安防工程 高空瞭望 工业自动化

High altitude observation

高空瞭望
<返回列表
高空瞭望解决方案
发布时间:2020-01-10

1.1 现状描述

1.1.1 采用地面巡护

地面巡护,主要任务是向群众宣传,控制人为火源,深入瞭望台观测的死角 进行巡逻。对来往人员及车辆,野外生产和生活用火进行检查和监督。存在的不足是巡护面积小、视野狭窄、确定着火位置时,常因地形地势崎岖、森林茂密而出现较大误差;在交通不便、人烟稀少的偏远山区,无法进行地面巡护,需用各种交通工具费用及人员工资费用,只能用视频监测方法来弥补。

1.1.2 采用瞭望台监测

瞭望台监测,是通过瞭望台来观测林火的发生,确定火灾发生的地点,报告火情,它的优点是覆盖面较大、效果较好。存在的不足:是无生活条件的偏远林区不能设瞭望台;它的观察效果受地形地势的限制,覆盖面小,有死角和空白观察不到,对烟雾浓重的较大面积的火场、余火及地下火无法观察;雷电天气无法上塔观察;瞭望是一种依靠了望员的经验来观测的方法,准确率低,误差大。 另外瞭望员人身安全受雷电、野生动物、森林脑炎等的威胁。

1.1.3 采用航空巡护

航空巡护,是利用巡护飞机进行林火的探测。它的优点是巡护视野宽、机动性大、速度快同时对火场周围及火势发展能做到全面观察,可及时采取有效措施。 但也存在着不足:夜间、大风天气、阴天能见度较低时难以起飞,同时巡视受航 线、时间的限制,而且观察范围小,只能一天一次对某一林区进行观察,如错过观察时机,当日的森林火灾也观察不到,容易酿成大灾,固定飞行费用几千元/小时,成本高,租用飞机费用昂贵,飞行费用严重不足,这就需要用定点视频监测来弥补其不足。

1.1.4 采用卫星遥感

卫星遥感,利用极轨气象卫星、陆地资源卫星、地球静止卫星、低轨卫星探测林火。能够发现热点,监测火场蔓延的情况、及时提供火场信息,用遥感手段制作森林火险预报,用卫星数字资料估算过火面积。它探测范围广、搜集数据快、能得到连续性资料,反映火的动态变化,而且收集资料不受地形条件的影响,影像真切。
存在的不足:准确率低,需要地面花费大量的人力、物力、财力进行核实,尤其是交通不便的地方,火情核实十分重要。在接到热点监测报告2小时内应反 馈核查情况和结果。卫星遥感监控森林防火的其不足是:
热点达到3个像素时,火已基本成灾。从卫星过境到核查通知扑火队伍时间过长,起不到“打早、打小、打了”的作用。
 
系统拓扑图

总图
 

1.2 系统组成

森林防火监控系统由前端系统、传输网络、平台这三个相互衔接、缺一不可的部分组成。

1.2.1 前端系统

前端系统对林区现场的图像及环境信息等信息进行采集、编码及上传,并根据制定的规则进行自动化联动。

1.2.2 传输网络

利用光纤网络,可看见安装在几公里或几百公里以外的监控点上的图像,可将摄像机、镜头拍摄的现场图像、声音实时传输到监控中心。

1.2.3 平台

主控中心平台可管理所辖林区的所有设备,接收由所林区上报的视音频及环境信息,同时可以满足平台用户视频、音频信息查看、林区设备控制的需求。

前端典型架构

前端

1.3 功能设计及预留接口

实时视频监视
环境数据监测
远程控制
语音对讲
录像回放
配置维护
与GIS系统相结合

1.4 红外热成像摄像机

红外热成像视频是远红外热图像,经过一系列的处理,可形成物体表面的热图像,并进行相关部位的温度测量。且克服雨雪雾的能力较高,所以在夜间以及较恶劣气候条件下,采用红外热成像监控设备可以对各种目标进行可靠监控及预警。
 

1.5 环境监控报警主机

环境监控报警主机可以通过4-20mA模拟量接口、开关量接口、RS-485串口与各子系统连接,对各种数据进行汇集,处理成数字信号,并可以提供向上的接口供主站访问、管理。

