森林防火闭路监控系统方案 4.3 短信发送平台
调度通信记录器是采用通信领域中广泛使用的数模转换和语音编码技术，将模拟信号转换成数字信号，该产品在记录语音的同时还可以记录通话的日期和时间、对方的电话号码，以确定信息的来源和发生的时间。提供多路电话同时录音，提供多种检索方式，可根据通话时间、日期和通道编号、电话号码等方式进行检索或组合方式模糊检索；具有即录即放功能，检索放音时不影响录音；设有操作权限和密码，防止无权限的用户查寻录音，更不允许改写录音和删除记录，保密性强。在森林防火工作中可用于火灾报告的记录、调度命令的记录、值班查岗记录，为森林防火工作提供原始数据，它相当于调度通信的黑匣子，在判定事故的责任中能够发挥比较大的作用。
特点：
? 接口采用了单片机技术，简化了电路，增加了可靠性。 ? 记录通话内容、通话时间、对方电话号码。 ? 记录4000小时通话内容，按128kbt/分钟记录。 ? 提供网络操作功能，通过网络进行远程查询与监控。 ? 多路电话同时录音（根据用户的要求增加路数）。 ? 实时监听任一路电话的通话情况。 ? 实时查询任一路电话的任意一个录音；
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森林防火闭路监控系统方案 ? 强大的检索功能，可按日期、时间、通道、电话号码等字段查询任一录音，或用组合方式模糊查询通信内容。
? 可设多级权限的操作密码，根据权限进入系统。 ? 自动循环更新最旧录音，光盘备份。
? 电控录音和音控录音选择，可记录有线电话和无线电台。
4.4 通信记录系统
森林防火通信记录器采用数模转换和语音编码技术，将模拟信号转换成数字信号。利用计算机硬盘记录火灾报告和下达的调度命令。
主要功能：
提供多信息记录，可同时记录语音、时间信号、主叫号码或被叫号码，以确定信息来源和发生时间。提供多通道录音，无线电台和调度电话共用一台记录器；提供声信号、电信号启动录音等多种录音方式；提供多种检索方式，可根据通话时间、日期和通道编号等各种方式进行模糊检索；具有即录即放、监听功能，检索放音时不影响录音；具有远端电话查询功能；设有操作权限和密码，防止任意改写某一段录音和无权限的用户删除记录，保密性强，安全可靠。 效益分析及适用范围：
产品适用于要求记录通信内容的各行业，如：森林防火、防汛、公安110、119、120各类举报中心、企业生产中需求对电话、电台进行记录的部门，系统应用范围广泛。
4.5 GPS跟踪定位
GPS 森林防火监控指挥系统是一套GPS定位、无限数据传输、宽带网数据传输和语言转发功能于一体的综合系统，它高效的实现了有限宽带网络和无线网络的衔接。开发的主要组件，在无线通信方面采用了通过美国军标的MOTOROLA公司的GP88S手持电台和GP3688车载电台，在GPS 定位方面采用了在GPS 业界享有声誉的美国GARMIN公司的GPS模块。优质的主要配件给这套系统提供了一个可靠的基础条件。
系统拓朴图如下：
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森林防火闭路监控系统方案
该系统从功能上主要分为监控中心和移动终端两个部分。
监控中心包括地区防火指挥中心（以下简称防指挥）和各县、区、林业局防火指挥中心，它们是这个系统的核心部分，主要组成为计算机和数据传输机。在计算机里有我们设计的专用软件，通过对软件的操作可以单呼、自动轮询在编制范围内的各移动终端的定位信息（包括定位终端的经纬度、定位星数、持终端设备的人员或车辆的移动速度、当前的海拔高度和从卫星获取的时间信息）。在终端移动的情况下，监控中心还可实时的看见它们的运动轨迹。软件操作简捷易懂，便于操作人员的学习，在第一次全面的培训后加上操作人员的亲手操作皆可熟练使用。
移动终端是在室外或野外作业的各扑火大队、在现场指挥扑火的通讯指挥车等，他们携带的终端设备可接收GPS卫星定位信息，和中心进行交互通信，并可实现远程通话，使管理中心对远距离的工作或现场情况能有全面而直观的了解。
系统组成 GPS对讲机-A型
MINI-A型机通过串口连接到PDA ，将收到的信息发送给PDA，转发的信息包括：短信、导航数据。其主要功能如下：
1采用7.5VDC供电；
2通过数据线与PDA上的ArcGIS系统连接； 3数据话音兼容；
4可以随时向任何一个工作人员讲话，同时获得其所在位置并传送至PDA；
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森林防火闭路监控系统方案 5接收来自PDA 的作业指挥指令，并将其下发到正在现场工作的作业人员； 6接收正在现场工作的作业人员的位置信息，并将其传送至PDA,在PDA上的ArcGIS系统上实时显示出其位置；
7同时具备GPS对讲机的功能。 GPS对讲机-B型
B型机集GPS模块、天线和电池为一体。具有语音通话、接收GPS模块定位信息、GPS信息上传、GPS信息回传、播放语音短语、播放GPS定位信息、低压报警等功能。
GPS对讲机-C型
该手持机可方便的佩戴于扑火队员的制服上，是在MOTOROLA的GP88S基础上开发而成，并集成了GPS定位模块。其主要功能有：
1普通电台的通话；
2接收卫星定位信息，并将其定位信息以FFSK的调制方式通过无线电波传回当地防火指挥中心；
3接受防火指挥中心的查询信令和语音短语；
4每次通话后都会主动的发出一组数据，向防火指挥中心报告自己目前所在的位置； 5每次开机后，首先接到卫星送下来的定位信息后，将自动播报作业人员当前所在位置的经纬度。
CSVC-I中心台
中心台是无线数据收发的设备，是把移动终端和管理指挥中心联系在一起的通道。它和室外的高增益基站天线、馈线等组成无线传输部分。中心台由220V交流供电，采用大功率电台和同步数据传输方式，对计算机接口是RS-232C。具有语音呼叫、能将接收到的主机指令转发给移动设备、并能将移动设备的指令回传给主机的功能。
第五部分、计算机网络系统
随着各行各业现代化建设的需要，越来越多的单位要求建立起一个先进的计算机信息系统。由于各个单位都有着自己的行业特点， 因此所需的计算机系统干变万化。从工厂的生产管理系统到证券市场的证券管理系统，从政府的办公系统到医疗单位的管理系统，不同的系统之间区别很大。对不同单位不同应用的计算机系统都要作出一个详细的系统设计方案,这就是计算机系统集成方案。一般来说，计算机系统集成分成以下三
49
森林防火闭路监控系统方案 个部分来进行。
第六部分、项目实施计划
6.1 施工总体部署
鉴于上述工作量及施工面，整个施工总体部署如下： 1、铁塔基础施工：人工控基坑、现浇混凝土基础及预埋件。 2、铁塔安装：人工铁塔安装及调校。
