技術(shù)規(guī)范要求，為提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與服務(wù)而建設(shè)全省統(tǒng)一的保護區(qū)數(shù)據(jù)體系，加快業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)和信息共享；③在“自然保護區(qū)數(shù)字化平臺”統(tǒng)一平臺框架下，實現(xiàn)保護區(qū)業(yè)務(wù)應(yīng)用基礎(chǔ)功能的共享，促進省、國家平臺和各保護區(qū)的和諧發(fā)展。

6.存在的難點與問題

（1）由于沒有統(tǒng)一的規(guī)劃標(biāo)準做指導(dǎo)，前期對數(shù)字化的定位不夠清晰，對平臺內(nèi)容的需求不太明確，實施方案缺乏論證，前期的規(guī)劃方向存在一定的缺陷。數(shù)字化建設(shè)是一項持續(xù)的工作，永遠都是在進行中，而沒有真正完成的時候，所以對于它的建設(shè)步伐值得好好地研究一下。

（2）自然保護區(qū)的建設(shè)環(huán)境非常復(fù)雜，對平臺的穩(wěn)定性有著較大的影響。數(shù)字化平臺的建設(shè)牽涉到很多方面，如：硬件、軟件、數(shù)據(jù)、工程實施等多個方面；而自然保護區(qū)的環(huán)境受地形、氣象、雷電、電源不穩(wěn)定等環(huán)境影響較大，導(dǎo)致設(shè)備使用不穩(wěn)定、壽命短、維護困難的情況較多；同時數(shù)字化平臺建設(shè)由于剛起步，缺乏建設(shè)和管理經(jīng)驗。因此，目前數(shù)字平臺的穩(wěn)定性還有待提高，功能有待完善。

（3）數(shù)字化建設(shè)的標(biāo)準還未統(tǒng)一，考核與評價機制不健全。由于數(shù)字化制度建設(shè)之后的管理和技術(shù)規(guī)范缺乏，很難達到各方都滿意的效果。數(shù)字化的后續(xù)運營缺乏主觀能動性，沒有長效的數(shù)字化能力與使用的考評機制，使用的普及度不高。

（4）后期維護難。由于數(shù)字化平臺涉及面比較廣，不僅需要先進的數(shù)字化技術(shù)人員，而且還需要熟知各工程方面的安裝人員來維護，更需要對保護區(qū)管理有一定了解的人員，因此對于它的維護存在一定的難度。

（5）保護區(qū)人員一時難以接受信息化的東西，平臺應(yīng)用普及度不高。

7.解決方案

針對上述難點和問題，可制定如下解決方案。

（1）由國家林業(yè)局統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)籌規(guī)劃全國保護區(qū)信息化建設(shè)的工作，強化頂層設(shè)計，實行統(tǒng)一標(biāo)準，防止出現(xiàn)自成體系、重復(fù)建設(shè)和低水平應(yīng)用等問題，為資源整合和協(xié)同作業(yè)打下基礎(chǔ)。信息化建設(shè)中基礎(chǔ)性、公共性的項目，由國家林業(yè)局統(tǒng)籌資金安排，統(tǒng)一研發(fā)，為全國林業(yè)系統(tǒng)信息資源整合、共享提供保障。對地方個性化的信息化系統(tǒng)，由各地信息化主管部門依據(jù)統(tǒng)一規(guī)劃與標(biāo)準，分別負責(zé)建設(shè)實施。

（2）以保護區(qū)業(yè)務(wù)需求為主導(dǎo)，以應(yīng)用和服務(wù)為重點，不片面追求高精尖技術(shù)，應(yīng)該以保護區(qū)實際情況及需求開展信息化建設(shè)。

（3）選擇條件比較成熟的省份和單位先行試點示范，取得經(jīng)驗后，逐步實行推廣應(yīng)用。通過試點示范，探索科學(xué)的技術(shù)路線，積累經(jīng)驗，指導(dǎo)全國，少走彎路，減少風(fēng)險，提高效率。