1.5.1 温湿度传感器

温湿度传感器,采用传感、变送一体化设计,采集温湿度数据,进行数据校正转换,转换成4-20mA电流环信号连接至环境监控报警主机,温湿度模拟量能实时上传主控中心,控制中心能随时查阅林区的环境温湿度,并做出相应的处理。

1.5.2 风速传感器

风速传感器顾名思义是测量空气流速的仪器,仪器内的转速传感器能把风速转换成4-20mA电流环信号上传连接至环境监控报警主机,能把现场风速实时上传主控中心,控制中心能随时查阅林区的风速,并做出相应的处理。

1.6 森林防火专用平台软件

网络高清森林防火专用平台软件,是我们根据森林防火系统的特点开发而成。软件可以支持超大规模的部署,能满足多级管理的应用需求。软件采用模块化构建方式,可应需裁剪;采用Web Service作为对外的服务接口协议,方便二次开发商集成;方便的增值业务集成;统一的平台内部协议;统一的部署和管理。

1.7 与林区自动气象站系统对接

可与林区气象站系统进行对接,将气象站监测的风向、风速、温度、湿度等各种环境量数据与监视系统进行整合,以求最大程度挖掘系统潜力,最大程度提升管理品质,为客户创造最大价值。

1.8 保障系统

1.8.1 供电系统

监控中心采用普通办公用电:为防止意外停电,中心使用UPS电源,以保证最低8小时持续供电。
前端基站供电:前端基站的供电方式主要是市电以及UPS供电。  

1.8.1.1 UPS或蓄电池

UPS就是不间断电源,它是一种含有储能装置,以逆变器为主要元件,稳压、稳频输出的电源保护设备,它可以解决电力的断电、低电压、高电压、突波、杂讯等现象。UPS 还有个优点是反应迅速(响应时间短),如果采用后备式,而且蓄电池配置合理的话,可以有效延长用电设备的“续航”时间。

1.8.2 防雷系统

避雷针
对于支架安装的摄像机,由于位置较高,可能会受到直击雷的危害,因此需安装避雷针,采用扁钢或其他等效导体作为引下线,泄放雷击放电电流。避雷针的架设需要综合考虑周边环境进行设计,确保林区设备(摄像机、终端盒)处于直击雷防护范围内。
接地
摄像机外壳、摄像机支架及场地终端盒等应进行可靠接地,接入接地系统。
线缆防雷器
为进一步提高系统的抗雷击能力,除设备需具备防雷功能外,电源线应满足三级防雷要求,弱电线路应采取防浪涌措施。各类可能引入雷击的线缆应加装各种防雷器。对于模拟摄像机,建议采用三合一(电源、视频、485线缆)防雷器;对于网络摄像机,建议采用单相电源防雷器及机架式网络信号防雷器。
 
传输网络设计

1.9 专网

在我国电子政务的指导性文件中详细提出了电子政务网由电子政务内网与电子政务外网组成。无线传输

1.9.1 微波传输

微波是一种频率超过1GHz的电磁波,波长范围在毫米~厘米数量级,其波长比普通无线电波更短。微波传输类似光线直线传输,是一种视距范围内的接力传输。

1.9.2 3G传输

3G,其全称为3rd Generation,中文含义就是指第三代数字通信第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升,且更多考虑对无线数据业务的支持。3G同样是一种微波传输的一种,由于3G本身只是一个概念,对于频段并没有统一的划分。目前中国电信现在拥有800MHz C网,而其它运营商的3G是2000MHz频段。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节/每秒)、384kbps(千字节/每秒)以及144kbps的传输速度。
 
 

1.10 监控中心典型架构


中心
 

1.11 硬件设备组成

地区级平台通过森林防火专网与林区监控系统连接,对前端监控资源进行整合,对前端设备进行集中维护和管理;省级平台通过森林防火专网与地区级平台的级联服务器通信,级联服务器把命令转发至其他应用服务器实现对前端资源的监控。
平台主要由应用服务器、客户端、存储设备、解码设备、网络交换机、防火墙、大屏显示设备等组成。为保障前端系统的监控质量,平台需具备完善的机房基础保障和先进的网络设备、丰富的网络带宽和光纤资源;为保障平台的稳定运行,平台的网络采取双网配置,所有设备都冗余配置在两个不同的网络中。

