攀枝花森林火災高危區監控治理項目方案設計
林火監測系統建設
1視頻監控塔
1.1建設點概況
攀枝花市西區格里坪鎮共計5個監控點的森林防火預警。
(1)格里坪鎮新莊村尖山觀察點坐標為北緯26?35′8.98",東經101?38′12.57",能源保障計劃采用風光互補方式。采用無線網橋傳輸監測數據。
(2)格里坪鎮格里坪村貓貓山觀察點坐標為北緯26?36′14.47",東經101?33′40.34",能源保障計劃采用市電供電。采用無線網橋傳輸監測數據。
(3)格里坪鎮經堂村白龍山觀察點坐標為北緯26?36′06.20",東經101?28′50.99",能源保障計劃采用市電供電。采用無線網橋傳輸監測數據。
(4)格里坪鎮經堂村馬上堡觀察點坐標為北緯26?36′37.3",東經101?29′38.6",能源保障計劃采用風光互補方式。采用無線網橋傳輸監測數據。
(5)格里坪苦蕎村大堡堡觀察點坐標為北緯26?36′53.7",東經101?31′10.1",能源保障計劃采用風光互補方式。采用無線網橋傳輸監測數據。
1.2監控塔設計
根據選址點的實際情況確定鐵塔高度,共設計兩種類型監控鐵塔。新莊村尖山觀察點、格里坪村貓貓山觀察點、經堂村馬上堡觀察點、苦蕎村大堡堡觀察點4個觀察點鐵塔采用定制10米高監控鐵塔(類型一)。經堂村白龍山觀察點采用定制3米高監控鐵塔(類型二),安裝在原有管護點房屋屋頂。
監控鐵塔類型一:高度:10米;根開:3米;塔頂0.6米;平臺設置:1層、高度8.5米;爬梯設置:塔內,帶護欄;兩側分列強弱電線纜護管;塔體材質:Q235鋼;第一節主材L70mm*70mm,6mm、橫桿L63mm*63mm,5mm、腹材L40mm*40mm,4mm/第二節主材L63mm*63mm,5mm、橫桿L63mm*63mm,5mm、腹材L40mm*40mm,4mm;防腐處理:熱鍍鋅;連接螺栓:H6.8熱鍍鋅;塔腳底板:250mm*250mm,開孔4*?30mm,孔距180mm;地腳螺栓16*M25;塔基:獨立基礎2.8米*2.8米*0.3米(H),基柱0.4米*0.4米*0.6米(H);防雷設計:2類防雷標準Hr=45米,避雷針3M*?32mm,地面保護半徑=30.59米,平臺保護半徑=4.27米,接地電阻要求<10Ω;垂直接地體12*L50*5鍍鋅角鋼,水平接地體L40*4鍍鋅扁鐵,垂直引下線40*4鍍鋅扁鐵,制作工藝:焊接;土壤降阻劑使用根據地勘資料;基本風壓:0.55kn/㎡;裹冰厚度:≤10mm;溫度要求:-30℃~45℃;抗震等級:烈度7度;垂直度:<H/1000;設計使用壽命:50年。
監控鐵塔類型二:高度:3米;根開:0.6米;塔頂0.6米;平臺設置:1層、高度2米;塔體材質:Q235鋼;主材L63mm*63mm,5mm、橫桿L40mm*40mm,4mm、腹材L40mm*40mm,4mm;防腐處理:熱鍍鋅;連接螺栓:H6.8熱鍍鋅;塔基:C30砼,304脹管栓;防雷設計:2類防雷標準Hr=45米,避雷針4M*?32mm;接地電阻要求<10Ω;垂直引下線40*4鍍鋅扁鐵與大樓避雷網焊接;基本風壓:0.55kn/㎡;裹冰厚度:≤10mm;溫度要求:-30℃~45℃;抗震等級:烈度7度;垂直度:<H/1000;設計使用壽命:50年。
