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文档简介
森林防火数字无线监控系统方案 一、前言森林火灾是世界性的重要林业灾害之一,每年都有一定的数量发生,造成森林资源的重大损失,并给环境带来严重污染。多年来,国内外都在为预防、减少和控制森林火灾而努力。随着我国造林事业的不断发展,林地面积、林业蓄积量正呈现逐年增加的趋势,森林防火安全工作的任务量越来越大,发展自动化的防火监控技术已是当务之急。森林火灾的发生具有突发性、随机性的特点,短时间内能造成巨大的损失。减少损失的一个决定性因素是必须及时的发现火警,并迅速作出准确合理的分析判断,只有这样才能及时的作出正确的决策,快速采取扑救措施,防止火灾的扩大和蔓延。在森林防火工作中,有效的利用最新的数字化、网络化、视频监控等技术,将有效的提高森林防火防灾的工作水平。先进技术的应用将处进森林防火工作的规范化、科学化、信息化,有效的贯彻“预防为主,积极扑救的方针”,真正做到早发现、早解决。在森林防火工作中,采用视频监控技术可起到如下作用:1采用视频监控系统有利于及时发现森林火情,以便及时采取措施。2在发生森林火灾时,视频监控系统能够及时的把现场的图像传回指挥中心,便于指挥中心通过监控画面指挥调度救火,以最大限度的减小火灾造成的损失。3视频监控系统能真实的记录火灾发生前、救火过程中以及火灾扑灭后现场的真实情况,为火灾的后续分析处理提供有效真实的资料。多年以来一直致力于网络系统集成和数字视频监控产品的开发和工程实施,在视频监控和通信网络技术领域积累了丰富的经验。针对森林防火工作中的实际需要,我们提出了森林防火数字无线监控系统方案,以期为森林防火工作提供更新的技术手段,在减灾防灾工作中尽一份力。本方案提出的森林防火视频监控系统,实现了图像传输网络化和控制管理数字化、网络化。在系统内部,采用当前先进的压缩技术, 在实现远程实时高分辨率图像传输的同时,使图像的传输占用较少的带宽。系统能够实现在全市森林防火监控网内,各分监控中心和总监控中心之间可相互调看图像资料,实现图像双向传输,做到信息共享。在图像资料的存储方面,采用分布式存储方案。对有权限的人员提供远程资料查询和图像下载与回放的功能。网络化森林防火视频监控系统的结构、性能符合国内、国际标准和规范,即满足了目前森林防火工作的需要,也为未来的扩展提供了方便的条件。系统采用符合国内、国际标准的名牌产品,技术领先,经过了国内、国际广泛和较长期的使用,具有良好的技术支持和服务。系统先进、可靠、实用、操作简单,维修方便,故障率低,使用寿命长,性能价格比合理,确保了森林防火监控系统工程的高质量和高可靠性,能够充分发挥视频监控的优势,更好地提高工作效率。二森林防火视频监控系统的设计和建设原则森林防火视频监控系统的建设应满足如下要求:1、合理性:这是系统建设的基本原则。森林防火视频监控系统的建设要坚持合理规划,合理布局,减少设备投资。2、先进性:系统应采用当前国际上技术先进、性能优良、工作稳定、有信誉保证并得到广大用户认可的监控设备,使整个系统的应用在未来相当长的一段时间内保持领先的水平。3、可靠性:系统的可靠性原则应贯穿于系统设计、设备选型、软硬件配置到系统施工的全过程。只有可靠的系统,才能发挥有效的作用。 4、开放性和兼容性: 采用标准化、规范化设计,使得系统具有开放性和良好的兼容性,以便于设备、器材的选型,能够在系统结构上进行有效的利用和开发,并为以后的发展提供便利条件。在新系统建设的过程中,最大可能地保护已有模拟设备的投资。5、方便性:监控系统的操作应具有灵活简便、易于掌握的特点,操作人员能够方便的进行使用及维护,使整个系统的功能得以最大实现。6、扩展性:系统的建设应为未来的发展留有充分的余地,以便日后比较方便地进行系统扩充。所选设备应采用模块式结构,在需要时可随时补充,使系统具备灵活的扩展性。