1.11.1 服务器

主站系统的服务器可以分布式部署、独立运行,各服务器都可以支持应用集群的方式冗余进行配置和在线扩充,具备彼此的应用服务器接管能力。

1.11.1.1 管理服务器

管理服务器是综合监控主站系统的核心单元,应实现前端设备、后端设备、各单元的信令转发控制处理,报警信息的接受和处理以及业务支撑信息管理,同时也需要提供用户的认证、授权业务以及提供网络设备管理的应用支持,包括配置管理、安全管理、计费管理、故障管理、性能管理等等。

1.11.1.2 流媒体服务器

流媒体服务器是综合监控系统省级主站的媒体处理单元,实现客户端对音视频的请求、接受、分发,流媒体服务器仅接受本域管理服务器的管辖,在管理服务器的控制下为用户或其他域提供服务。

1.11.1.3 存储服务器

存储服务器是网络存储的管理者,集中配置以海量存储方式实现录像计划,并按计划执行录像任务。存储管理服务器通过虚拟存储管理技术,支持DAS、NAS、IP-SAN各种存储设备;支持集中存储管理模式,也支持站端控制主机分布式存储方式;支持PB级海量音视频数据存储、快速检索;支持灵活的备份策略;支持数据自动修复技术(数据补录),支持报警集中存储和重要事件集中备份管理。

1.11.1.4 级联服务器

级联服务器主要用于平台与平台之间的互联互通,它将本平台需要向其他平台传输的信令、音视频流转换成标准的协议,发往其他平台的通信服务器,同时将收到的采用标准协议的信令、音视频流转换成本平台所能解析的协议语言,送往其他服务器进行分析操作,由此实现平台与平台之间的互联互通。

配置客户端

配置客户端负责对平台内部进行大屏幕配置、权限管理、录像管理、告警管理、安全管理、电子地图管理、模拟量数据管理、数据库管理、系统管理及林区摄像机、灯光等系统的配置管理。

1.11.1.5 监控客户端

监控客户端负责对主站所辖林区的摄像机视频和录像信息查看,电子地图管理,模拟量数据实时曲线浏览和历史数据检阅及摄像机、灯光等系统信息的获取和控制。
网络高清C/S控制客户端专门用于对主站系统视频、环境信息调阅,对设备进行操作、控制,满足控制客户端的要求。

存储设备

主站系统由于管理着下属成百上千的设备,需对站端视频录像和数据进行存储。数据需通过数据库进行管理,NAS对于读写频繁的数据库系统,不是很适合。对于数据库存储这种读写要求使用率高的任务来说,IP-SAN比较合适,建议采用网络高清系列高性能IP-SAN。

1.11.2 短信模块

短信模块(俗称短信猫),是一种基于无线GSM技术的工业级MODEM,内嵌GSM无线通信模块,插入移动运营商的手机SIM卡后,可用来收发短信。短信模块通过串口数据线和管理服务器相连,在平台软件中可以配置报警联动短信功能,当林区发生报警时,通过短信模块把报警信息及时发送给相关负责人。

1.11.3 防火墙(选配)

防火墙是一种计算机硬件和软件的结合,使内部网和外部网之间、专用网与公共网之间建立起一个安全网关(Security Gateway),从而保护内部网或专用网免受非法用户的侵入,防火墙主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关4个部分组成。

1.11.4山顶机房建设

平整场地20平米,机房基础土建及防雷施工,市电接入,机房制作安装,走线架及支撑制作安装。

1.12平台架构

面向服务的软件架构SOA将成为新一代网络服务的基础框架,其在传统的IT开发领域取得了良好的发展,将SOA的思想引入到森林防火平台软件的开发中来,有力的保证了我们设计的先进性。
通过使用SOA的架构,以松散耦合的方式公开业务服务,更易于集成和管理复杂性、更快地整合现有系统;通过良好的分层结构,统一的接口服务,可以有效减少服务督察平台的复杂度。森林防火平台软件的架构层次如下图所示。

