森林火灾高危区监控治理项目设计-热成像双光谱网络云台预警系统

1.2监控塔设计

根据选址点的实际情况确定铁塔高度，共设计两种类型监控铁塔。新庄村尖山观察点、格里坪村猫猫山观察点、经堂村马上堡观察点、苦荞村大堡堡观察点4个观察点铁塔采用定制10米高监控铁塔（类型一）。经堂村白龙山观察点采用定制3米高监控铁塔（类型二），安装在原有管护点房屋屋顶。

监控铁塔类型一：高度：10米；根开：3米；塔顶0.6米；平台设置：1层、高度8.5米；爬梯设置：塔内，带护栏；两侧分列强弱电线缆护管；塔体材质：Q235钢;第一节主材L70mm*70mm,6mm、横杆L63mm*63mm,5mm、腹材L40mm*40mm,4mm/第二节主材L63mm*63mm,5mm、横杆L63mm*63mm,5mm、腹材L40mm*40mm,4mm；防腐处理：热镀锌；连接螺栓：H6.8热镀锌；塔脚底板：250mm*250mm，开孔4*Ø30mm，孔距180mm；地脚螺栓16*M25；塔基：独立基础2.8米*2.8米*0.3米（H），基柱0.4米*0.4米*0.6米（H）；防雷设计：2类防雷标准Hr=45米，避雷针3M*Ø32mm，地面保护半径=30.59米，平台保护半径=4.27米，接地电阻要求<10Ω；垂直接地体12*L50*5镀锌角钢，水平接地体L40*4镀锌扁铁，垂直引下线40*4镀锌扁铁，制作工艺：焊接；土壤降阻剂使用根据地勘资料；基本风压：0.55kn/㎡;裹冰厚度：≤10mm；温度要求：-30℃～45℃；抗震等级：烈度7度；垂直度：<H/1000；设计使用寿命：50年。

监控铁塔类型二：高度：3米；根开：0.6米；塔顶0.6米；平台设置：1层、高度2米；塔体材质：Q235钢;主材L63mm*63mm,5mm、横杆L40mm*40mm,4mm、腹材L40mm*40mm,4mm；防腐处理：热镀锌；连接螺栓：H6.8热镀锌；塔基：C30砼，304胀管栓；防雷设计：2类防雷标准Hr=45米，避雷针4M*Ø32mm；接地电阻要求<10Ω；垂直引下线40*4镀锌扁铁与大楼避雷网焊接；基本风压：0.55kn/㎡；裹冰厚度：≤10mm；温度要求：-30℃～45℃；抗震等级：烈度7度；垂直度：<H/1000；设计使用寿命：50年。

2.2视频监控前端设备

（1）双光谱中载云台摄像机

高清透雾摄像机：

①成像器件：1/1.8"逐行扫描CMOS；

②可见光有效像素：200万（高清）；可见光分辨率：1920X1080；可见光焦距：6.7-330mm；可见光最低照度：彩色0.001LUX、黑白0.0001LUX；