3、设备采购：在合同鉴定当日即进行设备的采购及预定工作。以保证设备能按期或提前到货。
4、设备安装：设备到货后即进行进场登记，并在每个工作日不间断连续安装，以便后期调试能有充裕的时间。
5、统调试开通：设备安装完毕并检查无误后，便进行系统调试工作，调试工作分功能进行，包括：前端摄像机调试、系统调试、最后联试。
6、验收：系统全部调试完成后即可进行验收工作。
6.2 进度计划及保证措施
1、在施工的各个阶段均考虑留有一定的机动时间，以保证进度计划不受影响。 2、在线路、基础及设备的进货上也留有一定的提前量，以保证我方的施工始终走在现场进度的前面，做到只有我们的进度等现场（施工条件），而不能是现场进度等我们。
6.3 安全计划
1、严格遵守现场总指挥的安排及要求，每个进场人员均需按照林场护林工作人员提供的路由入场,以防意外事故的发生。
2、鉴定“建筑安装施工安全生产协议”，并严格遵守该协议的安全要求。
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东丰县林业局 森林防火视频监控系统
设 计 方 案
吉林省航太实业有限公司
目录
第一部分、概述 .................................................................................................................................................... 4 1.1 1.2
概况 ........................................................................................................................................................ 4 本方案的特点优势 ................................................................................................................................ 5
森林防火闭路监控系统方案 1.3 1.4 1.5 1.6 1. 7
需求分析 ................................................................................................................................................ 5 系统功能 ................................................................................................................................................ 6 设计原则 ................................................................................................................................................ 7 设计依据 ................................................................................................................................................ 8 用户需求……………………….…………………………………………………………………..9
1.8 建设内容 ................................................................................................................................................ 9 1. 9 建设规模 .............................................................................................................................................. 10 第二部分、系统解决方案 ................................................................................................................................... 10 2.1 2.2 2.3
项目概述 .............................................................................................................................................. 10 总体结构拓扑图 ................................................................................................................................... 11 方案说明 ............................................................................................................................................... 11
第三部分、系统设备选型与介绍 ....................................................................................................................... 16 3.1
前端监控设备 ...................................................................................................................................... 16