2.2視頻監控前端設備
(1)雙光譜中載云臺攝像機
高清透霧攝像機:
①成像器件:1/1.8"逐行掃描CMOS;
②可見光有效像素:200萬(高清);可見光分辨率:1920X1080;可見光焦距:6.7-330mm;可見光最低照度:彩色0.001LUX、黑白0.0001LUX;
③斷線自動重連功能:因各種原因導致與網絡鏈接斷開,當與網絡恢復鏈接時,應能自動偵測到網絡狀態的恢復,并自動重新建立連接;
④熱成像探測器探測類型:氧化釩非制冷模式,熱成像探測器分辨率:384×288,熱成像焦距:100mm,熱成像視場角:3.7°x2.8°;
⑤熱成像幀率50幀/秒;
⑥數字透霧能功能:在后端IE瀏覽器下,可進行數字透霧的設置;
⑦支持自動聚焦、電子防抖、強光抑制、透霧功能、移動偵測;
⑧支持自動增益控制,圖像細節增強,數字降噪;
⑨熱成像鏡頭支持防太陽灼傷功能;
⑩具有煙火自動識別能力,系統應能有效過濾霧、霾、雪、云、陰天、光線、樹枝晃動、建筑、水體、車輛等干擾因素;
?支持區域入侵、越界入侵、進入區域、離開區域等四種智能行為分析功能,并可聯動目標跟蹤;
?支持多碼流技術,可同時輸出4路碼流;
?支持500米激光補光功能,支持雨刷功能;
?支持溫度異常報警功能,在探測溫度區域中有超過預設溫度時,可發出報警信號;
?支持500米激光補光功能,支持雨刷功能;
?10%的網絡丟包環境中,可正常顯示監視畫面;
?云臺支持水平方向360°連續旋轉,垂直方向-90°~40°;
?工作電壓:AC24V;工作溫度:-40℃-65℃;工作濕度:≤90%(非凝結);整機防護等級:IP67。
?長焦透霧鏡頭:焦距:最廣角不大于15mm,最長焦不小于500mm; 光圈范圍:F2.8 倍數:≥32倍 靶面尺寸:1/2 最小物距:≤5m;光學透霧功能:可通過IE或者客戶端遠程開啟或關閉透霧功能;具有自動聚焦功能功能模塊;熱成像自動跟蹤:可實現熱源目標自動跟蹤;
(2)智能警戒攝像機
①有效像素:400萬;最大分辨率:2560x1440;
②鏡頭:4mm, 水平視場角82.5°;
③最低照度彩色:0.0008lx,黑白:0.0001lx,灰度等級不小于11級,紅外補光距離不小于85米;
④內置報警喇叭;
⑤內置GPU芯片,增強智能分析能力;
⑥內置紅外與白光補光燈;
⑦支持白光報警功能,當報警產生時,可觸發聯動聲音警報和白光閃爍;
⑧工作電壓:DC12V±25%;
⑨防護等級:整機IP67。
(3)網絡傳輸模塊
①5.1~5.8GHz54Mbp室外型無線AP網橋,支持802.11a/b/g/n標準,802.3af標準;
②有線網絡接口:10/100BaseT自適應,全雙工/半雙工自適應;
③定向天線:5.8GHz 30dBi 拋物面定向天線功耗:小于10W;
④工作溫度:-30~+80℃;
⑤工作濕度:≤95%(非凝結);
⑥防護等級:IP66。
(4)能源保障模塊:3套,用于新莊村尖山觀察點、經堂村馬上堡觀察點、苦蕎村大堡堡觀察點。
①太陽能供電系統:
a.4x250W太陽能板;
b.控制器:自動調整白天與夜晚雙重工作模式,具備數據通訊功能,能遠程監控太陽能發電系統的蓄電池電壓,太陽能組件電壓,充電電流,電量等工作狀態,可編程,配備LCD顯示;