（4）加強保護區(qū)信息化業(yè)務(wù)培訓(xùn)，指定專人負責(zé)跟進項目的進展以及日常的維護，提升保護區(qū)信息化應(yīng)用的整體水平。

（5）將保護區(qū)的日常辦公業(yè)務(wù)逐步遷移到信息化平臺中來，有效的提升平臺的使用率。

8.結(jié)語

第4篇：森林防火監(jiān)控解決方案范文

概述

無線流媒體網(wǎng)絡(luò)多媒體監(jiān)控管理平臺集無線通信、流媒體、視頻處理、計算機網(wǎng)絡(luò)和自動化技術(shù)于一身，是視頻、音頻、數(shù)據(jù)和圖示一體化的解決方案，兼?zhèn)渚W(wǎng)絡(luò)視頻。

監(jiān)控、視頻會議、視頻直播等功能，具有超大規(guī)模組網(wǎng)能力，為無線監(jiān)控系統(tǒng)在公安行業(yè)的應(yīng)用提供了技術(shù)保障，為各種突發(fā)事件和應(yīng)急事件提供良好準備，使車載監(jiān)控、公共交通工具（公共汽車、地鐵、長途汽車等）等難度較大的監(jiān)控成為可能。無線網(wǎng)絡(luò)、流媒體業(yè)務(wù)主要面向GPRS/EDGE、CDMA、3G等提供較高帶寬（100kbit/s以上）的無線分組網(wǎng)絡(luò)。3G網(wǎng)絡(luò)空中接口帶寬的增加為流媒體業(yè)務(wù)的開展提供良好基礎(chǔ)，結(jié)合無線系統(tǒng)不受時間、地點限制的特點，使移動流媒體業(yè)務(wù)更具吸引力。視頻編碼器和自適應(yīng)高性能流媒體服務(wù)器設(shè)備使得圖像清晰度達到Full D1（DVD）效果，實時性好，方便使用，可直接通過Web方式進行遠程監(jiān)控和遠程管理，為用戶提供靈活的監(jiān)控畫面選擇、電子地圖使用，充分利用防火墻/VPN、加密、權(quán)限管理、安全認證，實時時鐘等技術(shù)，保證監(jiān)控系統(tǒng)和錄像資料不被越權(quán)使用和破壞。

在城市安防聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，由于前端設(shè)備及主干網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，海量用戶并發(fā)訪問視頻資源時極易產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)擁塞。在大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中采用流媒體分發(fā)技術(shù)，依靠分布式流媒體服務(wù)器集群可實現(xiàn)音/視頻流的分層轉(zhuǎn)發(fā)，從根本上避免大規(guī)模并發(fā)流量產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)瓶頸；單臺流媒體服務(wù)器的帶寬在100M～1000M左右，可以滿足千路用戶的點播請求（以每路384kbps計算）。這樣前端設(shè)備只需發(fā)送一份數(shù)據(jù)到流媒體服務(wù)器上，再由流媒體服務(wù)器進行緩沖轉(zhuǎn)發(fā)，客戶端則統(tǒng)一連接到流媒體服務(wù)器獲取視頻數(shù)據(jù)，真正實現(xiàn)多路用戶的并發(fā)訪問，節(jié)省了前端設(shè)備寶貴的帶寬。雖然流媒體服務(wù)器是分布式管理的，但對所有用戶的授權(quán)是集中式管理的，從而保證了服務(wù)的連續(xù)性和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全性。

相關(guān)技術(shù)

CDMA無線流媒體監(jiān)控系統(tǒng)是集流媒體編解碼、嵌入式及CDMA1X網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等高新技術(shù)的整合產(chǎn)品，融合了傳統(tǒng)監(jiān)控、無線網(wǎng)絡(luò)、動態(tài)跟蹤、手機點播等技術(shù)，為各種復(fù)雜環(huán)境、重要區(qū)域或遠程地點的日常、應(yīng)急監(jiān)視和控制提供卓越的監(jiān)控應(yīng)用。

1.流媒體編解碼技術(shù)