1.12.1基础开发平台

对操作系统、数据库、安全加密、多媒体协议的封装,屏蔽差异,实现上层应用的平台无关性,提高开发效率和系统兼容性。

1.12.2 平台服务

在平台服务层我们提供了中心管理、认证授权、校时服务、流媒体服务、存储服务、网络管理、报警管理等通用服务外,还提供了电信级系统必须具备的负载均衡、双机热备等服务。

1.12.3 业务逻辑子系统

通过常用业务的归纳、封装,这层提供了视频、报警、智能、对讲、电子地图等监控安防业务,方便应用层调用。

1.12.4 应用系统

网络高清森林防火平台软件除了有传统的C/S客户端,也有基于最新WEB技术的B/S客户端,最大程度满足森林防火的不同场合下的需要。

1.12.5 Web Service接口

网络高清森林防火系统平台软件通过Web Service提供对外接口,这可以在异种操作系统、异种语言之间进行交互,也是和其他IT和业务应用程序集成的最好方法。

1.13 平台特点

网络高清森林防火平台软件在功能上有以下特点:
支持海量设备接入。
分布式监控,部署、升级灵活方便。
集中管理,多级别控制,完善的用户权限定义。
巡检设备和服务器工作状态,系统安全可靠。
统一的报警管理,支持多种联动方式。

1.14 平台运行环境

1.14.1 操作系统

服务器选用Linux操作系统,Linux系统有着良好的安全性,可以有效确保系统的数据安全。

1.14.2 数据库

平台能够兼容所有数据库,可配置通用、成熟的商用数据库作为监控设备配置信息、监控数据库、历史数据库的存储及管理平台。

1.14.3 双机切换软件

为确保视频森林防火系统的稳定工作,系统采用了双机热备的方式,即部署两台软硬件配置完全一样的服务器,当一台服务器出现故障的时候,另外一台服务器接替其工作。
双机之间通过以太网线和串口线进行“双重心跳侦测”,但还需部署软件切换软件,当备机侦测不到主机的心跳信号时,根据预设的软件规则进行主备切换。

1.15 平台模块

森林防火系统平台主要包括中心管理、存储管理、存储、流媒体、报警、网管、云台代理、客户端等模块,还可按需添加设备接入、智能分析、电视墙等模块。

1.15.1 中心管理模块

中心管理模块是整个系统的核心组件,提供统一的认证、授权、管理服务。作为认证模块,支持AAA、PKI/PMI的集成;作为管理模块,对系统内的用户、角色、权限、前端设备录像设备、各种服务器进行集中配置管理;作为应用模块,提供各类业务,提供完善的日志管理和审计功能。

1.15.2 存储管理模块

存储管理模块通过虚拟存储管理技术,支持DAS、NAS、IP-SAN各种存储设备;支持集中存储管理模式;支持PB级海量音视频数据存储、快速检索;支持灵活的备份策略;支持数据自动修复技术(数据补录),支持报警集中存储和重要事件集中备份管理。

1.15.3 存储模块

存储模块对系统内全部的存储介质进行管理;对存储管理模块进行管理,为要录像的视频通道分配空间。

1.15.4 流媒体模块

流媒体模块支持实时视频数据的转发及分发;支持存储数据的回放点播(VOD);支持Qos管理,对带宽进行合理使用;支持用户和事件的优先级管理;支持级联和分布式部署;支持视频流相关的统计信息。

1.15.5 报警模块

报警模块管理系统内各种报警事件及其联动处理,并可对报警消息进行分发及上传。支持的联动方式有客户端联动(视频图像、声光显示、信息叠加)、云台联动、通道录像、报警输出联动、EMAIL通知、短信发送、通道抓图等方式。提供完善的报警日志管理,方便事后查询检索。

1.15.6 网管模块

网管模块对系统内的网络运行状况,设备运行状况、服务器运行状况进行监视和管理,并能以各种图表的形式进行实时显示。主要提供资源清单管理、远程维护管理、性能管理、故障管理、日志管理。对各种维护数据可以进行查询、统计,并生成相关报表。

1.15.7 云台代理模块

云台代理模块可以实现用户根据权限拥有不同的控制级别,按优先级对云台进行控制;通过云台代理服务,可以去控制各种型号的矩阵,实现模数互控。

1.15.8 客户端

1.15.8.1 C/S客户端

C/S客户端主要用于实时监控图面的查看,平台客户端内置C/S客户端程序,可以在系统管理服务器认证下访问林区所有现场设备,实现轮循预览、语音对讲、报警处理、历史录像搜索回放、电子地图等功能;支持矩阵解码卡、解码器等设备大屏输出控制;还支持备份管理、日志管理、系统配置等功能。