③断线自动重连功能:因各种原因导致与网络链接断开,当与网络恢复链接时,应能自动侦测到网络状态的恢复,并自动重新建立连接；

④热成像探测器探测类型：氧化钒非制冷模式，热成像探测器分辨率：384×288，热成像焦距：100mm，热成像视场角：3.7°x2.8°；

⑤热成像帧率50帧/秒；

⑥数字透雾能功能:在后端IE浏览器下,可进行数字透雾的设置；

⑦支持自动聚焦、电子防抖、强光抑制、透雾功能、移动侦测；

⑧支持自动增益控制，图像细节增强，数字降噪；

⑨热成像镜头支持防太阳灼伤功能；

⑩具有烟火自动识别能力，系统应能有效过滤雾、霾、雪、云、阴天、光线、树枝晃动、建筑、水体、车辆等干扰因素；

⑪支持区域入侵、越界入侵、进入区域、离开区域等四种智能行为分析功能，并可联动目标跟踪；

⑫支持多码流技术，可同时输出4路码流；

⑬支持500米激光补光功能，支持雨刷功能；

⑭支持温度异常报警功能，在探测温度区域中有超过预设温度时，可发出报警信号；

⑮支持500米激光补光功能，支持雨刷功能；

⑯10%的网络丢包环境中，可正常显示监视画面；

⑰云台支持水平方向360°连续旋转，垂直方向-90°～40°；

⑱工作电压：AC24V；工作温度：-40℃-65℃；工作湿度：≤90%（非凝结）；整机防护等级：IP67。

⑲长焦透雾镜头：焦距：最广角不大于15mm，最长焦不小于500mm；  光圈范围：F2.8 倍数：≥32倍  靶面尺寸：1/2  最小物距：≤5m；光学透雾功能:可通过IE或者客户端远程开启或关闭透雾功能；具有自动聚焦功能功能模块；热成像自动跟踪：可实现热源目标自动跟踪；

（2）智能警戒摄像机

①有效像素：400万；最大分辨率：2560x1440；

②镜头：4mm, 水平视场角82.5°；

③最低照度彩色：0.0008lx，黑白：0.0001lx，灰度等级不小于11级，红外补光距离不小于85米；

④内置报警喇叭；

⑤内置GPU芯片,增强智能分析能力；

⑥内置红外与白光补光灯；

⑦支持白光报警功能，当报警产生时，可触发联动声音警报和白光闪烁；

⑧工作电压：DC12V±25%；

⑨防护等级：整机IP67。

（3）网络传输模块

①5.1～5.8GHz54Mbp室外型无线AP网桥，支持802.11a/b/g/n标准，802.3af标准；

②有线网络接口：10/100BaseT自适应，全双工/半双工自适应；

③定向天线：5.8GHz 30dBi 抛物面定向天线功耗：小于10W；

④工作温度：-30~+80℃；

⑤工作湿度：≤95％（非凝结）；

⑥防护等级：IP66。

（4）能源保障模块：3套，用于新庄村尖山观察点、经堂村马上堡观察点、苦荞村大堡堡观察点。

①太阳能供电系统：

a.4x250W太阳能板；

b.控制器:自动调整白天与夜晚双重工作模式，具备数据通讯功能，能远程监控太阳能发电系统的蓄电池电压，太阳能组件电压，充电电流，电量等工作状态，可编程，配备LCD显示；

c.额定系统电压：12/24V 自动识别；

d.额定蓄电池电流：40A，额定负载电流：20A,蓄电池端子最大允许电压：32V,最大光伏输入电压：100VDC，最大光伏输入功率：1000W（24V）。

②风能供电系统:

a.600W水平轴风力发电机(含控制器)；

b.额定电压：24VDC，过压保护28.8VDC；

c.工作温度：-40℃至+50℃；

d.风向调整：自动，风速保护：5-20m/s，最高安全风速：40m/s；

e.叶片数量：3扇。

③蓄电池：胶体蓄电池；容量：12V/200ah；最大充电电流：50A；工作温度：-25℃至+50℃可工作。

④蓄电池保温箱：定制电池保温箱；工作温度：-40℃～70℃；工作相对湿度：90%RH（40±2℃）；双层隔热设计，内含自动恒温控制器，温度控制25±3℃。

1.3视频监控中央控制系统

（1）防火预警平台

①支持火情自动识别功能，利用红外热成像设备实施探测目标环境的温度，实现对火情的自动识别；

②嵌入式DSP温度分析火点探测自动报警模块，自动探测环境热源，自动报警装置跟随云台扫描过程中检测视场内着火点，识别烟火最小烟目标10×10像素；

③支持火险自动预警功能，支持根据输入的气象参数自动计算火险等级，并且在地图上用不同颜色标记出五种火险等级：难以燃烧、不易燃烧、轻易燃烧、容易燃烧和极易燃烧；

④支持根据国家气象局的天气数据自动计算各地区的火险等级；

⑤支持防火预警功能，平台根据气象数据和火险等级计算出各个地方的防火等级，并且在电子地图上标记出来；

⑥支持火情辅助决策指挥功能，接到火情报警后，平台自动预案显示当前火情片区工作人员联系方式，地图显示附近水资源，扑火队、瞭望塔等信息，根据火场情况、气象信息、火点周围人力资源分布情况调度人员队伍；