概述 ............................................................................................................................................. 16
3.1.2 设备配置...................................................................................................................................... 16 1.双视窗护罩 .................................................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2 无线传输 .............................................................................................................................................. 26 3.3风光互补发电系统 ................................................................................................................................... 26 3.4 防雷接地配置说明 ................................................................................................................................... 29
第四部分、专用管理平台 ................................................................................................................................... 37 4.1 林火识别软件 ........................................................................................................................................... 37 4.2 地理信息系统 ........................................................................................................................................... 41 4.3 短信发送平台 ........................................................................................................................................... 46 4.4 通信记录系统 ........................................................................................................................................... 47 4.5 GPS跟踪定位 ............................................................................................................................................ 47 第五部分、计算机网络系统 ............................................................................................................................... 49 第六部分、项目实施计划 ................................................................................................................................... 50 6.1 施工总体部署 ......................................................................................................................................... 50 6.2 进度计划及保证措施 ............................................................................................................................. 50 6.3 安全计划 ................................................................................................................................................. 50 6.4 质量计划 ................................................................................................................................................. 51 6.5 劳动力安排 ............................................................................................................................................. 51 6.6 文明施工措施 ......................................................................................................................................... 51 6.7 台风防汛安全措施 ................................................................................................................................. 51 第七部分、技术支持及售后服务 ....................................................................................................................... 51 7.1 保修与维护 ............................................................................................................................................. 51 7.2 紧急现场技术服务 ................................................................................................................................. 52 7.3 例行技术检查 ......................................................................................................................................... 52 7.4 现场技术培训 ......................................................................................................................................... 52 7.5 系统升级与更新服务 ............................................................................................................................. 52 7.6 提供完善的系统文档及使用手册 ......................................................................................................... 53 7.7 由于人为或不可抗拒自然因素损坏不在保修之列 .............................................................................. 53
2
3.1.1
森林防火闭路监控系统方案
3
森林防火闭路监控系统方案 第一部分、概述
1.1 概况
森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，每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。
针对我国森林面积覆盖的实际情况，我公司推出一套切实可行的完整解决方案，利用高科技手段提高森林防火救灾监控的管理水平。由于林区地形条件很复杂，不适用通常的有线传输模式，本方案将采用无线网络结合有线网络传输系统，将远端的实时画面传到森林防火监控指挥中心，监控中心指挥人员可通过监视器看到林区现场的时实连续画面，一方面不仅减少了护林工作人员的巡山次数，另一方面还可为林区的防火防虫灾工作提供强有力的保证。在森林火灾发生时，通过该系统能第一时间掌握火情，不仅为现场防火指挥工作提供决策依据，而且更重要是为指挥抢险救灾工作争取宝贵的时间，将森林火灾带来的损失减少到最小，不但保护了国家森林资源也减少了森林火灾对大气环境的影响。
前端采集点，一般设置在林区各消防瞭望塔制高点上。包括低照度透雾摄像机、长焦距电动变焦镜头、数字回显转台、网络视频服务器。各监控点通过有线或无线传输系统，将图像传输到监控中心。有线网络由光端收发器和光纤系统构成；无线网络基站由无线微波和天馈系统构成，传输距离大于50KM可采用扩频微波传输系统组成；监控中心通过传输系统，不仅可以获得全面的、清晰的、可录制并回放的多画面现场实时图像，而且还可以对前端摄像机焦距和转台运动进行操作和控制，通过转台的实时角度数据回传，结合GIS系统可以实现火灾发生点的精确定位；前端设置智能化微型气象站，可以实时的了解当前监控点的风力、风向、温湿度等数据，为森林防火指挥提供有力数据信息；满足当前森林防火的各种要求。
通过远程监控系统，森林防火指挥中心能实时监控林区火情实况，及时发现火情，起到预防火灾的目的。火灾发生时，该系统能将现场图像实时传回指挥中心，为指挥中心的远程指挥调度提供有力的保障，最大限度地减小火灾造成的损失；该系统能真实记录火情发生、发展和消灭的整个过程，为火情的预防、治理提供真实有效的历史资料。
4
森林防火闭路监控系统方案 1.2 本方案的特点优势
“森林防火数字化监控预警系统”避免了原始人工瞭望观察火情的局限，实现了林区管理数字化、科学化，大大减少了林业部门的费用支出和管理成本，提高了林区企业的效应。
该系统特点有：
1. 纳米波滤光技术穿透烟雾，清晰成像。 2. 数字回显转台结合GIS，火点精确经纬度定位。
3. 野外设备防盗报警系统，有效防止设备丢失和人为破坏。 4. 智能太阳能供电，满足系统能源消耗。
5. 远距离微波传输，避免野外架线施工。（无线传输） 6. 林火自动识别系统，实现火情自动报警。
7. 通信记录系统，提供多信息记录，为事故责任人提供证据。
1.3 需求分析
1. 监控点的选择，首先摄像机应安装在森林制高点，要求视野宽、无障碍、监控面大，尽量少设监控点，并尽可能使得每个监控点监控覆盖的森林面积最大，如无法回避有死角，可增加监控点。