隨著數(shù)字視頻編解碼技術(shù)、嵌入式視頻服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)正迅速從傳統(tǒng)的基于有線電視技術(shù)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)向基于IP技術(shù)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)方向發(fā)展，數(shù)字監(jiān)控已在某些領(lǐng)域取代原有的模擬監(jiān)控。基于IP技術(shù)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用數(shù)字編碼壓縮技術(shù)（MPEG4、H.264 或M-jpg2000）、數(shù)字視頻壓縮技術(shù)將模擬視頻信號、數(shù)據(jù)信號或語音進行編碼，壓縮并打成IP包，通過有線或者無線IP網(wǎng)絡(luò)把視頻信息以數(shù)字化形式進行傳輸。只要是網(wǎng)絡(luò)可到達地方就一定可實現(xiàn)視頻監(jiān)控和記錄，用戶可在安裝有專用解壓縮軟件的計算機、掌上電腦（PDA）、手機或電視墻、大屏幕上觀看瀏覽，控制遠程實時視頻圖像，并結(jié)合實時錄像報警聯(lián)動、數(shù)據(jù)傳輸、語音對講等，這種監(jiān)控可與很多其它系統(tǒng)進行完美的結(jié)合。

壓縮技術(shù)就是將數(shù)據(jù)中冗余信息去掉（去除數(shù)據(jù)之間相關(guān)性），壓縮技術(shù)包含幀內(nèi)圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、幀間圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和熵編碼壓縮技術(shù)。 MPEG-4系統(tǒng)設(shè)計過于復(fù)雜，使MPEG-4難以完全實現(xiàn)并兼容，加上高昂的專利費，很難在視頻會議、可視電話等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)。用H.264（MPEG- 4/part10）視頻壓縮標(biāo)準，壓縮比極高、圖像質(zhì)量好、信道適應(yīng)性更好、碼流更低。H.264的設(shè)計簡潔，使它比MPEG-4更容易推廣，更容易在視頻會議、視頻電話中實現(xiàn)，更容易實現(xiàn)互連互通，可簡便地和G.729等低比特率語音壓縮組成一個完整的系統(tǒng)。

2.嵌入式視頻Web服務(wù)器技術(shù)

嵌入式視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò) 化數(shù)字視頻監(jiān)控為業(yè)界公認最穩(wěn)定、最有效的系統(tǒng)，由嵌入式處理器、硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)及特定應(yīng)用程序等組成，是集軟硬件于一體的獨立工作“器件”。嵌入式操作系統(tǒng)是實時的，是一種支持嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的操作軟件，它是嵌入式網(wǎng)絡(luò)計算機視頻室極為重要的組成部分，包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動接口、通信協(xié)議、圖形界面、標(biāo)準化瀏覽器等，具有通用操作系統(tǒng)的基本特點。

嵌入式視頻Web服務(wù)器原理：用嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。攝像機送來的視頻信號數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過內(nèi)部總線送到內(nèi)置Web服務(wù)器，用戶可直接用瀏覽器觀看Web服務(wù)器上攝像機圖像，授權(quán)用戶可控制攝像機、云臺、鏡頭的動作或?qū)ο到y(tǒng)配置。由于把視頻壓縮和Web功能集中到一個體積很小的設(shè)備內(nèi)，省掉復(fù)雜電纜，安裝又方便（一個IP地址），用戶無需安裝任何硬件設(shè)備，僅用瀏覽器即可觀看。

嵌入式系統(tǒng)應(yīng)具有的特點是：

（1）高可靠性。在惡劣的環(huán)境或突然斷電的情況下，要求系統(tǒng)仍然能夠正常工作；許多嵌入式應(yīng)用要求實時處理能力，這就要求嵌入式操作系統(tǒng)具有實時處理能力；嵌入式系統(tǒng)中的軟件代碼要求高質(zhì)量、高可靠性，一般都固化在只讀存儲器中或閃存中，也就是說軟件要求固態(tài)化存儲，而不是存儲在磁盤等載體中。

