森林预警数字监控系统方案结构

　　系统前端图像采集专用设备

　　前端视频采集系统采用超远程透雾监控及激光夜视设备，而日夜型长焦透雾镜头的使用，使得监控半径达到10公里左右，能在至少十公里范围内识别烟火。透雾技术的使用，可以使得在薄雾天气依然能够透过雾气，监控到雾水后面的画面，并有深化云烟的功能，有效解决了有雾天气条件下的观测和林火的识别。激光夜视系统的使用，使得在夜晚完全无光照条件下依然可以观测到1.5公里的范围，防止犯罪分子趁夜间进行毁林等违法行为，同时云台的自动巡视功能和高精度定位，有效的保证各个重点观测地区的监控需求。

　　前端图像编码专用设备

　　视频压缩标准：H.264，视频处理芯片：DSP处理器。每路最高支持4CIF的解码输出，同时支持DCIF、2CIF、CIF、QCIF，视频输入源为网络实时压缩码流专为大型电视墙监控系统部署与管理而设计的网络解码器，具有功能强大的解码引擎，一台设备支持多路解码，减少部署成本。

　　风光互补供电系统

　　风光互补发电机组是回归自然又保护环境最理想和成熟的电源设备，尤其适用于风力和阳光资源丰富的森林、草原、海岛、沙漠、山区、林场等无电或缺电区域。

　　风光互补发电机组是以风力和阳光为能源来源，通过风力发电机和太阳能电池板将风能、太阳能转化成电能，风光互补发电机组在给储能设备充电的同时，经过电源控制系统输出稳定的DC24V，供给用电设备使用。多余的电能储存在蓄电池组中，保证系统在夜间和阴雨天正常使用。

　　风光互补发电机组采用现代高新技术，实现了全自动与多功能智能化，体现了大功率、高可靠、风光互补，真正实现了24小时不间断供电。

　　风光互补发电特点

　　1、绿色环保。全部能量取自大自然，运行过程中无噪音和污染排放。采用高能胶体蓄电池储能，无酸液和酸雾外溢，可在室外安全使用。

　　2、持续可靠供电。机组配置合理、功率大，高效率的太阳能电池组，新颖的六叶型风力发电机，风光互补发电，真正实现了24小时不间断供电。

　　3、全自动智能化。逆变控制器采用微电脑芯片、无干扰、高可靠，全自动数字化控制，运行无需管理人员值守。

　　4、安全可靠。控制器设有过载、短路、风机超速、机器过热、低压放电、高压充电、充电饱和等多重保护功能，一般故障自动恢复，正常使用无需维修。

　　5、使用寿命长。太阳能电池板设计寿命25年，风力发电机设计寿命20年，胶体蓄电池设计寿命5年，一次性购入，不需再购买其它能源，可长久无费用使用。

　　发电系统各部分容量的合理配置对保证发电系统的可靠性非常重要。一般来说，系统配置应考虑以下几方面因素。

　　·用电负荷：发电系统是为满足用户的用电要求而设计的，要为用户提供可靠的电力，就必须认真分析用户的用电负荷情况，主要是了解用户的最大用电负荷和平均日用电量。最大用电负荷是选择系统逆变器容量的依据，而平均日发电量则是选择风机及光电板容量和蓄电池组容量的依据;

　　·太阳能和风能的资源状况：项目实施地的太阳能和风能的资源状况是系统电池板和风机容量选择的另一个依据，一般根据资源状况来确定光电板和风机的容量系数，再按用户的日用电量确定容量的前提下再考虑光电容量系数，最后决定电池板和风机的容量。

　　前端防雷系统

　　监控系统由前端视频画面采集系统设备、终端控制机显示系统设备以及传输系统组成，该系统大部分都属于弱电系统范畴，对于电荷的感应相当灵敏，如果发生雷击，传输线路感应到雷电磁场产生过电压，可高达几千伏，而高电压会对系统内部的元器件造成严重的损害。

　　此防雷包含微波系统防雷和电源防雷。微波系统防雷主要是在发射机和天线之间串接避雷器，以避免来自天线的雷击，起到保护微波发射机的目的。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，电源系统和微波系统是野外监控遭受雷击最为薄弱的环节，如果电源系统遭受损坏，其它设备将都无法工作，因此作好电源防雷是重中之重。

　　电源防雷的关键是做好接地，而森林防火监控的摄像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，直径约为10米，该铁丝网的形状类似蜘蛛网形式，埋地深度约1米并在四周铺上木炭，以提高导电率，降低电阻值。

　　无线传输系统

　　森林监控点位多选为人迹罕见，无电无线的山头制高点，传输方式采用有线或光纤，线路铺设难度较大，因此最理想的方式就是无线传输。无线传输方式以施工简便、成本低、一次性投入等优势，无疑成为远距离监控系统传输的首选。其图像实时传输、清晰，传输频率可选，并且可根据传输距离的远近、现场自然条件的不同，其功率的大小可以按要求配置，在遇障碍物阻挡的情况下，可采用架设中继(图像/数据)系统。无线传输的全方位自动扫频功能，可自动检测周围无线环境中通道的干扰情况，快速选择最佳信道。

　　微型气象站

　　森林火险气象预报监测站是为了我国应对森林火灾易发生而进行预警测报的一套高精度数字气象站，它以其多功能和可靠性著称，而我们使用的防火气象站具有显示、记录和气象数据传输等性能，才能适用火险预报。此防火气象站配有一整套高性能的传感器来监视风速风向、降水、空气温度及相对湿度，还可测量土壤体积含水量、土壤温度、太阳辐射以及其它很多与森林防火相关的气象参数。

　　林火识别软件

　　林火识别系统可通过远程云台摄像，对所监测到回传的图像数据进行分析，通过图像处理，将所拍摄到的森林背景图像与火灾、烟雾的光谱特征进行比较，分析识别火苗，判断识别信息，如识别为火情，则给系统报警，传回云台所处的状态，将位置信息以水平俯仰角的角度数发送到森林防火指挥决策系统，系统将在电子地图上显示报警位置信息，并把电子地图监测的范围打开。该系统具有云台码流采集、林火图像识别、报警和交互确认、林火定位、云台姿态校正等功能。

　　视频监控平台及显示系统

　　后端监控平台管理系统，可实时的录像、回放、切换、调用、观看视频监控画面，所有森林安防监控信号，联网全国林业局。不同网络分控计算机可以同时进行操作，所有操作界面相同，信息一致，且信息实时通过网络更新，排除因不同分控计算机同时操作大屏幕而引起的误操作。优先级控制和权限控制：在提供网络控制功能、增强系统控制灵活性的同时，考虑到系统的安全性，防止非法操作和误操作，系统提供完善的优先级和权限控制功能，对于不同级别的操作员，提供不同的控制功能，无法进行越权操作，对于拥有某种控制权限的操作员，可以在网络上的任意一台计算机上输入自己的控制密码，便可以完成相应的控制，不受计算机位置、配置的限制。直观、图形化的全中文集成操作界面：在统一的图形操作界面下，通过简单的鼠标操作，便可以完成对集成系统中各项参数、预案的设置、调用，用户只需要关心最终的显示效果，而无需关心中间的视频切换过程、投影单元切换过程等繁杂的工作。