7、经济性:力争做到在尽可能减少一次性投资的基础上协调好近期使用和长期发展的关系,尽可能减少系统建成后的使用费用,建立起一个技术先进、开放式的智能型系统。使得整个系统所需投资合理,达到功能和经济的优化设计,从而构成一个性能价格比优化的系统。三森林防火视频监控系统建设方案设计依据视频安防监控系统技术要求(ga/t367-2001)安全防范系统通用图形符号(ga/t74-1994) 工业电视系统工程设计规范(gbj11587)安全防范电视监控系统图像信号有线传输设备技术要求(gb/t16677-1996) 安全防范工程程序与要求(ga/t75-1994)应用电视摄像机云台通用技术条件(gb/t15412-94)电气装置安装工程施工及验收规范(gb50254-50259-96) 安全防范系统验收规则(ga308-2001) 四系统架构方案系统的基本架构如下图所示:为达到全局监控、重点盯防、快速反应的目标,将森林防火视频监控系统设计为分级架构,即建立市级监控中心-区级监控中心-前端监控点三级层次结构。系统设总监控中心一个,并按需要设置相应数量的分控中心。总监控中心设在市级(地区级)森林防火管理单位,分监控中心可设在区级森林防火管理单位。前端监控点负责对其覆盖区域内的森林火情进行监控,配置高等级的摄像机和云台,可实现24小时的图像监控。前端监控点按其受管辖区域将得到的图像信号上传到分监控中心。分监控中心对前端监控点上传来的图像予以汇集,并接收总监控中心下传的图像,分监控中心对图像予以处理和存储,选择图像信号送电视墙显示,并能够对各种前端设备(如:前端的云台,镜头等)予以控制。各分监控中心的图像经处理后上传到总监控中心。总监控中心对各分监控中心上传来的图像予以汇集,并对各分监控中心上传图像的内容予以选择控制,同时对图像予以处理和存储,选择图像信号送电视墙显示,并能够对各种前端设备(如:前端的云台,镜头等)予以控制。总监控中心拥有公网出口,可对internet网络上的客户提供实时监控图象信息。总监控中心能够将某路信号处理后,上传到省和国家森林防火管理部门。连接到分监控中心网络上的用户,可按相应的操作权限,观看有关实时图像,并能够对各种前端设备(如:前端的云台,镜头等)予以控制。连接到森林防火监控网络上的用户,可按相应的操作权限,对存储的历史图像资料查询、下载和回放。 五网络系统方案森林防火监控系统的网络化建设须按照森林防火工作的实际需要,结合现场情况具体确定。只有合理的构建网络系统才能使其适宜于大规模视频流的传输。 1采用数字微波技术构建全数字化远程tcp/ip网络化监控系统在远程监控图象的传输方面,目前主要有有线和无线两种方式。在森林防火工作中,前端现场监控点的分布具有点多、面广、距离远等特点,而且监控点均位于林区,许多地方比较偏远。在这种情况下,采用有线的方式实施监控图象的远距离传输几乎是不可能的,而只能采用无线传输的方式。用无线方式实现远程监控图象的传输,目前主要有两中方式:一种是采用模拟微波技术,在发送端将图象信息调制在不同的频率上,然后发射出去。在接收端将接收到的不同频率的图象信号下变频后送普通电视机显示,或直接还原为基带信号送监视器显示。另一种方式是采用数字微波技术,在发送端将图象信息数字化,并进行压缩处理后形成tcp/ip网络信号,再经无线微波网桥发射出去。在接收端通过无线微波网桥将接收到的压缩图象网络数据送到lan/wan上,供网络用户观看,或经解码后送电视墙显示。模拟微波技术与数字微波技术两者即有许多相似,又有很大的不同。由于两者都采用微波传输,所以两者同时具有微波技术的优缺点。而两者的根本差异在于模拟和数字的区别。数字微波技术相比于模拟微波技术具有许多优势。数字代替模拟,已经是历史发展的必然趋势。数字微波技术是大型的、分散的地理区域监控系统的最佳选择。本方案采用数字微波技术构建全数字化远程tcp/ip网络化监控系统。