2. 监控点要全天候工作，这就需要选择摄像机时应选用红外敏感型彩色转黑白摄像机；镜头应选用日夜两用型镜头，并且3KM外能看清人物活动；转台要求选用具有数字回显的室外一体化转台，为了减少远距离图像的抖动，摄像机的安装也要确保牢固稳定。
3. 由于森林防火监控自身的特点，传输方式不可能全部采用有线或光缆。因此应考虑无线网络结合有线网络的方式，无线传输方式施工方便，图像实时传输、清晰，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制。
4. 风光互补供电系统是森林防火监控系统重点，它的性能优劣将直接决定森林防火监控前端系统的成败。首先，要选择专业的风光互补公司的产品，其次，供电系统能保证在阴雨天，能给每一个监控点的前端所有设备提供72小时的电力。 5. 森林防火监控系统的软肋是前端的避雷与接地，前端设备的避雷与接地直接影
5
森林防火闭路监控系统方案
4.2 地理信息系统
本项目的主要任务是解决市林业处森林防扑火地理信息系统建设和开发中的一系列关键技术问题，进而按照系统总体设计的要求和多层次用户的需求，为林业处建立起从基础GIS平台到应用子系统的一整套森林防火－救火－应急扑火及减灾系统。具体包括以下内容：
火情识别报警：当监控摄像机扑捉到林火时自动报警，由值班人员确认火情及火点位置，通过短信平台发布报警信息（必须有短信主机）；
GIS管理系统：以电子地图为基础,实现地图基本操作功能,通过各类空间操作和分析方法,采用三维电子沙盘功能查看山形地势,实现对森林火灾的分析预报,森林防火工作的动态管理，为防火提供直观的规划和决策支持。
火灾定位功能：利用前端采集系统中的数字转台，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数字转台回传的位置数据，通过建立特定的位置转换数学模型，实现定位功能。同时，系统具备实现人工定位功能；
辅助决策功能：GIS信息系统提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行能力,提供防火隔离带的位置及赶赴火场的时间等重要信息。系统配置设备网络管理系统，实现对各类设备的综合网络管理。完全数字化传输模式，方便与其他防火中心及其他森林防火管理相关部门连接。
4.2.1二维地图基础功能 地图检索
系统提供了三种地图检索方式（按经纬度检索、按地名检索和按图幅号检索），方便地图的管理及查询 。用户可以指定所要检索的图种/图层，查询结果自动调整为适合的比例尺显示。
制图符号化及配色方案控制
本系统中的所有基础矢量地图的制图符号显示及配色方案均参照《中华人民共和国地图符号标准》中对各比例尺地图的相应规定执行。
? 基础矢量地图的制图符号显示及配色方案控制 ? 热点图的制图符号显示及配色方案控制
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森林防火闭路监控系统方案 ? 标绘成果图&态势图的制图符号显示及配色方案控制 图层控制 ? 图层顺序调度 ? 图层叠放顺序控制 ? 图层的可见性控制 ? 按比例尺自动切换调图 ? 焦点控制 ? 图层透明度控制 ? 临时图层控制 标注控制
? 注记字段的选择 ? 标注文字信息格式控制 ? 标注文字方向调节 ? 标注密度调节 图例控制
图例的控制由系统自动完成。系统可以根据当前地图文档中的每层地图的配色及符号化显示相应的图例。
地图功能
? 放大/缩小/平移/全图 ? 鹰眼图(Overview)
鹰眼图基于面状行政界线图层制作，帮助用户在地图漫游时确定当前所在区域。二维地图上的鹰眼图有两种：自带的鹰眼图和用来显示最临近区域鹰眼图。
地图量算
? 显示当前鼠标所在位置坐标 ? 距离量算 ? 面积量算
? 显示/隐藏当前屏幕比例尺 ? 显示/隐藏当前图解比例尺 ? 地图格网 地图信息查询 ? 要素选择
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森林防火闭路监控系统方案 ? 点击查看(Identify) ? 属性查询 地图输出
可以将地图输出为图像文件。 地图打印
可以为标绘成果的打印创建一个风格/样式(Style)，以使标绘的出图效果风格统一。 风格/样式(Style)包括，地图的摆放位置、大小；图例的样式、类型、位置；指北针的样式、类型、位置；比例尺的样式、类型、位置；地图网格的样式、类型等。
4.2.2三维地图基础功能 三维地图的检索
系统还提供了五种三维地图检索方式，方便地图的管理及查询 。用户可以指定所要检索的图种/图层，查询结果自动调整为适合的比例尺显示。
? 三维索引图
? 通过二维应用制作三维地图 图层控制
三维地图的图层控制功能与二维地图的图层控制相同，具体描述参考二维地图图层功能。
? 图层顺序调度 ? 图层叠放顺序控制 ? 图层的可见性控制 ? 焦点控制 ? 图层透明度控制 ? 临时图层控制
? DEM：大比例尺DEM地图，更加接近真实地形。 地图功能
? 三维放大/缩小/漫游/全图 ? 模型翻滚/旋转 ? 高程分布图 ? 高程夸大系数设置 ? 三维模型光照角度选择
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森林防火闭路监控系统方案 ? 二维参考图(Overview) 地图信息查询 ? 点击查看(Identify)
针对所有可见矢量图层，查看制定位置的属性信息。 区域查询
? 系统提供选择区域的方式（矩形），显示选择区域内的要素属性信息。 4.2.3 态势标绘管理
主要用于发生火灾后，将调度上来的火场情况采取符号化的办法，标绘在电子地图上。主要实现查询和快速标绘的功能：
火场定位：输入火场的中心坐标，在图上进行定位，并查阅周围的相关信息。根据了望塔观测的方位和距离定位火点位置并以林火图标叠加于数字地图上。
快速查询基本地理信息：属地、地形（方位、高度、坡度）、地类等
快速查询重要信息：火场周围的居民点、重要设施、阻隔系统（防火线）、防火设施（了望塔、专业队等），
快速图上量算：距离量算、火场面积测算、火线长度计算，队伍到达时间估算、最短路径分析等。
火情标绘：在地图上进行扑火行动标绘，进行图上指挥作业，标绘的方法有2种，一是从符号库中选取符号，二是利用鼠标或手写笔随机标绘。火场标绘后生成专题图（火场态势图），有标题、时间、图例、比例尺等，存储指定位置，方便修改和查找、传输、打印。
影象叠加：定位叠加火场数码照片和录象片段，形成多媒体的火场动态专题图。查看火场态势图时，点击特殊的定位点显示回放火场影象。