（2）體積小。不具備像硬盤那樣大容量存儲介質(zhì)，大多用閃存作存儲介質(zhì)，結(jié)構(gòu)緊湊，體積微小。

3.CDMA1X無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

CDMA1X是聯(lián)通在優(yōu)化CDMA網(wǎng)絡(luò)中推出的第2.75代數(shù)據(jù)傳輸通信技術(shù)，CDMA1X在傳遞速率、功能方面較GPRS具有優(yōu)勢，可取代過去傳統(tǒng)有線MODEM、X.25、數(shù)傳電臺、短信等方式。為確保視頻壓縮文件穩(wěn)定傳輸需有足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬，不同視頻壓縮文件對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求不同，為達到更好視頻質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)帶寬就更重要。CDMA1X理論速率153.6kbps，實際速率80kbps，超過有線電話撥號上網(wǎng)的56kbps，是平均30kbps～40kbps的GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)?-3倍，用MPEG-4格式可穩(wěn)定可靠地傳輸數(shù)字視頻流。

組網(wǎng)特點

1.無線流媒體監(jiān)控具有傳輸速率高、實時性強、傳輸距離遠、低時延（對視頻應(yīng)用非常關(guān)鍵）和設(shè)備成本低的特點。可提供高效和經(jīng)濟的視頻傳輸解決方案。寬帶無線接入設(shè)備提供11Mbps/54Mbps的高網(wǎng)絡(luò)帶寬，可將不同地點現(xiàn)場視頻信息通過無線通信手段實時傳送到監(jiān)控中心，支持采用 H.263/MPEG-1/2/4等格式的數(shù)字視頻流穩(wěn)定可靠地持續(xù)傳輸，最遠傳輸距離可以達到50km以上，并且不受山川、河流、橋梁、道路等復(fù)雜地形限制。

2.組網(wǎng)靈活，可擴展性好。由于沒有線纜限制，擴充性強，可靈活方便地進行安裝布署；維護費用低，一次性投資無運營費用，工程建設(shè)周期短；保護用戶已有投資，即使用戶需搬遷辦公地點，只需把無線設(shè)備搬遷至新地點安裝即可。

3.系統(tǒng)功能強大、靈活，全數(shù)字化錄像便于保存和檢索。根據(jù)監(jiān)控中心存儲空間大小。圖像采集尺寸、質(zhì)量和頻率，可記錄長達幾小時到幾個月的錄像數(shù)據(jù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化異地存儲。用戶可對記錄下來的錄像數(shù)據(jù)進行播放、定位及快放、慢放等。

4.高可靠性，保證不間斷視頻監(jiān)控。抗射頻干擾性能強，接收靈敏度理想，寬范圍天線能提供強大、可靠的無線傳輸；安全性較高，無線網(wǎng)絡(luò)有ESSID、MAC地址過濾及Web加密等安全措施與視頻系統(tǒng)管理結(jié)合多重加密手段，安全性等同于有線。

5.地域的遠程實時監(jiān)控。遵循全球統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準和通信協(xié)議TCP/IP，因特網(wǎng)傳輸多媒體信息，視頻傳輸依賴的通信網(wǎng)絡(luò)包括LAN/WAN、ISDN、DDN、ATM、PSTN等。

6.移動性。無線局域網(wǎng)設(shè)置允許用戶在任何時間、任何地點訪問網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，不需要指定明確的訪問地點，因此用戶可在網(wǎng)絡(luò)中漫游。

系統(tǒng)組成

1.視頻圖像采集點

在公安警車安裝監(jiān)控攝像機（彩色或黑白、固定或活動云臺、定焦或變焦）、CDMA視頻數(shù)據(jù)處理終端（視頻編解碼器）和軟件系統(tǒng)。監(jiān)控攝像機采集突發(fā)事件視頻信號，云臺由控制中心計算機控制，可對攝像機進行水平360°、垂直90°及變焦控制。視頻編解碼器負責(zé)把攝像機的模擬視頻信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，同時進行壓縮，另外也傳輸控制信號，視頻編解碼器內(nèi)置10/100M網(wǎng)卡，通過網(wǎng)線連接到無線設(shè)備上，編碼壓縮處理后的監(jiān)控信息通過無線網(wǎng)絡(luò)匯集到監(jiān)控管理中心，監(jiān)控中心能看到現(xiàn)場實時圖像信息，監(jiān)控人員通過監(jiān)控中心局域網(wǎng)或Internet遠程實時瀏覽視頻圖像，遙控云臺。為充分保證每個監(jiān)控點帶寬，用MPEG4編碼標(biāo)準，帶寬占用較低，并可實現(xiàn)圖像優(yōu)質(zhì)傳輸和存儲，且傳輸距離較遠。