c.額定系統電壓:12/24V 自動識別;
d.額定蓄電池電流:40A,額定負載電流:20A,蓄電池端子最大允許電壓:32V,最大光伏輸入電壓:100VDC,最大光伏輸入功率:1000W(24V)。
②風能供電系統:
a.600W水平軸風力發電機(含控制器);
b.額定電壓:24VDC,過壓保護28.8VDC;
c.工作溫度:-40℃至+50℃;
d.風向調整:自動,風速保護:5-20m/s,最高安全風速:40m/s;
e.葉片數量:3扇。
③蓄電池:膠體蓄電池;容量:12V/200ah;最大充電電流:50A;工作溫度:-25℃至+50℃可工作。
④蓄電池保溫箱:定制電池保溫箱;工作溫度:-40℃~70℃;工作相對濕度:90%RH(40±2℃);雙層隔熱設計,內含自動恒溫控制器,溫度控制25±3℃。
1.3視頻監控中央控制系統
(1)防火預警平臺
①支持火情自動識別功能,利用紅外熱成像設備實施探測目標環境的溫度,實現對火情的自動識別;
②嵌入式DSP溫度分析火點探測自動報警模塊,自動探測環境熱源,自動報警裝置跟隨云臺掃描過程中檢測視場內著火點,識別煙火最小煙目標10×10像素;
③支持火險自動預警功能,支持根據輸入的氣象參數自動計算火險等級,并且在地圖上用不同顏色標記出五種火險等級:難以燃燒、不易燃燒、輕易燃燒、容易燃燒和極易燃燒;
④支持根據國家氣象局的天氣數據自動計算各地區的火險等級;
⑤支持防火預警功能,平臺根據氣象數據和火險等級計算出各個地方的防火等級,并且在電子地圖上標記出來;
⑥支持火情輔助決策指揮功能,接到火情報警后,平臺自動預案顯示當前火情片區工作人員聯系方式,地圖顯示附近水資源,撲火隊、瞭望塔等信息,根據火場情況、氣象信息、火點周圍人力資源分布情況調度人員隊伍;
⑦支持火點自動定位功能,監控系統發現火點或熱點自動報警后,利用回傳的數字云臺俯仰角、方位角及站點的地理位置信息(經緯度),計算出火點的具體位置。當前端紅外熱成像攝像機發現火點時,在GIS系統中,標記出火點的相應位置;
⑧支持聯動搜索功能,當一臺設備發現火情后,聯動附近的設備查看火情,根據兩臺設備在地圖上進行交叉定位,縮小定位的誤差??;
⑨支持火情蔓延分析功能,可以根據多種影響火勢蔓延的因素分析出火勢走向和影響范圍;并動態給出最佳滅火路徑;
⑩無人機火點偵測功能,根據航路規劃或地面指令,控制無人機按照預設的航路飛行;支持顯示無人機的實時位置和歷史軌跡;
?支持顯示單兵的實時位置和歷史軌跡;
?查詢功能,撲火完畢的實時火情信息將會劃入歷史火情中,用戶可以在歷史火情列表中,通過時間和狀態兩個條件,查詢歷史火情信息;
?支持批處理功能,在列表處理模式下,平臺可以將未處理火情批量處理成誤報,也可以將未處理的火情全部處理成誤報;
?設備告警功能,視頻質量診斷,接收信號丟失、圖像黑白等異常情況的報警信息通過聲音告警、彈窗告警等形式通知監控人員;
?報警信息統計功能,提供對平臺報警數據的統計分析,分析的結果通過圖表方式展示;
?支持自動生成360度全覆蓋的巡航方案;
?多客戶端支持,可支持CS、BS、移動端同時訪問;
?支持移動客戶端火情上報功能,能將其定位的經緯度位置上報為火點位置,上報名稱能夠手動編輯,上報信息中能攜帶圖片,也可以上傳視頻;