1.15.8.2 B/S客户端

B/S客户端通过WEB浏览器对系统进行管理、信息发布、维护统计、实时监控和录像标签检索回放,采用WEB2.0技术,操作更顺畅、画面刷新速度更快,可作为应急指挥平台及非平台用户的主要监控程序。B/S客户端包括配置客户端、控制客户端。

1.15.9 电视墙模块

电视墙模块支持软件解码大屏输出,支持解码卡、解码器、模拟/数字矩阵控制输出,支持键盘、3D摇杆控制,支持高清解码输出,支持文件回放上墙,支持报警联动上墙。

1.16 平台基本功能

1.16.1 视频监控

1.16.2 录像管理

1.16.3 存储管理

1) 系统采用分布式存储方式,平台对报警录像进行存储或按需设置存储;
2)录像存储格式为D1/4CIF可调,可根据录像保存的时间需求配置硬盘。

1.16.4 数据转发

1) 支持对视频流、前端录像、控制信息、报警信息、语音对讲流等数据的转发,所有视音频数据的编码格式和控制信息等均符合国家电网的要求;
2) 支持IP单播的方式查看视频流,支持转发组播视音频流。

1.16.5 语音功能

1)支持林区前端语音广播;
2) 支持平台与林区之间及两个平台之间的双向语音对讲;
3) 支持平台内的客户端用户对讲。

1.16.6 远程控制

1.16.7 报警管理

1.16.8 电子地图

1)支持在地图上直接对摄像机等设备进行管理;
2)支持增加、修改和删除电子地图的图层,并可进行切换,具有超级链接功能;
3)支持对地图进行放大、缩小和漫游;
4)支持报警事件联动,可以图标闪烁、弹视频窗口等。

1.16.9 权限管理

1)用户权限配置分为三部分:用户、部门、角色,不同用户可以设置所属部门和隶属角色,相关操作时根据优先级提供优先级高的用户优先使用权利,用户权限可以在线进行授权、转移和取消;
2)权限配置可以针对功能进行授权,比如有没有控制云台摄像机的权限,也支持针对数据的授权,比如有没有回放录像文件的权限;
3)支持通过权限管理划分责任区域用户,通过不同的责任区域用户来检查责任区的在线和离线;
4)支持通过权限管理分配责任区用户只对该责任区域内的设备拥有权限,实现责任区域的视频、报警及统计信息的分区分流;

1.16.10 安全管理

1)支持对用户登录、操作应进行权限查验;
2)系统所有重要操作,如登录、控制、退出等,均应有操作记录,系统可对操作记录进行查询和统计,所有操作记录具有不可删除和不可更改性;
3)系统保存的所有重要数据,包括用户信息、报警信息、操作记录、日志等,不可删除和不可更改。

1.16.11 系统管理

1.16.12 报表管理

1)报表数据
a)支持将历史报警数据和相关统计信息输出成报表;
b)支持将各类摄像机可用率等信息输出成报表。
2)报表类型
支持下列报表方式:日报、周报、月报、季报及年报,报表的生成时间、内容、格式和打印时间用户可以自行输入并保存在报表中。
3)报表调用
支持对报表数据导出成EXCEL文件格式进行保存。

1.16.13 Web配置及监控

1)WEB配置客户端可以实现系统资源的配置,支持对WEB用户进行统一的权限设置和管理;
2)WEB监控客户端可以实现视频信息的监控,支持历史报警信息的检索、回放;
3)支持主流的网络浏览器,控件可以自动下载和升级;
4)支持200人以上的并发访问能力,在并发访问人数达到上限后,可以根据优先级将低优先级用户自动断开;
5)WEB客户端可以随时随地接入平台。

1.17 平台性能参数

单台流媒体转发设备可同时转发的视频信号的数量(1080P画面)不低于 16路;
单台客户端可同时显示实时D1画面的数量不低于8路。
平台最大可接入前端摄像头数量:不低于 5000 个。
平台最大可接入的并发客户端数量:不低于 200 个。
平台支持同时登录的最大用户量:不低于 200 个

028-83171872

成都市武侯区益州大道北段388号城市春天B座804室

版权所有:新宝4娱乐平台科技开发有限公司
备案号:蜀ICP备16021122号

周一至周五 9:00 - 17:30

在线客服