2.CDMA無線網(wǎng)絡(luò)

通過CDMA1X IP路由器用點對多點方式覆蓋城市無線寬帶網(wǎng)絡(luò)，在點安裝CDMA1X IP路由器（以太網(wǎng)接口）。具有傳輸距離遠、低時延（對視頻應(yīng)用非常關(guān)鍵）和設(shè)備成本低特點，提供高效和經(jīng)濟的視頻傳輸方案。

3.控制中心

由視頻編解碼器、電視墻、監(jiān)控服務(wù)器、硬盤錄像機、監(jiān)控PC/PDA/CDMA手機等組成，可完成現(xiàn)場圖像接收與顯示、錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復(fù)等。用H.264編解碼技術(shù)和針對CDMA1X等無線信道的動態(tài)自適應(yīng)傳輸算法和準可靠傳輸糾錯技術(shù)、自適應(yīng)門限非線性濾波降噪技術(shù)和基于運動目標(biāo)分析的邊緣鋸齒抑制算法，使CDMA1X視頻服務(wù)器平均延時小于3s，最高支持D1分辨率，多通道CIF幀率最高可達25幀/秒（PAL制）；視頻編解碼器對經(jīng)CDMA1X無線網(wǎng)絡(luò)傳送來的前端監(jiān)控點攝像機采集的視頻信號進行編解碼處理，傳到監(jiān)控中心視頻監(jiān)控服務(wù)器上，再經(jīng)交換機通過內(nèi)部局域網(wǎng)傳至各個相關(guān)部門或人員的客戶端。

用戶可通過監(jiān)控中心云臺控制設(shè)備控制現(xiàn)場任意點的云臺，鏡頭的光圈、焦距、變倍，云臺的上、下、左、右，自動控制遠端電源、攝像機開關(guān)等。現(xiàn)場傳回視頻圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號存儲在硬盤錄像機，可快捷實現(xiàn)資料存儲、更新、查詢、備份等為執(zhí)法提供依據(jù)。

應(yīng)用范圍

CDMA無線流媒體監(jiān)控系統(tǒng)具有獨特的移動性、易操作性，可在很多行業(yè)里應(yīng)用。

1.運動物體內(nèi)視頻監(jiān)控

車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)適用于公安警車、金融運鈔車、消防車、貨運車、長途客車、城管監(jiān)察車、應(yīng)急搶險車等，在重要車輛（運鈔車，油罐車，物資車等）安裝監(jiān)控裝置，可了解運輸途中上下車人員和貨物在車內(nèi)搬運情況，防止被盜搶，及時了解現(xiàn)場情況做出應(yīng)急處理。巡邏人員無需架傳輸線路，攝像裝置即可將現(xiàn)場圖像拍攝并傳送到單位進行反饋。

2.有線網(wǎng)絡(luò)無法到達的地方

如公安偵查臨時布防、環(huán)境監(jiān)測、部隊野戰(zhàn)訓(xùn)練、森林防火、石油開采、石油輸油管線、物流、運輸船、長途車、火車、防洪搶險、電力高壓線路、高速公路、施工現(xiàn)場視頻監(jiān)控管理等，如架設(shè)在高速公路上監(jiān)控超高、超速車輛，架設(shè)在輸油管線上監(jiān)控偷漏油事件，架設(shè)在堤壩上觀測水流和高度，架設(shè)在煤礦了解開工狀況和煤礦安全生產(chǎn)，架設(shè)在旅游景點危險地段了解事故現(xiàn)場等。