?支持短信火情上報上報功能;內容包括火點的經緯度、方向、距離;
?支持移動端查看火情的實時視頻、錄像回放及圖片;支持系統運維狀態統計功能,對設備在線率、錄像狀態、視頻質量等統計并生成報表。
(2)GIS定位及輔助決策
①支持二維地圖、三維地圖,支持影像圖;
②支持放大、縮小、上下移動地圖。支持測距和測面;支持通視分析、可視域分析。支持拉框放大和縮小。支持調節俯仰、旋轉,支持全屏;
③支持地圖反控功能。用戶通過點擊瞭望塔可視域范圍內的某個地圖位置,來控制云臺轉動,使攝像機視場對準該位置。地圖反控可調節攝像機的水平角、俯仰角和焦距;
④支持繪圖評估,通過在地圖上手動繪制區域來統計;統計結果以餅圖的方式顯示;
⑤支持GIS評估,通過上傳區域的經緯度坐標來統計;統計結果以餅圖的方式顯示;
⑥支持圖層顯示和隱藏設置。圖層包括瞭望塔、撲火隊、水源地、林業局、林場、機降點、氣象站、防火檢查站、護林員、無人機;
⑦支持地圖查詢功能,可在地圖上快速定位資源的位置,搜索撲火隊、水源地、撲火隊、水源地、林業局、林場、機降點、氣象站、防火檢查站等資源并顯示資源的詳細信息;
⑧支持地圖編輯管理功能,可通過地圖編輯工具對地圖圖層進行編輯、修改操作;
⑨支持預案管理功能,根據火情推演分析、周邊保護對象分析、周邊撲火資源分析結果,結合不同火點的不同撲火預案流程,分析撲火線路、在地圖中標注行進軌跡,動態生成有針對性的撲火方案;
⑩支持火情推演功能,根據火險等級預報和火燃燒行為分析模型,結合當前火點的位置、風力、風向、溫度、濕度、地表溫度、植被等信息動態推演計算火災在N個小時內火蔓延的方向、面積、速度、強度以及直接侵害的區域;
?支持輔助決策功能,根據火情推演分析,分等級動態顯示火情周邊保護對象、撲火資源等信息;
?支持應急指揮功能,根據火情在地圖中的推演、評估分析,結合電子白板,實時對車輛、人員進行指揮調度,實時視頻監控火情發展態勢;
?支持災后評估功能,針對林火后進行損失評估及檔案整理,災情損失評估對象包括根據林相圖計算出森林資源損失;計算過火范圍內有哪些保護對象,根據保護對象的估計價值計算保護對象的損失。
(3)硬件支持
①服務器:數量2臺。
a.服務器外觀:標準機架式服務器;
b.處理器:配置1顆8核處理器,單顆處理器主頻≥3.0GHz;
c.內存:配置16GB DDR4 ECC內存;
d.硬盤:1TB 3.5吋7.2K 6Gb SATA硬盤*2;
e.網卡:配置2個千兆以太網口,支持支持網絡喚醒,網絡冗余,負載均衡等網絡特性,千兆網卡能升級為集成千兆和萬兆以太網的復合型網卡;
f.擴展插槽:最大可支持8個PCI-E擴展插槽,PCIe支持電器信號傳輸;
g. 數據安全:服務器硬盤提供三年硬盤涉密數據恢復服務。
②控制電腦:數量4臺,其中控制室2臺、值班室1臺、辦公室1臺。處理器:INTEL酷睿I5四核處理器 ,內存:8GB ,硬盤:500GB,顯示器:19.5寸LCD。
③磁盤陣列:
a.4U24盤位機架式機箱,支持擴展柜級聯;
b.采用LINUX操作系統,64位多核處理器X2,8GB內存,支持內存最大可擴展到256GB,冗余電源模塊;
c.單塊硬盤容量最大支持10TB,支持SATA/SAS硬盤混插,支持硬盤在線熱插拔;