⑦支持火点自动定位功能，监控系统发现火点或热点自动报警后，利用回传的数字云台俯仰角、方位角及站点的地理位置信息（经纬度），计算出火点的具体位置。当前端红外热成像摄像机发现火点时，在GIS系统中，标记出火点的相应位置；

⑧支持联动搜索功能，当一台设备发现火情后，联动附近的设备查看火情，根据两台设备在地图上进行交叉定位，缩小定位的误差小；

⑨支持火情蔓延分析功能，可以根据多种影响火势蔓延的因素分析出火势走向和影响范围；并动态给出最佳灭火路径；

⑩无人机火点侦测功能，根据航路规划或地面指令，控制无人机按照预设的航路飞行；支持显示无人机的实时位置和历史轨迹；

⑪支持显示单兵的实时位置和历史轨迹；

⑫查询功能，扑火完毕的实时火情信息将会划入历史火情中，用户可以在历史火情列表中，通过时间和状态两个条件，查询历史火情信息；

⑬支持批处理功能，在列表处理模式下，平台可以将未处理火情批量处理成误报，也可以将未处理的火情全部处理成误报；

⑭设备告警功能，视频质量诊断，接收信号丢失、图像黑白等异常情况的报警信息通过声音告警、弹窗告警等形式通知监控人员；

⑮报警信息统计功能，提供对平台报警数据的统计分析，分析的结果通过图表方式展示；

⑯支持自动生成360度全覆盖的巡航方案；

⑰多客户端支持，可支持CS、BS、移动端同时访问；

⑱支持移动客户端火情上报功能，能将其定位的经纬度位置上报为火点位置，上报名称能够手动编辑，上报信息中能携带图片，也可以上传视频；

⑲支持短信火情上报上报功能；内容包括火点的经纬度、方向、距离；

⑳支持移动端查看火情的实时视频、录像回放及图片；支持系统运维状态统计功能，对设备在线率、录像状态、视频质量等统计并生成报表。

（2）GIS定位及辅助决策

①支持二维地图、三维地图，支持影像图；

②支持放大、缩小、上下移动地图。支持测距和测面；支持通视分析、可视域分析。支持拉框放大和缩小。支持调节俯仰、旋转,支持全屏；

③支持地图反控功能。用户通过点击瞭望塔可视域范围内的某个地图位置，来控制云台转动，使摄像机视场对准该位置。地图反控可调节摄像机的水平角、俯仰角和焦距；

④支持绘图评估，通过在地图上手动绘制区域来统计；统计结果以饼图的方式显示；

⑤支持GIS评估，通过上传区域的经纬度坐标来统计；统计结果以饼图的方式显示；

⑥支持图层显示和隐藏设置。图层包括瞭望塔、扑火队、水源地、林业局、林场、机降点、气象站、防火检查站、护林员、无人机；

⑦支持地图查询功能，可在地图上快速定位资源的位置，搜索扑火队、水源地、扑火队、水源地、林业局、林场、机降点、气象站、防火检查站等资源并显示资源的详细信息；

⑧支持地图编辑管理功能，可通过地图编辑工具对地图图层进行编辑、修改操作；

⑨支持预案管理功能，根据火情推演分析、周边保护对象分析、周边扑火资源分析结果，结合不同火点的不同扑火预案流程，分析扑火线路、在地图中标注行进轨迹，动态生成有针对性的扑火方案；

⑩支持火情推演功能，根据火险等级预报和火燃烧行为分析模型，结合当前火点的位置、风力、风向、温度、湿度、地表温度、植被等信息动态推演计算火灾在N个小时内火蔓延的方向、面积、速度、强度以及直接侵害的区域；

⑪支持辅助决策功能，根据火情推演分析，分等级动态显示火情周边保护对象、扑火资源等信息；

⑫支持应急指挥功能，根据火情在地图中的推演、评估分析，结合电子白板，实时对车辆、人员进行指挥调度，实时视频监控火情发展态势；

⑬支持灾后评估功能，针对林火后进行损失评估及档案整理，灾情损失评估对象包括根据林相图计算出森林资源损失；计算过火范围内有哪些保护对象，根据保护对象的估计价值计算保护对象的损失。