3.人員無法接近的場所

易燃易爆場所、烈性疾病傳染區(qū)、生化武器危險區(qū)等。

第5篇：森林防火監(jiān)控解決方案范文

關(guān)鍵詞：無人機巡檢 中繼鏈路 任務(wù)吊艙 三維地面站軟件

中圖分類號：TM75 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（a）-0026-02

傳統(tǒng)的人工巡檢方法不僅工作量大而且條件艱苦，特別是對山區(qū)和跨越江河的輸電線路的巡檢，以及在冰災(zāi)、水災(zāi)、地震、滑坡等災(zāi)情下巡線檢查，所花時間長、人力成本高、難度大、風(fēng)險高。近年來，為減輕人工巡視的負擔(dān)，提高巡檢工作效率和電網(wǎng)可靠性，無人機在電網(wǎng)輸電線路巡檢中的應(yīng)用日益廣泛[1-6]。

目前國家電網(wǎng)多家單位先后研發(fā)了各自的電網(wǎng)巡視專用飛行巡檢系統(tǒng)，然而這些系統(tǒng)大多基于中小型無人機平臺，系統(tǒng)存在航程短、載荷低、清晰度不足、抗風(fēng)能力弱、自動化程度低等缺陷，在復(fù)雜地形氣候環(huán)境下難以展開實用化應(yīng)用。為此，該文重點從適用于復(fù)雜環(huán)境，提高巡視距離、巡檢精細化和安全性入手，結(jié)合輸電線路巡檢、航空、飛行自動控制、通信、地理信息、圖像識別和處理技術(shù)等多項技術(shù)，研發(fā)了一套大型無人機輸電線路巡檢系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)設(shè)計原則

根據(jù)應(yīng)用需求以及更遠、更精、更安全的技術(shù)要求，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)在中繼數(shù)據(jù)鏈支持下30 km以上超視距飛行巡檢；在70 m外自主跟蹤導(dǎo)線，清晰識別3 mm銷釘級設(shè)備缺陷；具有應(yīng)對各種復(fù)雜環(huán)境的飛行安全控制技術(shù)和保護策略；避障系統(tǒng)能夠在30～100 m范圍內(nèi)探測厘米級設(shè)備或障礙物能力，實現(xiàn)各種復(fù)雜環(huán)境下自主避讓障礙物安全飛行。同時，為豐富系統(tǒng)功能，提高系統(tǒng)的實用性和智能性，系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)無人機系統(tǒng)全自主盲飛、任務(wù)吊艙系統(tǒng)全自主執(zhí)行拍攝任務(wù)、自主起降、精確規(guī)劃三維航路、智能化評估診斷電網(wǎng)設(shè)備健康狀況和故障情況等多項實用化功能。

按照設(shè)計原則，將大型無人機電網(wǎng)巡檢系統(tǒng)設(shè)計分為無人機系統(tǒng)、中繼數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)、任務(wù)吊艙系統(tǒng)、三維地面站測控導(dǎo)航系統(tǒng)、飛行避障系統(tǒng)、缺陷故障智能診斷系統(tǒng)等六個分系統(tǒng)。

2 大型無人機在電網(wǎng)巡檢中的系統(tǒng)設(shè)計

2.1 無人機分系統(tǒng)

無人機分系統(tǒng)是飛行的主體平臺，主要提供飛行能力和裝載的功能。為滿足遠距離、長航時的飛行，并具有足夠的載荷能力，本系統(tǒng)選用Z-5大型無人機作為飛行平臺。

大型Z-5無人機與中型Z-3無人機技術(shù)參數(shù)對比如表1所示。

為了使無人機的飛行控制能力能夠應(yīng)對山區(qū)、丘陵、河流等復(fù)雜氣候地形環(huán)境，無人機配套飛控系統(tǒng)具備飛行安全控制技術(shù)，可全自主盲飛、自主起降、具備一鍵返航、低油量返航、失控返航等多種安全歸航保護措施。

2.2 中繼數(shù)據(jù)鏈分系統(tǒng)