网络监控系统是基于传统模拟监控系统和数字硬盘录像监控系统后最新发展的第三代监控系统,它正以无可比拟的绝对优势取代着前二代监控系统。全数字化网络监控系统以网络为平台、以计算机为核心,集成当今最先进的网络技术、数字视频技术、计算机技术以及数字处理技术,结合视频监控的实际要求以及多年来不断完善的监控理论和经验,采用全新的设计理念,是一套软硬件相结合、崭新的、完整的安防系统,优化了内部结构,减少了不必要的环节,提高了整体性能和反应速度,满足新技术不断发展的需要,并能提供全面的增值服务。 2网络构建结合森林防火工作的特点,前端监控地点与分监控中心之间的通信采用数字微波传输方式;分监控中心与总监控中心之间的通信可采用有线网络(tcp/ip网络)方式,也可采用数字微波传输方式。从节省后期运行费用的角度考虑,本方案建议采用数字微波传输方式。森林防火监控系统的构成如下图所示:上图中各部分说明如下:前端现场监控点采用tcp/ip无线网桥,利用2.4g公开频段,通过数字微波技术建立与管辖区域的分监控中心之间的tcp/ip网络连接。如前端监控点与分监控中心之间无障碍物,可直接将前端监控点的微波信号发往分监控中心,如上图中监控中心1管辖的前端监控点即属于这种情况。如前端监控点与分监控中心之间有障碍物,则需要选择一个中继点,该中继点对前端监控点和分监控中心都可见,此时利用该中继点对前端监控点与分监控中心之间的通信进行转发,如上图中监控中心2管辖的前端监控点即属于这种情况。同样,分监控中心采用tcp/ip无线网桥,利用2.4g公开频段,通过数字微波技术建立与管辖区域的前端现场监控点之间的tcp/ip网络连接。各分监控中心与总监控中心之间也采用tcp/ip无线网桥,利用2.4g公开频段,通过数字微波技术建立tcp/ip网络连接。在通过数字微波技术组建tcp/ip网络时,均采用点对点方式,在工程中大量使用定向天线。采用数字微波技术实现的点对点通信,要求两个之间视距可见,即两点之间没有障碍物。在野外可选择制高点(如山顶等地)安装微波传输设备,在城区可选择高楼的楼顶安装微波传输设备。如两点之间有障碍物,则需要进行中继,中继点对于两个点均为视距可见。如地形复杂,也可增加中继点的数量,以实现中间有障碍物的两个点之间的微波通信。通过数字微波技术组建的无线tcp/ip网络,其标称带宽达11m,实际可用带宽在5km以内可达5m-6m,能够有效的满足森林防火监控图象传输的要求。经过上述的组建后,整个系统的各个部分(包括前端监控点、分监控中心、总监控中心)组成了一个地理范围广阔的无线局域网络。在系统的总监控中心,设置一个公网的出口,租用2m带宽的线路(视实际需要也可增加)使上述无线局域网与internet广域网连接,可为internet网上的客户提供监控信息服务。从系统结构上来看,森林防火视频监控系统的建设在各分监控中心与总监控中心之间建立起了tcp/ip网络连接,该连接除可用于森林防火视频监控外,也为森林管理系统建设办公自动化网络提供了平台,所以本方案是单位信息化建设工程的一个有机组成部分。3网络运行管理视频流的传输是消耗带宽最多的应用。如果规划不当,在tcp/ip网络中传输大量视频数据时,容易引起广播风暴,流量失控,网络拥塞等严重问题,致使网络传输中断,造成严重损失。在森林防火网络化监控系统建设中,采用如下措施保证网络的正常运行:a构建vlan:选用支持虚拟网的以太网交换机,将视频系统与其他信息系统隔离开来,使视频数据仅在虚拟网中流动,降低与其他数据的碰撞。b确保qos:视频数据传输属于时间敏感型应用,需要保证各数据包之间的延迟在一定的范围内。为此,采用qos技术,对在网络上传输的视频数据给予高的优先级,确保应用不受影响。cip组播:采用组播技术(multicast)将视频数据只发送给组内的各计算机,有效的节省网络的带宽。d构建高速交换网络:建网时,采用快速以太网,在网络结构中多用交换机,采用交换式网络互联,少用路由器。