标绘符号管理
用户可根据需要在标绘图层上选择添加相应的标绘符号，所有的标绘符号均可依比例尺的变化而自动设置/保持符号大小。本系统的标绘符号主要分为以下五种类型：点状符号、线状符号，面状符号（多边形）、文本符号及标绘箭头符号。
标绘符号调整
本系统的符号均针对固定的森林防火标绘元素建立，可以自动根据地图的显示比例尺调整大小/线宽度，并有固定的颜色，故用户不需进行通常的对标绘符号的颜色，比例，线宽度等符号元素的修改。
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森林防火闭路监控系统方案 绘图输出
将态势图当前的标绘状态输出为栅格图像（JPG）。 态势图维护
? 态势销毁：将以前制作的态势图的状态设置为销毁。 ? 态势删除：将态势图的所有信息删除，删除后不可恢复。 ? 态势设置：设置态势图的基本信息，包括名称、类型、状态等。 态势图查询
可以针对态势图进行属性查询，包括制作时间、类型、状态、名称、说明等，可以查看查询结果。
火灾定位
利用火灾监测信息、GPS定位信息、卫星遥感影像判读等，实现火灾现场的地点定位。
火灾损失评估
根据国家规定的火灾损失评估标准和计算方法，将勾绘的火场范围，通过林相图和资源档案核算出林木损失。采用高分辨率卫星遥感图像、航测图片、地面GPS圈定火场区域，依据火烧程度和《全国森林火灾经济损失额计算方法统计及行业标准》，利用地理信息专题数据库建立火灾损失评估数学模型，估算综合经济损失。
三维飞行模拟 鼠标控制飞行
通过鼠标的操作进行飞行模拟，飞行控制包括：飞行速度控制、飞行方向控制、飞行高度控制。
利用二维地图制作飞行路线
通过二维地图手工制作飞行路线，并设置好飞行高度，在三维地图上根据该路线进行模拟飞行。
飞行路线的记录与回放
可将飞行过程中的路线记录下来，并通过回放功能进行飞行模拟的再现。 视频输出
可将模拟飞行过程录制成 Avi 文件。
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森林防火闭路监控系统方案 地点位反击
当设备没有采取等电位接地措施的情况下，由于各接地系统本身的接地途径不同，冲击接地电阻差异，以及在泄放雷击电流时，所通过的雷击电流存在差异，导致地电位升高和不平衡，当地电位差超过设备的抗电强度时，即引起反击，损坏设备。
3.4.3 雷电防护措施
根据以上分析，雷电侵入机房及计算机、通信等网络系统的途径主要有：经电源系统引入；信号传输通道引入；由于多点接地而产生地电位反击及因机房屏蔽不良而造成雷击对网络及其设备的电磁脉冲干扰等。
现代防雷是一个系统工程。包括建筑物防雷和电器设备安全防护两大部分，即外部防雷和内部防雷，防雷工程设计强调全方位防护，综合治理，层层设防。为了提高机房设备及网络系统的运行可靠度，为机房工作人员提供安全的工作环境，一方面需要架设良好的避雷针，避雷带，采取完善的直击雷防护措施。另一方面，还应在建筑物的电源系统（所有供电设备、用电设备、备用发电设备）、天馈系统、信号采集传输系统、程控交换系统、计算机网络系统等设备进行可靠有效的防护，在拦截、分流、均衡、屏蔽、接地、布线等六大方面均作完整的，多层次的防护。
建筑物直击雷防护
监控系统前端设备包括带转台摄像枪、无转台摄像枪等，这些设备安装在室外，比较容易受到雷击，因此要安装防直击雷系统，需在户外做独立防雷接地网。按设备的最小值要求，接地电阻：R＜4Ω。
1、监控系统前端设备直击雷防护措施
户外监控摄像枪防直击雷设施：在户外监控摄像枪的杆顶安装一支避雷针。避雷针的引下线利用钢结构立柱做泄流线，并在杆底座旁与独立防雷接地网相连。取立杆高度为4～6米，避雷针长度为1.5～2米。
户外摄像枪接地及地网：如果摄像枪附近有地网，则就近引接地线至附近地网接地，如果附近没有地网，则要另外建造独立地网，地网方案如下：
A、在摄像枪立杆周围分别埋设热镀锌角钢接地极（5×50×50×2500mm），间距
为5米。
B、角钢接地极用4×40mm扁钢组成网，环网连通。 C、将接地系统和立杆底座连接。 技术参数：
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森林防火闭路监控系统方案 型号 雷电通流量Nominal Discharge Current (In) 抗风强度Anti – Wind (m/s) 接闪针数Number of Rod 净重量Weight (Kg) 总高度Height (mm) 阀兰规格Dimension 材质Material 工作温度Temperature (℃)
适用范围：
石化仓库、加油站、建筑大楼、信标台，通信基站、气象台、军事基地、雷达机房、银行大楼等。
感应雷防护
1、设备前端的感应电防护
雷击电磁脉冲（LEMP）所产生的感应电动势通过侵入通道叠加在线路信号上产生瞬间高电压，击毁各类用电设备和微电子芯片，因此在实施防雷工程时必须将防感应雷作为重点，
进行有效的防御。在设计综合防雷时，应从以上通道进行重点防护，同时做好等电位连接和共用接地系统。
（1）前端带转台摄像枪的感应雷防雷措施：摄像枪前端安装组合式视频、转台、电源三合一避雷器一个。
● KLF-TV-324三合一防雷器的特点
◆ 大容量：10000A，高速反应（10-12纳秒），低损耗； ◆ 三合一理念设计，适用于动态或静态的摄像机监控设备； ◆ 能有效防止因电源、视频/音频、转台控制等设备间电位差瞬时增大而造成的设备损坏；
◆ 三级电涌保护，残压低，响应速度快，使用寿命长； ◆ 集成化、体积小、接线简易、安装方便。
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避雷针 300KA 40 1 ≤10 1500 Φ300×280 不锈钢 -40～+80 森林防火闭路监控系统方案 ● 主要性能指标：
型号 最大工作电压 工作电流 通流量 限制电压 接口型号 尺寸
（2）前端无转台摄像枪的感应雷防雷措施：摄像枪前端安装组合式视频、电源二合一避雷器一个。
（3）防雷器接地线：防雷器用≥2.5mm2的绝缘多股铜芯黄绿色软线直接与地网连接，接地线和用作直击雷引下线的立杆之间要彼此绝缘，并且尽量做到短而直。接地线宜放置在立杆内。
2、传输线路的防护
监控系统的传输线路主要有光纤、同轴电缆及双绞线。在系统防雷时应针对不同的传输线路分别做不同的防护。
光纤作为传输线路时，由于本身不是导体，对雷电流没有感应，所以线芯不考虑做防雷措施，但加强芯应接地处理。