為解決山峰阻擋、多徑折射衰弱和輸電線路強電磁干擾等帶來的通訊問題，有效拓寬無人機復(fù)雜地形巡線飛行的測控通信范圍，本系統(tǒng)設(shè)計采用中繼轉(zhuǎn)發(fā)模式的解決方案。中繼數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)采用地面光/電混合中繼和空中中繼兩種模式，并結(jié)合具體使用情況選擇。

數(shù)據(jù)鏈采用L頻段作為通信頻段，上行控制信號和下行圖像與遙測信號均有120 MHz的總帶寬。每個方向至少能夠涵蓋10個數(shù)據(jù)通信帶寬，頻點之間不會存在相互的干擾；能夠?qū)崿F(xiàn)靈活切換，降低外場頻點干擾，確保無線鏈路的正常通信功能；數(shù)據(jù)鏈時延低，標(biāo)清圖像傳輸延遲不大于260 ms，高清圖像傳輸延遲不大于300 ms，遙控傳輸延遲不大于130 ms，保證了數(shù)據(jù)鏈路的可靠通訊（見圖1）。

2.3 任務(wù)吊艙分系統(tǒng)

任務(wù)吊艙系統(tǒng)包括可見光攝像機、紅外熱像儀、紫外成像儀、高分辨率照相機、穩(wěn)定控制系統(tǒng)、圖像跟蹤系統(tǒng)等（見圖2）。

可見光照相機/攝像機所獲圖像可檢測是否存在物理缺陷，導(dǎo)線是否斷股、線路是否有明顯異物、絕緣子是否破損、防震錘否異常等缺陷；紅外圖像可檢測設(shè)備是否存在熱缺陷：接頭、線夾、耐張管、接續(xù)管等；紫外圖譜可檢查由于連接不良、絕緣子內(nèi)部缺陷等引起的電暈放電[7]。

穩(wěn)定平臺的精度是系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)。穩(wěn)定控制系統(tǒng)利用高精度陀螺儀隔離吊艙平臺的擾動，具備水平和垂直兩種大角度自動掃描方式，可以解決吊艙抖動及視場角受限造成圖像采集不清晰、不全面的難題。

圖像跟蹤系統(tǒng)根據(jù)高壓電線的線狀目標(biāo)特點，運用智能的跟蹤算法，可以實現(xiàn)復(fù)雜背景下的線狀目標(biāo)檢出和輸電線路自主跟蹤；通過接受到飛機平臺的載機和桿塔的GPS信息，可在無人機飛出測控范圍后，全自主跟蹤導(dǎo)線并瞄準桿塔拍照；吊艙設(shè)計桿塔凝視功能，通過綜合計算得到跟蹤輸電線的方位角，送給穩(wěn)定跟蹤控制系統(tǒng)，使無人機偏離理論航向的情況下對前方桿塔進行凝視對準（見表2）。

2.4 三維地面站測控導(dǎo)航分系統(tǒng)

三維地面測控導(dǎo)航系統(tǒng)通過加載地理數(shù)據(jù)、三維電網(wǎng)數(shù)據(jù)開發(fā)與無人機結(jié)合應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)無人機全程自主飛行和實時狀態(tài)監(jiān)測，大幅提高無人機飛行精度和安全性。

系統(tǒng)設(shè)計三維航線的智能化規(guī)劃功能，可實現(xiàn)與中繼設(shè)備、中繼飛機、飛控系統(tǒng)、缺陷診斷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊，為無人機在在電力線路巡檢和大范圍防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

2.5 飛行避障分系統(tǒng)

無人機避障系統(tǒng)基于毫米波高分辨率雷達探測技術(shù)[8]，包括機載信號采集模塊及設(shè)置控系統(tǒng)內(nèi)的機載避障分析模塊，構(gòu)建了無人機超低空飛行障礙預(yù)警與規(guī)避支撐理論和實用化系統(tǒng)。