4 图象信息和控制信息的传输在森林防火视频监控系统中,主要的信息传输包括图像信息的传输和各种控制信息的传输。在总监控中心与各分监控中心、分监控中心与前端监控点之间传输的所有的控制命令信息(包括前端云台/镜头的控制、图象内容选择控制、编/解码设备的参数设置及运行控制等命令信息等)均经过网络以ip方式传输。以ip形式传输的控制命令遵循统一的控制协议内部标准。总监控中心与各分监控中心之间图像信息的传输方式为:将压缩后的视频数据在森林防火监控网络上以ip形式传输。分监控中心与前端监控点之间的图像信息传输方式为:将压缩后的视频数据在网络上以ip形式传输。 六前端监控现场的设备配置前端监控点的设备配置须根据传输距离、地理条件、前端监控点分布的总体情况等因素综合考虑。1前端监控点图象采集与传输设备配置森林防火视频监控系统的前端构成如下图所示:如图所示,前端监控点主要包括摄像头、云台、视频编码服务器、云镜控制解码器、无线网桥、定向天线等设备。如图所示,摄像机拍摄的图象信号送入视频编码服务器,经视频编码服务器压缩后,转变为tcp/ip信号输出。视频编码服务器输出的网络数据送给无线网桥,网桥对输入的信号调制和放大后经定向天线发送出去。由分控中心发送来的控制信息,经无线网桥接收后送入视频编码服务器。对视频编码服务器的控制命令直接由视频编码服务器执行。对外部设备的控制命令则从视频编码服务器的透明rs232串口输出并接入云镜控制解码器。云镜控制解码器根据控制命令的内容,相应的控制云台、镜头、雨刷、温控等动作。图中的各部分的功能具体说明如下:摄像头: 负责前端现场图象的采集。结合森林防火的具体要求,要求摄像机的观察覆盖半径达5公里,可观测方圆10平方公里范围内的森林火情。摄像机采用日夜转换型,配长焦镜头,外加防护罩。防护罩对摄像机和镜头起保护作用,冬天能加热以保证摄像机正常工作,夏天有风扇能给摄像机降温,雨天有雨刷以保持摄像画面清晰。视频编码服务器:将输入的视频信号予以mpeg-4编码压缩,变为tcp/ip网络信号输出。该服务器同时提供rs232/485/422控制信号的透明传输。无线网桥:内含调制与放大功能,实现网络的无线扩展。定向天线:实现无线网络信号的发射和接收。无线部分的工作频率选在开放的2.4g 频段。云镜控制解码器:从视频编码服务器的rs232口接收上级发来的控制命令,并将控制命令转换为控制电信号输出。云台:执行摄像头的运动控制,左右转动角度355度,上下转动90度,从而可起到全方位观察图像的目的。2前端现场的电源前端监控点最好选择在有市电的场所,这样一来可保证前端设备的供电需求。考虑到森林防火监控的具体情况,许多前端现场无法提供市电。此时应采用太阳能电池供电。 由于大连属于沿海城市,风力资源丰富,采用风光互补的技术可解决太阳能单一充电方式在连续阴雨或者冬日充电不足的情况下弥补充电,降低系统投资。太阳能电池系统的供电能力须保证前端设备24小时不间断工作,并保留充分的余量,以应付连续阴天等情况的发生。设计提供5天连续阴雨同时风力小于3级的情况下备用电源。3前端现场的基础设施上述设备在前端监控点应合理安装固定。结合数字微波传输系统的技术要求,前端现场应安装铁架,铁架高度15m。前端设备(如定向天线、摄像机等)均安装在铁架上。铁架脚处需要采用水泥桩固定,水泥桩深入地下深度须超过0.5m。4防雷设施由于前端监控点的设备一般均安装在野外的一些制高点上(如山顶),系统的设计必须考虑在遇到雷雨天气时保证设备的安全。加装避雷器是保障系统前端正常工作的重要措施。七监控分中心的设备配置森林防火监控系统各分监控中心对前端监控点上传来的图像予以汇集,并接收从总监控中心方向转发的图像,分监控中心能够对总监控中心转发图像的内容予以选择控制。分监控中心对图像予以处理和存储,选择图像信号送电视墙显示,并能够对各种前端现场的设备(如:云台,镜头等)予以控制。各分监控中心的图像经处理后上传到总监控中心。