（3）硬件支持

①服务器：数量2台。

a.服务器外观：标准机架式服务器；

b.处理器：配置1颗8核处理器，单颗处理器主频≥3.0GHz；

c.内存：配置16GB DDR4 ECC内存；

d.硬盘：1TB 3.5吋7.2K 6Gb SATA硬盘*2；

e.网卡：配置2个千兆以太网口，支持支持网络唤醒，网络冗余，负载均衡等网络特性，千兆网卡能升级为集成千兆和万兆以太网的复合型网卡；

f.扩展插槽：最大可支持8个PCI-E扩展插槽，PCIe支持电器信号传输；

g. 数据安全：服务器硬盘提供三年硬盘涉密数据恢复服务。

②控制电脑：数量4台，其中控制室2台、值班室1台、办公室1台。处理器：INTEL酷睿I5四核处理器 ，内存：8GB ，硬盘：500GB，显示器：19.5寸LCD。

③磁盘阵列：

a.4U24盘位机架式机箱，支持扩展柜级联；

b.采用LINUX操作系统，64位多核处理器X2，8GB内存，支持内存最大可扩展到256GB，冗余电源模块；

c.单块硬盘容量最大支持10TB，支持SATA/SAS硬盘混插，支持硬盘在线热插拔；

d.设备配置4个千兆网口，可增扩≥2个万兆口或≥4个光纤接口，可增扩2个SSD固态硬盘；

e.支持FCSAN、IPSAN、NAS存储功能；

f.支持RAID0、1、3、5、6保护，支持全局热备和专属热备，支持坏盘自动重构；

g.支持视音频、图片、智能分析录像的混合直存，无需存储服务器和图片服务器参与；

h.支持每秒接入并存储2448Mb视频图像，同时转发2448Mb的视频图像；同时回放384Mb的视频图像；

i.支持GB/T28181国家标准，支持RTSP/ONVIF/PSIA等标准视频流传输协议；

j.支持iSCSI、CIFS、NFS、FTP、HTTP、AFP、RSYNC等存储协议；

k.支持通过IE浏览器对一台、多台磁盘阵列或扩展柜中的磁盘进行定位，使对应的磁盘指示灯闪烁，闪烁的时长可设；

l. 存储端支持QOS流量控制，可以实现站点的读写带宽限制，针对每个访问IP设定读带宽和写带宽；

m.存储支持文件过滤和访问审计，可以设定黑白名单禁止指定格式类型的文件上传。用户对数据的访问、修改、删除等操作提供操作记录和审计日志导出功能。防止数据误删除，对于NAS访问提供用户可读写修改不可以删除权限；

n.支持关键视频自定义标签、断网续存和录像丢失检测报警功能，并支持报警触发前1-30分钟的视频录像（须提供公安部检验报告复印件并加盖生产厂家鲜章）；

o. 存储自带数据复制和数据灾难恢复功能，提供基于策略的数据复制备份和恢复（可以制定全局、目录、文件类型、大小、时间、增量等策略。

④硬盘：数量16块， 3.5英寸 4000G 7200 128M SATA3  6Gb/S。

⑤2*3电子显示大屏（55寸）及会标显示屏

a.55寸LED背光显示单元2X3拼接，物理拼缝≤3.5mm；

b.分辨率：1920×1080，响应时间≤8ms；

c.输入接口：VGA×1，DVI×1，BNC×1，YPbPr×1，HDMI×1，USB×1；

d.亮度：500cd/㎡，对比度：5000:1，图像显示清晰度为950TVL，亮度鉴别等级为11级；

e. LCD显示单元采用超宽视角液晶屏，视角可达178°，画面的输出精确和稳定，色彩饱和靓丽，屏幕更加明亮。屏幕漏光度小于0.01cd/㎡，可抵抗太阳光等强光干扰,照度在95KLux能正常工作；

f. 支持水平及垂直安装，边框像素调整技术保证图像180度翻转后不会出现图像错位；

g.配套建设2X3-55寸拼接屏支架；

h.配套建设LED会标显示屏2个。