d.設備配置4個千兆網口,可增擴≥2個萬兆口或≥4個光纖接口,可增擴2個SSD固態硬盤;
e.支持FCSAN、IPSAN、NAS存儲功能;
f.支持RAID0、1、3、5、6保護,支持全局熱備和專屬熱備,支持壞盤自動重構;
g.支持視音頻、圖片、智能分析錄像的混合直存,無需存儲服務器和圖片服務器參與;
h.支持每秒接入并存儲2448Mb視頻圖像,同時轉發2448Mb的視頻圖像;同時回放384Mb的視頻圖像;
i.支持GB/T28181國家標準,支持RTSP/ONVIF/PSIA等標準視頻流傳輸協議;
j.支持iSCSI、CIFS、NFS、FTP、HTTP、AFP、RSYNC等存儲協議;
k.支持通過IE瀏覽器對一臺、多臺磁盤陣列或擴展柜中的磁盤進行定位,使對應的磁盤指示燈閃爍,閃爍的時長可設;
l. 存儲端支持QOS流量控制,可以實現站點的讀寫帶寬限制,針對每個訪問IP設定讀帶寬和寫帶寬;
m.存儲支持文件過濾和訪問審計,可以設定黑白名單禁止指定格式類型的文件上傳。用戶對數據的訪問、修改、刪除等操作提供操作記錄和審計日志導出功能。防止數據誤刪除,對于NAS訪問提供用戶可讀寫修改不可以刪除權限;
n.支持關鍵視頻自定義標簽、斷網續存和錄像丟失檢測報警功能,并支持報警觸發前1-30分鐘的視頻錄像(須提供公安部檢驗報告復印件并加蓋生產廠家鮮章);
o. 存儲自帶數據復制和數據災難恢復功能,提供基于策略的數據復制備份和恢復(可以制定全局、目錄、文件類型、大小、時間、增量等策略。
④硬盤:數量16塊, 3.5英寸 4000G 7200 128M SATA3 6Gb/S。
⑤2*3電子顯示大屏(55寸)及會標顯示屏
a.55寸LED背光顯示單元2X3拼接,物理拼縫≤3.5mm;
b.分辨率:1920×1080,響應時間≤8ms;
c.輸入接口:VGA×1,DVI×1,BNC×1,YPbPr×1,HDMI×1,USB×1;
d.亮度:500cd/㎡,對比度:5000:1,圖像顯示清晰度為950TVL,亮度鑒別等級為11級;
e. LCD顯示單元采用超寬視角液晶屏,視角可達178°,畫面的輸出精確和穩定,色彩飽和靚麗,屏幕更加明亮。屏幕漏光度小于0.01cd/㎡,可抵抗太陽光等強光干擾,照度在95KLux能正常工作;
f. 支持水平及垂直安裝,邊框像素調整技術保證圖像180度翻轉后不會出現圖像錯位;
g.配套建設2X3-55寸拼接屏支架;
h.配套建設LED會標顯示屏2個。
1.4維修塔路
具體設計內容詳見第三章維修塔路設計專篇。
1.5摩托車
1.6望遠鏡
西區購置望遠鏡10臺。
基本參數:放大率:≥20。物鏡直徑:≥70mm。視場(25X/40X):2.5°44m/26m,1000m。視度范圍:±5 屈光度。相對亮度:25。出瞳直徑:5mm;出瞳距離:18mm。分辨率:≤2.5″。目距范圍:58~72mm。鍍膜:蘭色多層鍍膜。配置:三腳架;指示盤;電子計算器;說明書。
功能特點:可以變換倍率,適用于各種氣候條件下作遠距離觀察??筛怕詼y量目標距離、高度和兩目標之間的夾角。在觀察各種目標時,具有清晰 、舒適、真實和立體的感覺。具有視度調節機構,能方便地滿足不同視力,不同瞳距者觀看不同距離景物的要求。森林防火以及各種科研遠距離觀察等活動的良好助手。