除上述功能外,对连接到分监控中心网络上的人员,可按其相应的操作权限,提供有关实时图像,提供历史图像资料查询、下载服务,并处理对各种前端设备(如:云台,镜头等)的控制。分监控中心的构成情况如下图所示:如上图所示,分监控中心通过天线接收前端现场的监控图象信号(tcp/ip方式),经无线网桥接入监控分中心的局域网。监控分中心内配置监控管理计算机一台,运行森林监控管理系统软件。同时,监控分中心还配置了网络存储服务器、网络视频解码器、电视墙及与总监控中心之间连接用的无线网桥、定向天线等设备。从前端现场来的网络视频信号被天线接收后,经无线网桥接入监控分中心的局域网。森林监控管理系统软件对这些信息予以管理,可按需要将这些图象存入网络存储服务器中,并按需要选择图象送入网络视频解码器。网络视频解码器对输入的图象数据解码,输出基带图象信号,送往电视墙显示。连接在分监控中心局域网上的计算机上运行监控客户端软件,可按权限观察实时监控图象,并对前端的镜头、云台等实施控制。对前端现场设备的控制命令通过无线网桥和天线发往前端设备。分监控中心通过无线网桥和定向天线与总监控中心之间建立无线tcp/ip连接。分监控中心各部分设备说明如下:前端网络连接天线:接收前端发来的网络图象信号,将控制命令发往前端。无线网桥:内含调制与放大功能,实现网络的无线扩展。 电视墙:按需要布置相应数量的显示器,显示前端图象。配置一台等离子高清大屏幕电视以观察选定图象。网络视频解码器:将网络上传来的mpeg-4压缩视频数据解压缩,并输出基带视频信号,送往电视墙显示。客户端计算机:接到分监控中心局域网上,可实时观察前端图象信息,并予以控制。监控管理计算机:提供监控系统管理功能,如客户权限管理,视频流量管理等。网络存储服务器:对网络上的监控图象数据实现存储的大容量存储设备。八总监控中心的设备配置森林防火监控系统总监控中心对各分监控中心上传来的图像予以汇集,总监控中心能够对各分监控中心上传来的图像内容予以选择控制。总监控中心对图像予以处理和存储,选择图像信号送电视墙显示,并能够对各种前端现场的设备(如:云台,镜头等)予以控制。总监控中心配置internet出口,向internet网络上的客户提供监控信息服信息,或将某路信号处理后,上传到省和国家森林防火管理部门。除上述功能外,对连接到总监控中心网络上的人员,可按其相应的操作权限,提供有关实时图像,提供历史图像资料查询、下载服务,并处理对各种前端设备(如:云台,镜头等)的控制。总监控中心的构成情况如下图所示:如上图所示,总监控中心通过天线接收分监控中心的监控图象信号(tcp/ip方式),经无线网桥接入总监控中心的局域网。总监控中心内配置监控管理计算机一台,运行森林监控管理系统软件。同时,总监控中心还配置了网络存储服务器、网络视频解码器、电视墙及与internet之间连接用的路由器等设备。从分监控中心来的网络视频信号被天线接收后,经无线网桥接入总监控中心的局域网。森林监控管理系统软件对这些信息予以管理,可按需要将这些图象存入网络存储服务器中,并按需要选择图象送入网络视频解码器。网络视频解码器对输入的图象数据解码,输出基带图象信号,送往电视墙显示。连接在总监控中心局域网上的计算机上运行监控客户端软件,可按权限观察实时监控图象,并对前端的镜头、云台等实施控制。对前端现场设备的控制命令通过无线网桥和天线发往分监控中心,再由分监控中心转发到前端监控点。总监控中心通过路由器和租用的2m数据链路与internet之间建立连接。总监控中心各部分设备说明如下:前端网络连接天线:接收分监控中心发来的网络图象信号,将控制命令发往分监控中心。无线网桥:内含调制与放大功能,实现网络的无线扩展。 电视墙:按需要布置相应数量的显示器,显示监控图象。配置一台等离子高清大屏幕电视以观察选定图象。网络视频解码器:将网络上传来的mpeg-4压缩视频数据解压缩,并输出基带视频信号,送往电视墙显示。客户端计算机:接到总监控中心局域网上,可实时观察前端图象信息,并予以控制。