产品名称:森林防火监控系统
产品型号:DVS-FASYS
产品类别:森林防火监控
产品特征
 
详细说明 产品参数
 详细介绍:
       随着造林事业的不断发展,林地面积、旅游景区逐年增加,同时也发展了大量的旅游景区,带动了地方经济的发展,防火工作是首要任务。森林火灾是世界性的林业重要灾害之一,年年都有一定数量的发生,造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、短时间内能造成巨大损失的特点。因此一旦有火警发生,就必须以极快的速度采取扑救措施,扑救是否及时,决策是否得当,重要原因都取决于对森林火情的发现是否及时,分析是否准确合理,决策措施是否得当。为此,国内外都在预防为主、减少和控制森林火灾而努力。为了早日实现森林防火的工作的科学化、信息化、规范化、贯彻“预防监控为主,积极扑救的方针”,真正做到早发现,早解决。
      林区面积广、海拔高、环境复杂、山顶没有电源,布线困难、普通的监控不能实现,一般都是在山顶建设一个人力观察亭,工作人员上山困难,一到晚上气候冷,看不远、给林业管理带来很多困难,深圳中晖科技根据林业目前的特点研发了风光互补发电系统和无线数字激光夜视监控系统,前端山顶安装无线数字、激光夜视红外线灯、远程监控镜头、高清摄像机、云台控制系统、风光互补发电系统、大功率扬声器和铁塔组成。在林区监控管理指挥中心安装数字无线接收微波、数字集群电台、监控控制台,是整个系统的图像显示、图像录像控制中心,具有远程控制功能,向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制的、可回放的现场实时的图像、声音消息的广播。林区监控管理指挥中心系统还具有向上级林业局和省林业厅接口的功能。
森林防火无线视频监控系统设计要求
       1.  能直观、真实、在森林发生火灾前及时发现火情,防止偷盗、捕杀,从而起到预防的目的;
       2.  能在森林发生火灾时把现场的图像实时传回指挥中心,指挥中心通过监视前端摄像机图    像指挥调度救火,最大限度的减小火灾造成的损失;
       3.  能真实记录火灾发生前,救火过程中以及救火以后现场的真实情况,从而对火灾进行处理,提供有效真实的直观资料;
       4.  架设激光夜视监控系统低照度全天候摄像机,白天可以看到10公里,夜晚可以看2—5公里,观测森林火情、对初发火情,做到及时发现、及时救护。使火灾隐患消亡在萌芽状态‘
       5.  从消防嘹望塔至林区管理指挥中心把前端图像传输至监控管理中心。森林防火消防中心可对火情进行实时观察,以便及时了解现场情况协调调度指挥;
       6.  林区监控管理指挥中心可以对前端设备进行长焦、短焦控制;对云台进行上下、左右控制;
       7.  系统具有多路画面实时录像,多路画面实时显示,图像压缩质量设置,视频移动报警联动录像查询及回放,视频参数设置,远程图像显示,实时监控,远程监控,录像存储,定时录像,告警录像,用户管理等功能;
       8.  山上需要24小时不间断供电,满足所有设备用电需要,要考虑到没有太阳和风的情况。
系统方案设计及选型
 
一、设计概述
    森林防火监控系统不论其系统的大小或功能强弱,概括起来,主要由前端、传输、主控和网络4个部分构成。整个系统的主要作用在于快速处理警情和及时防范火警。一旦遇有火灾报警,可以为指挥中心提供准确的时间、地点、灾情及详细的图像信息,便于中心及时做出相应的决策。本森林防火监控系统采用微波远程监控设计,具有监控图像质量好,实时性好,并进行多层次的并行分控,可以大大降低误警的概率,提高系统的灵活性和实用性。
       本方案对摄像机出来的图像信号,采用DVSONE 生产的远程数字微波图像传输系统进行传输,并且还可以对云台、镜头、声音、图像、灯光等需要控制的设备进行无线指令发射接收来控制信号。
由于森林防火系统,一般监控点的地点距离监控中心都有几十公里不等的距离,我们需要将图像传输到监控中心,不外乎两种方案:光纤和微波。在山地铺设光纤和电源,其施工难度是相当大的,并且造价相当高,工期也很长,所以采用光纤传输的方案是不可行的。而如果采用微波方式来传输的话,则非常容易实现,在发射端架上摄像机,数字微波传输设备,太阳能和风力发电设备,工期很短,造价也比较低,用户完全可以接受。远程数字微波图像传输系统,采用2.4G和5.8频段的无线数字微波来传输远程监控视频信号。具有稳定可靠等优点,具有较强的抗干扰性能,图像十分清晰稳定。在无阻挡情况下,通常可以传输几公里至几十公里的距离。现实环境中不可能完全保证可视、无阻挡,那么则为了保证监控中心图橡接收效果,可以找出监控现场与中心都可视的第三点,加装图像传输中继设备。
二、系统方案设计结钩图
图像采集与传输系统结构框图
 
