一、草原防火項目概述
我國不少地區草原防火工作已開展多年,投入了部分資金配備了一部分防火設備,但由于設備使用時間已經很長,部分地區草原火警已充分顯示,因為各種因素導致撲火人員不能及時到位,造成貽誤戰機,無法圓滿完成草原撲火任務。
如何提升草場防火現代化水平,及時掌握了解草場現狀,及早發現火情,將草場火災帶來的損失減少到zui小,是目前急需解決的問題。火災是草場的重要災害之一,具有突發性、隨機性、短時間內能造成巨大損失的特點,一旦有火警發生,必須以極快的速度采取撲救措施,撲救是否及時,決策是否得當,大都取決于對草場火警的發現是否及時。因此,采用*技術,用高科技手段來加強草場防火工作,在zui短的時間內做出決策和調度,從而為草場滅火贏得寶貴時間,zui大限度地減少損失是草場防火管理發展的必然趨勢。
深圳尼恩光電技術有限公司制定的草原防火項目解決方案可利用*成熟的監控技術和網絡平臺來監測火災及其他異常事件。草原防火監控系統結合了當今監控領域的應用技術,可實現大面積集群監控,采用現代化無線微波傳輸技術,建設基于微波傳輸的視頻監控系統,實現遠距離傳輸與控制,以科技的手段減低管部門的工作強度,保證草場安全,真正實現不同地區,不同環境下的草場防火監控預警,提高對草場的監督和改造效果。
二、草原防火監控系統設計原則
草場防火視頻監控系統是遵循技術*、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則,綜合考慮施工、維護及操作等諸多因素,并將為今后的發展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。具有以下原則:
*、技術*性。在系統設計中,充分考慮數字化監控領域技術的發展,在設備選用上行業市場上性能優異的主流設備,確保系統在國內處于優勢地位。方案設計中采用了當今視頻監控領域中的數字化音視頻網絡服務器等設備,充分體現了系統的技術*性。
第二、經濟實用性。方案設計滿足防火要求,充分考慮到操作者的使用要求,使系統的功能強大完善,使用簡單,并充分加以利用,根據系統建設的需要,在系統中預留了接口,以便于擴展和升級,努力滿足近期使用和未來技術發展的要求,避免了重復建設和資金浪費。同時,系統所選擇的技術和設備均成熟、可靠、易于操作和維護,從而將大大降低系統運營維護費用。
第三、安全可靠性。系統設計、設備選型等環節都將嚴格貫徹質量條例,在系統的設計方案中采用工業級、嵌入式、可24小時連續工作、平均*時間大于5000小時的設備,系統錄像設備采取數字化存儲、多級權限管理功能等措施以保證監控信息的安全可靠性。
第四、易管理維護性。草場視頻監控的升級降低經濟投資又便于維護,數字化網絡視頻管理系統提供多級管理功能、便于維護。同時提供操作日志跟蹤功能,便于操作故障的定位分析。
第五、可擴充性。本著長遠發展的觀點,使系統可擴展、容量可擴充,根據用戶的特點,結合工程要求,以及今后的變化,系統有較大的擴充余地。
第六、高性價比。在確保系統性能*、穩定可靠的基礎上,考慮系統的*性的同時,在滿足用戶要求的前提下,盡量降低系統造價,以達到高性價比。
三、草原防火監控系統設計
*、前端視頻采集設計
前端監控設備主要是指攝像機部分,根據草原防火監控系統設計的需要,嚴格按照要求采用滿足現場監視畫面清晰、*的遠距離重載激光200萬像素云臺網絡攝像機,白天可視距離可達5-15千米,夜間激光照射距離3千米。為草原防火視頻監控系統在未來幾年內整個系統平臺處于優勢地位。前端系統主要由攝像機、鏡頭、全向云臺、護罩等組成;這幾部分構成了前端視頻采集系統,通過這種模式可實現超遠距離、大范圍、高清晰的視頻圖像采集。
第二、視頻數據傳輸設計
整個系統采用全網絡化、全數字化架構模式,前段采用的高清網絡攝像機在滿足高質量畫質的前提下zui小碼流可控制在8Mbps左右,滿足了遠距離無線微波傳輸的要求。前端攝像機通過RJ45 10/100M自適應網口與前端無線AP連接,通過天線與后端匯聚天線建立連接,并把數據傳輸到中心,遇到不可視或距離遠的情況可增設中繼天線。
第三、系統供電設計
本系統采用太陽能供電方式給前端視頻監控設備供電,多塊太陽能電池板及相關配套供電設備給其供電,從而保證前端設備及控制設備的可靠運行。其特點為:
1、節能、環保,保護生態,它利用自然光源,無需消耗電能,而且取之不盡用之不竭,無污染,*;
2、科技含量高,設置的光控、時控開關裝置可根據和人們在各種環境中需要的亮度自動調節,和定時開關;
3、經濟效益好,不敷設電纜、不消耗常規能源;
4、采用高光效照明光源設計,具有亮度高、安裝簡便、工作穩定可靠、使用壽命長等優點;
5、產品使用壽命長,安裝成本低,維修方便。
第四、顯示系統設計
草原防火監控被監控場景屬于大范圍的監控,顯示一般采用支持高清輸入和顯示的液晶電視、等離子電視、以及支持高清顯示的拼接墻。