系統(tǒng)可在前視半球面70 m內(nèi)探測出26 mm直徑的導(dǎo)線，實現(xiàn)智能避讓輸電導(dǎo)線、樹木等障礙物，保證了無人機在復(fù)雜地形條件下與電力線路及其它障礙物的安全距離保持，同時能夠為無人機飛行控制系統(tǒng)在飛行狀態(tài)下提供實時預(yù)警和避障的安全保障。

2.6 缺陷故障智能診斷分系統(tǒng)

系統(tǒng)采用了算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理、模式識別技術(shù)和數(shù)據(jù)融合技術(shù)等多種技術(shù)，通過對無人機巡檢獲取的線路設(shè)備多傳感器視頻及圖像數(shù)據(jù)進行處理，建立高壓線路缺陷特征數(shù)據(jù)圖庫[9]；應(yīng)用圖像識別技術(shù)和數(shù)據(jù)融合技術(shù)對線路設(shè)備缺陷進行自動輔助檢測診斷和評估。

3 實例應(yīng)用

2012年4月至今，國網(wǎng)福建省電力有限公司福州供電公司無人機飛行團隊先后在500 kV福東線、220 kV閩建線等11條線路上進行無人機巡檢飛行，租用福州市閩侯竹歧鎮(zhèn)竹岐民用機場作為飛行保障基地和主要起降場地。巡檢飛行期間，共巡檢飛行78 h，飛行68架次，巡檢797多公里，發(fā)現(xiàn)隱患故障95處。

通過實際飛行演練，無人機巡檢系統(tǒng)逐步建立了在山區(qū)、高溫條件下，無人直升機的小速度帶懸停巡線飛行模式，建立了空中中繼、雙機同空飛行作業(yè)流程，充分驗證了該套系統(tǒng)的可行性和合理性。

4 結(jié)語

大型無人機巡檢系統(tǒng)，以Z-5大型無人直升機為飛行平臺，搭載中繼數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)、任務(wù)吊艙系統(tǒng)、三維地面站測控導(dǎo)航系統(tǒng)、飛行避障系統(tǒng)、缺陷故障智能診斷系統(tǒng)，具有不受地形環(huán)境限制的優(yōu)勢，可實現(xiàn)電網(wǎng)線路巡視、設(shè)備巡查和災(zāi)情監(jiān)控的一體化管理，實現(xiàn)山區(qū)等復(fù)雜氣候地形環(huán)境下遠距離、長航時輸電線路巡檢和防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)用，提升電力系統(tǒng)防災(zāi)減災(zāi)和線路運行管理水平。在無人機電力巡檢應(yīng)用中，大型無人機巡檢系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下遠距離、長航時的應(yīng)用需求中，具有很大的實用化應(yīng)用前景。同時，通過無人機在電力巡檢系統(tǒng)的研究應(yīng)用，也推動了民用無人機在石油管線巡查、森林防火、勘測測繪等領(lǐng)域的發(fā)展，推動了國內(nèi)無人機、數(shù)據(jù)鏈、光電偵察吊艙等高新技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用。

參考文獻

[1] 林韓，林朝輝，湯明文，等.電力輸電線路無人直升機巡視的應(yīng)用[J].華東電力，2011，39（10）：1657-1660.

[2] 湯明文，戴禮豪，林朝輝，等.無人機在電力線路巡視中的應(yīng)用[J].中國電力，46（3）：35-38.

[3] 李力，徐勛建，李波，等.架空線路無人機巡線技術(shù)探討[J].湖南電力，2012，32（1）：1-4.

[4] 于德明，武藝，陳方東，等.直升機在特高壓交流輸電線路巡視中的應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù)，2010，34（2）：29-32.

[5] 厲秉強，王騫，王濱海，等.利用無人直升機巡檢輸電線路[J].山東電力技術(shù)，2010，172（1）：1-4.

[6] 陳曉兵，馬玉林，徐組艦.無人飛機輸電線路巡線技術(shù)探討[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2008，2（6）：56-61.

[7] 牛姣蕾，林世忠，陳國強.圖像融合與拼接算法在無人機電力巡檢系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電光與控制，2014（3）：88-91.