三、森林防火监控图像采集子系统产品选型
森林防火监控图像采集子系统,包括低照度高清晰摄像机、万向云台、变焦镜头、防护罩、解码器、供电电源以及避雷设施等。
1、  摄像机的选取
红外热像仪作为前端监视主机,红外热像仪的好处是,根据它的图像,我们可以直接知道画面环境每一个点的温度(根据画面的颜色来区分)这样可以很方便地利用计算机对前端采集的图像进行数字化处理,对环境温度湿度进行分析,及时提出火灾预报或火警等级,提高了系统的智能化程度。但是,红外热像仪的图像清晰度非常差,监视距离非常近,大约为1公里左右,同时,红外热像仪的寿命比较短,不适合24小时实时监控,再加上造价比较高,因此离实用尚有一定的距离,而CCD摄像机作为传统的监控方式,则非常成熟实用,图像清晰度高,效果好且直观,一旦发生火警,监控中心可以非常直观地确定火警的具体位置(这一点,采用红外热像仪是不可能实现的)。另外,从原理上说,CCD摄像系统的工作寿命比红外热像仪高一个数量级。所以,目前在森林监控系统中,绝大多书采用的还是CCD摄像机。我们建议采用高清晰度,低照度的彩色CCD摄像机,摄像机感光光谱要宽,对远红外线光谱线十分敏感,这样使得摄像机对火光和由火光引起的燃烧温度有较高的检知道能力。
2、  变焦镜头的选取
由于森林监控的监视范围较大,通常一个CCD摄像机要兼顾到几公里或更远范围的区域,所以必须用高倍数的长焦距望远镜头。根据我们在一些森林防火监控系统中的经验和教训,我们认为,采用进口的镜头其效果和质量要远远好于国产镜头。进口镜头除了清晰度和稳定性优于国产镜头外,在功能上一般都有预置功能,可以对选好地重点方位进行预置编程监控。
3、  云台的选取
云台的选取主要是可靠、耐用、稳定性高、抗风能力强,由于选取的镜头和护罩都很大,所以载重量要大于20公斤。为了实现操控的灵活性,建议选取带有预置位的云台镜头,可以实现对林区火灾事故多发地区的重点监视监控,使整个监控系统有的放矢。
4、  防护罩的选取
防护罩要容得下长焦距镜头和摄像机,所以其尺寸要足够大,而且要有雨刷和恒温装置。
5、解码器的选取
本方案选择DVS-NS401H 系列视频解码器,可以与无线数字微波的通讯端口相兼容,同时,用户在监控中心可以通过控制键盘,控制前端报警视频切换器,手动将视频信号切换到云台下面防盗监控摄像头,以便观察周围的情况。
     6、前端的系统防雷
      防雷主要是由视频防雷和电源防雷组成,主要是为了避免电源线引入的浪涌袭击。根据我们的经验,野外监控和微波系统对于雷击最为薄弱的环节还是系统的电源,因此做好电源防雷是相当重要的。电源防雷的关键是做好接地,而森林防火监控制的铁塔往往置于高山之上,接地很难做好,所以要根据具体地形,因地制宜。
7电源系统
前端电源应该尽量采用市电,也就是说,选择具体的监控点时,除了监视的需要以外,还要考虑尽量选择在有电源的山头上。如果有一些监控点实在没有电源,可以考虑采用太阳能或风力发电机供电系统。
四、森林防火监控图像传输及控制子系统
由于森林防火监控主要用于野外远距离传输,所以传输系统不外乎光缆和微波。通常由于森林山区的特殊性,光缆的铺设费用较高,且易被人为破坏,所以微波图像传输的主要特点成为森林防火监控的首选方案。微波传输的主要特点是便于架设、开通快。由于森林监控的监控点本身地势较高,所以正好克服了微波传输受地形限制的缺点。尤其是在前端到当地分控中心的传输过程中,采用微波是最佳方案。数字微波远程传输设备的优势,主要有以下几点:
数字微波可实现快速覆盖
无线数字微波系统最大的优势是能够实现快速覆盖。采用点对点无线通信方式,一般只需要安装一个或多个无线中心站设备,就可建立覆盖整个城市区域的宽带无线接入网络系统。
数字微波灵活性高
在无信号覆盖区域内的任一个位置架设无线终端站,就可以实现网络接入,具有很高的灵活性。
数字微波扩展性强
当需要增加业务点时,无须进行大面积的网络改造,只要增加或减少被监控点的无线传输设备,就可以完成被监控点的增加或减少。
     同时数字微波还具有抗干扰能力强、传输距离远、通信安全可靠,可以实现对数据的加密等特点。
       鉴于以上分析,我们在对摄像机出来的图像信号,采用远程数字微波图像传输系统进行传输。在没有遮挡的情况下,数字微波传输系统可以传输几十公里的距离,图像质量能达到D1标准。如果避不开遮挡,则可以找一个对发射和接收点都可视的第三点,进行一次中继。增加一套微波中继设备,就相当于将微波发射接收设备增加一套,中继的数量根据现场情况增减。
根据情况,我们采用如上图所示连接方式,前端采用两种无线数字微波发射器把前端采集的信号发送到监控中心,如果两点之间不可视,那么我们选一个两点之间可视的第三点作为中继。在前端距离不远的两个监控点我们采用一路无线数字接收器接收前端的两路视频信号。使设备利用最大化,从而减少费用支出。监控中心采用两种无线数字接收机对应前端的传来的信号。并通过交换机与监控中心的电路相连接,以便控制前端摄像机和云台。监控中心的信号通过光端机连接到Internet.上级监控部门可以通过互联网查看前端森林情况。并可以控制摄像机焦距与云台,以便更好的查看前端情况。
如果前端不能取电的话,我们采用太阳能或风力发电机,可以保证前端设备的正常供电。
 
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