第五、視頻集中管理平臺設計
采用集中監控應用管理系統平臺,以安全防范業務應用為導向,以視頻圖像應用為基礎手段,綜合視頻監控、聯防報警、智能分析、運維管理,感應監測等多種安全防范應用系統,構建的多業務應用的綜合管理平臺。全網絡視頻集中監控管理平臺針對大中型網絡視頻監控設計,采用模塊化、平臺化架構,適應各種功能需求和平臺擴展。軟件模塊可根據不同規模和功能需求進行靈活配置,有些軟件模塊可部署在同一臺硬件服務器上來完成相應服務功能。
四、監控中心具體功能
監控指揮中心能高速、穩定的訪問和控制前端視頻監控點位;實時對草場情況進行監控管理,能對草場的監控信息進行存儲備份,對草場突發事件提供決策依據,提升草原管理水平;應用擴展豐富,網絡帶寬可平滑升級。
*、遠程控制功能
1、能夠實現對前端云臺鏡頭的全功能遠程控制,包括云臺的旋轉和自動掃描、鏡頭的變倍變焦、快球預置位的設置和啟動、快球巡航軌跡的設定和啟動;
2、可以對攝像機進行視角、方位、焦距、光圈等的調整,還可以對攝像機的雨刷,加熱器等輔助設備進行控制,支持用鼠標拖曳的方式控制攝像機的監控方位、視角,實現快速拉近、推遠、定焦被監控對象;
3、可以對攝像機設置長時間駐留的預置位,系統在用戶對該攝像機控制操作結束后設定的時間段內,使攝像機回復到默認的監視位置;
4、可以遠程控制聲光告警設備,例如:警鈴警笛等。
5、可通過PC機的上下左右按鍵、鼠標、鍵盤等方式實現云臺控制。為使一線執勤人員能夠方便地控制電視墻上的視頻圖像,平臺可集成三維搖桿手柄,使執勤人員在監控指揮中心通過搖桿手柄靈活控制電視墻上的視頻圖像,方便地實現抓圖、控制云臺、調用預置位、焦距控制、微調控制等一系列功能。
第二、告警管理功能
1、平臺支持系統所有告警消息的接收,包括對I/O報警、移動設備報警、智能分析報警等。
2、告警顯示:接受的報警信息按照接收到的時間從晚到早在列表中進行展示,同時收到多個報警信息時,能夠按照警情級別優先顯示。
3、告警聯動:支持多種告警聯動方式,聯動動作包括:彈圖像、地圖閃爍、聲音報警、報警文字視頻疊加、對講。
4、關聯信息查看:報警接受消息顯示在報警信息欄中,選擇有關聯信息的報警消息,可查看報警信息所關聯的圖片或關聯錄像,在回放錄像時可以進行快進慢放,暫停,單幀前進,裁剪,抓圖等操作。
5、告警處理:對于告警信息,值班人員可以輸入處警信息、警情確認信息并保存,將已處理過的報警和未處理過的報警之間用顏色區分列出,未處理報警高亮顯示。
6、告警信息管理:所有報警信息自動保存到數據庫,可以統計、查詢和打印,可以通過報警事件來檢索錄像資料。
7、對于在告警列表中的告警可以直接點擊定位到預覽列表樹上的監控點,方便用戶直接查找到監控點。
第三、GIS地理信息系統管理功能
地理信息系統軟件平臺為從基礎GIS平臺到應用子系統的一整套草原防火-救火-應急撲火及減災系統。具體包括以下內容:
1、火情識別報警:當監控攝像機撲捉到草原火時自動報警,由值班人員確認火情及火點位置,通過短信平臺發布報警信息;
2、GIS管理系統:以電子地圖為基礎,實現地圖基本操作功能,通過各類空間操作和分析方法,采用三維電子沙盤功能查看山形地勢,實現對草原火災的分析預報,草原防火工作的動態管理,為防火提供直觀的規劃和決策支持。
3、火災定位功能:利用前端采集系統中的數字云臺,在地理信息系統里將每一個監控點進行地址編碼,同時將每一個監控點的坐標直接落實在電子地圖上,這樣地理信息系統一旦接收到特定編碼的數字云臺回傳的位置數據,通過建立特定的位置轉換數學模型,實現定位功能。同時,系統具備實現人工定位功能;
4、輔助決策功能:GIS信息系統提供zui近撲火隊前往火情點zui短路徑以及通往現場的主要道路和通行能力,提供防火隔離帶的位置及趕赴火場的時間等重要信息。系統配置設備網絡管理系統,實現對各類設備的綜合網絡管理。*數字化傳輸模式,方便與其他防火中心及其他草原防火管理相關部門連接。
當信息中心接到來自衛星圖像的火情監測、了望臺報火警、報火警、網絡報火警、視頻火情監測等各種信息渠道的警報后,立刻確定火情、方位和范圍;接著,根據草原防火基礎數據和檔案數據庫的基本信息的匯總,根據草原火情基本數據的計算,根據草原火險天氣預測預報和火險等級預測預報得出的結論,以及結合草原火情行為的預測預報和仿真結果,確定草原火態勢并編制“草原火態勢圖”;進一步,進行草原火災撲救方案的決策分析,得出草原撲火方案(包括撲火設施、撲火隊伍配備、撲火隊伍*路徑等內容);下一步,進行草原火災撲救的應急指揮,內容包括撲火力量的GPS實時監控、撲火隊伍的實時調配、撲火應急措施的臨場變更等;
救災結束后,進行草原火災的損失評估,然后將該次草原火情發生的整個過程整理為“草原防火個案信息”,補充到系統數據庫和檔案庫中,以備今后提取歷史信息和吸取經驗與教訓,之后,進行新一輪的草原火情預防和撲救工作