同轴电缆做传输线路时，应该在传输线路两端安装同轴避雷器，并对传输线路进行穿钢管埋地敷设，在线路的两端对钢管分别接地，做等电位连接；
双绞线做传输线路时，应该在传输线路两端安装数据信号避雷器，并对传输线路进行穿钢管埋地敷设，在线路的两端对钢管分别接地，做等电位连接；
监控室设备防雷
监控室主要设备包括监控中心电脑、视频矩阵、硬盘录像机、对讲系统以及监控室电源等。
监控系统设备机房位置应选择在LPZ最高级区和避免设在建筑物的顶三层内；当建筑物天面部分的避雷网格尺寸不符合系统抗干扰的要求时，应在天面加装屏蔽层。使用非屏蔽电缆，入户前应穿金属管并埋入地中水平距离10米以上。如受条件限制无法
KLF-TV-324 40V 5A 20(8/20μs） (KA) 75（8/20μs）（V） 接线端子 105×65×23mm 33
森林防火闭路监控系统方案 穿金属管埋地入户，则应加长入户屏蔽管或栈桥长度，金属管或栈桥的两端以及在雷电防护区交界处要做等电位连接和接地。监控系统设备为金属外壳时，应用最短的导线将其与等电位连接带连接。如是非金属外壳，当设备所在建筑物屏蔽未达到设备的电磁兼容性要求时，应加装金属网或其它屏蔽体对设备屏蔽，金属网应与等电位连接带进行等电位连接。计算机、通信、监控机房的设备应与建筑物外墙保护1米左右距离。以防止大楼遭到直击雷时沿外墙泄流入地的引下线周围产生较强的电磁场而损坏微电子设备。
（1）监控室电源系统的防雷措施
由于有70％雷击高电位是从电源线侵入的，为保证设备安全，一般电源上应设置三级避雷保护。
a. 在监控室所在建筑物总配电处安装三相电涌保护器，通流容量为80KA（波形8/20μs），型号：REP-XEL385B15，模块式，标准导轨安装，作为电源第一级保护。
b. 在监控室分电箱处安装三相模块式电源电涌保护器，最大通流容量40KA，，作为第二级保护。
c. 在监控室UPS电源或监控设备前安装单相串联避雷器，串联安装，功率≤5KW，带LC滤波，超低残压输出，作为电源线路第三级保护。
d. 监控室设备前安装通流容量为10KA单相防雷插座，作为精细电源防雷保护，对电源箝位和滤波。
如果不能分级做电源电涌保护，则建议在监控室安装B＋C复合型三相电源防雷器。在监控室UPS电源前安装单相串联电源避雷器，串联安装，功率≤5KW，带LC滤波，超低残压输出，作为电源线路第三级保护。监控室设备前安装通流容量为10KA单相电源防雷插座，作为精细电源防雷保护，对电源箝位和滤波。
（2）监控室控制、对讲系统的防雷措施
a. 控制室视频采用16口组合式视频避雷器，以保护硬盘录像机视频输入口不被浪涌电压击坏。由光纤传送信号的摄像枪等不考虑安装视频避雷器。
b. 硬盘录像机RS232接口采用RS232接口避雷器，以保护硬盘录像机串口不被浪涌电压击坏。
c. 所有进入控制室的控制线路加装控制线路避雷器，。
d. 有线对讲系统安装音频线路避雷器，只在对讲主机一端安装避雷器。
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森林防火闭路监控系统方案
屏蔽措施
1、埋地线路的金属线管、PE线、信息线路金属外皮应在入户端良好接地。如入户前架空或无屏蔽者，宜在进户端前20米套装金属线管屏蔽，并把屏蔽层与防雷地可靠连通。
2、监控室内，应将金属电脑桌、电脑设备、控制设备金属外壳与防雷接地装置可靠连接。
3、室外摄像枪到解码器之间的外露信号线，应套不锈钢或铜金属管，并将摄像枪金属屏蔽外壳及解码器金属屏蔽外壳与引下线的柱杆可靠连接。
4、屏蔽是减少电磁干扰的基本措施，宜采取以下措施：外部屏蔽措施、线路敷设于合适的路径、线路屏蔽，这些措施宜联合使用。
5、为改善电磁环境，所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属部件都应等电位连接在一起，并与接地装置相连。屋顶为金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架，都必须进行等电位接地。
6、在需要保护的空间，当采用屏蔽电缆时其屏蔽层至少在两端并宜在雷电防护区交界处做等电位连接。当微电子设备系统要求只在一端做等电位连接时，可将屏蔽电缆
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森林防火闭路监控系统方案 穿金属管引入，金属管在一端做等电位连接。
7、建筑物之间的连接电缆应敷设在金属管道内，这些金属管道从一端到另一端应全线电气贯通，并连到各建筑物的等电位连接带上。电缆屏蔽层也应连到这些带上。
8、实践中建筑物或房间的大空间屏蔽是由金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋这些自然构件组成的。这些构件构成一个格栅形大空间屏蔽。穿入这类屏蔽的导电金属物应就近与其做等电位连接后接地。
等电位连接与共用接地
1、等电位连接是现代防雷技术重要的防护措施之一。将进入监控中心大楼的各类管线的屏蔽层、机器等在进入大楼前进行等电位连接后接地。在进入设备前再进行二次等电位连接后接地。将户外摄像头输出的同轴电缆的外层和其它管线外层在进入大楼前进行等电位连接后接地。
2、将分开的外导电装置用等电位连接导体后接地，以减少系统设备所在的建筑物金属构件与设备之间或设备与设备之间因雷击产生的电位差。利用钢筋混凝土结构的建筑物内所有金属构件的多重连接建立一个三维的连接网络是实现等电位连接的最佳选择。为方便等电位连接施工，应在一些地方预埋等电位连接预留件。
3、进入系统所在建筑物的各类水管、采暖和空调管道等金属管道的金属外层在进入建筑物处应做等电位连接，燃气管道入户后应在法兰盘连接处插入一块绝缘两端用开关型SPD连接后户内金属管道可参加等电位连接，并与建筑物组合在一起的大尺寸金属件连接在一起，按GB50054的要求做等电位连接之后，接向总等电位连接带，并可靠连通接地。
4、在建筑物入口处，即LPZ0B与LPZ1区交界进行总等电位连接后接地，在后续的雷电防护区交界处按总等电位连接的方法进行局部等电位连接，连接主体应包含系统设备本身（含外露可导电部分）、PE线、机柜、机架、电气和电子设备的外壳、直流工作地、防静电接地、金属屏蔽线缆外层、管道、屏蔽槽、电涌保护SPD的接地等均应以最短的距离就近与这个等电位连接带直接连接。连接基本方法应采用网型（M）结构或星型（S）结构。网型结构的环行等电位连接带应每隔5米经建筑物墙内部钢筋、金属立面与接地系统连接。当采用S型等电位连接网络时，系统的所有金属组件除在接地基准点，即ERP处连接外，均应与共用接地系统的各组件有足够的绝缘（大于10KV，1.2/50μs ）.
5、避雷器连接导线应短而直，SPD连接导线不宜大于0.5米，当长度大于0.5米时
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森林防火闭路监控系统方案 应适当加粗线径。
6、使用含有金属部件的光缆，如供抗拉强度的加强金属芯、金属潮层、防啮齿动物外层或修理维护时使用的金属通信设施等均应可靠接地，应接通光缆沿线的所有接头，再生器等处的挡潮层（金属层），并在光缆长度每一端的终端进行直接接地。
第四部分、专用管理平台
4.1 林火识别软件
软件介绍
森林火情自动报警软件系统是由中国科学院沈阳自动化所光电信息研究室开发的商品化软件。该软件以“森林防火及生态保护数字化监控系统“为平台，从而使该系统具有自动火情识别和预警功能。
应用先进的数字图像处理和模式识别算法和技术对视频数据流进行分析，在森林背景下，提取烟火目标有效图像特征，使该软件系统实现了高概率的森林火情的自动识别，并具有较低的火情虚警率。软件可自动实时读取和控制各转台当前状态，在发现火情时，将转台自动停在对应的位置，在实时视频图像中自动用红框标出火情发生的位置，并向值班人员发出报警信号（见图1）。
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森林防火闭路监控系统方案 图 1 森林火情自动报警软件
经值班人员确认火情后，自动将火情发生的图像位置、转台位置编号、水平角度和俯仰 角信息输出到地理信息系统，由地理信息给出火点位置，并由系统自动向有关领导和属地护林人员发布林火报警信息。通过软件的交互界面，总控制室值班人员可以切换自动识别状态和为人工识别状态，也可以通过界面上的转台控制面板控制转台的运动状态。目前该软件系统可同时显示16个点的转台视频图像（见图2）。
图 2 多点显示系统
软件功能说明
实时识别烟火目标：
该软件系统应用图像分割和识别技术，自动区分并标记出森林区域和天际线，这样做的目的是为了降低火情虚警率。 对视频图像中非火情区域（如村落，湖泊、田野等）的烟火目标不进行报警（ 这一部分也可按用户的需要改为报警）。 在自动监测状态下，转台自动转动，对一定的俯仰角，每隔10度转台停止，程序实时地抓取基本照片、比较图片，经图像处理提取烟火特征（如烟火的灰度分布特征、形状和烟火的运动特征等）后，应用模式识别技术进行烟火自动判别。通
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森林防火闭路监控系统方案 过相应的算法，其他的非烟火目标（如飞行物、车辆等）将被排除。另外，在该系统中，通过相应的算法消除其他一些因素（如风，光照和虚像等）对烟火自动识别的影响。图3 显示出了烟火自动目标识别及其轮廓信息。
原视频图像 烟火识别结果
原视频图像 烟火识别结果
图3 烟火目标识别及其轮廓信息
烟火报警信息：
当软件识别出森林烟火目标时，向值班人员发出报警信号（声音信号），软件界面报警状态部分发出红色闪烁信号（见图4）。报警状态中每个园点对应一个监测点。值班人员可根据实时视频图像确认是否火警。此时，值班人员可根据实际情况，将自动监测状态切换为人工监测状态，并可通过转台和镜头的控制面板（见图4）用鼠标方便地调节转台和镜头参数。当值班人员确认火情后，该软件系统将转台信息数据以及火情在图像中的位置自动输出到地理信息系统。地理信息系统将根据所获得的数据，精确地确定出火情的地理位置，并自动向有关领导和属地护林人员发布火情警报（详见地理信息系统）。
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森林防火闭路监控系统方案
火情识别及报警 转台及镜头控制面板
图4. 火情识别、报警及转台和镜头控制面板
软件运行环境
操作系统：Window 2000/XP/NT 森林防火及生态保护数字化监控系统
软件主要功能模块
1．软件应用界面模块
这一部分包括视屏显示窗口，转台信息显示、转台和镜头控制面板、烟火位置显示、报警信号发出及自动/人监测切换等
2. 森林背景下烟火图像自动识别模块
这部分研发内容为烟火自动识别的关键技术。它分为图像的前处理，烟火目标自动识别核心算法以及信息后处理。
3. 转台控制模块
该模块的功能是自动或人工控制转台运动状态（转动速度、停止及俯仰角）。在自动监测状态下，转台和镜头由程序自动控制。当烟火识别模块识别出烟火目标时， 使转台自动停在相应的位置和角度，并读取当前转台状态数据。
4. 地理信息系统接口模块
给出用于精确定位地理信息系统的参数及其输出接口。
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