监控管理计算机:提供监控系统管理功能,如客户权限管理,视频流量管理等。网络存储服务器:对网络上的监控图象数据实现存储的大容量存储设备。九与模拟式监控系统的兼容前期已经建设的模拟式监控系统,由于其系统建设投入了许多资金,故在建设新的网络化监控系统的过程中应保护原有投资。新的网络化监控系统的建设必须将原有的模拟式监控系统融合进来,实现两个系统间图象信号和控制信号的正确传输。1模拟微波系统介绍在森林防火监控系统中,采用模拟微波传输技术时系统的前端构成如下图所示: 如图所示,采用模拟微波传输技术时,前端监控点主要包括摄像头、云台、上变频器、云镜控制解码器、天线放大器、图象发射定向天线、控制信号天线、数传接收机等设备。摄像机输出的基带图象信号送入上变频器,变换为高频信号,再经天线放大器放大后,用定向天线发往监控中心。由于传统的模拟监控模式无法解决控制信号的中继问题,所以我公司综合数字无线监控技术,推出两者结合的m-d模式,充分利用两者的优势,互相弥补。由监控中心发送来的控制信息,经控制信号天线接收后送入数传接收机。数传接收机的输出信号接入云镜控制解码器。云镜控制解码器根据控制命令的内容,相应的控制云台、镜头、雨刷、温控等动作。采用模拟微波传输方案时,监控中心的构成如下图所示:如图所示,采用模拟微波传输技术时,监控中心主要包括图象接收天线、放大器、图象接收机、电视墙、控制键盘、遥控指令发射机、控制信号天线等设备。图象接收天线接收到的模拟监控信号送入放大器预放大,然后送入多个接收机中。接收机执行频道选择,对选定的图象信号下变频后送入电视墙显示。监控中心对前端设备的控制通过监控中心的键盘来实现。通过键盘操作发送控制命令到遥控指令发射机,再经控制信号天线发往前端设备,控制云台、镜头、雨刷、温控等动作。2模拟微波系统的数字化改造在将原有的模拟式监控系统融合进新的网络化监控系统的建设中,模拟微波监控系统的前端不必做任何改动。对原有的模拟式监控系统的改造主要针对监控中心进行。为实现新老两个系统间图象信号和控制信号的正确传输,对模拟式监控系统监控中心进行改造的示意图如下所示:如上图所示,对原有监控中心的改造保留了原有的设备。新增加的部分包括监控中心局域网、监控管理服务器、网络存储服务器、网络视频编码器、网络视频解码器、视频分配器及与总监控中心之间连接用的无线网桥、定向天线等设备。采用m-d模式后,控制信号通过中继点的数字视频编码器,将控制信号一数字形式传输给各监控点,而各监控点仍然按照模拟形式将图像传回中继点,最后由中继点将多路图像、控制信号传回控制中心。图像接收机的输出接入视频分配器。视频分配器将一路输入信号不失真的分为多路,分别接入电视墙显示和网络视频编码器。网络视频编码器对输入的图象信号压缩(mpeg-4h.264格式)后输出udp数据接入监控中心的局域网。监控中心通过无线网桥和定向天线与总监控中心之间建立无线tcp/ip连接,将本中心的信息上传到总监控中心,也从总监控中心接收转发来的图象信息。监控管理服务器运行森林监控管理系统软件,该软件对网络视频编码器的输出信息予以管理,可按需要将这些图象存入网络存储服务器中。从总监控中心转发来的图象数据送入网络视频解码器。网络视频解码器对输入的图象数据解码,输出基带图象信号,送往电视墙显示。监控管理服务器上运行的森林监控管理系统软件同时接收和处理网络上传来的控制命令。控制键盘也接到监控管理服务器上,由控制键盘发出的控制命令也由监控管理服务器处理。监控管理服务器将控制命令发送到遥控指令发射机,再经控制信号天线发往前端设备,控制云台、镜头、雨刷、温控等动作。连接在分监控中心局域网上的计算机上运行监控客户端软件,可按权限观察实时监控图象,并对前端的镜头、云台等实施控制。分为通过天线接收前端现场的监控图象信号(tcp/ip方式),经无线网桥接入监控分中心的局域网。监控分中心内配置计算机一台,。同时,监控分中心还配置了对前端现场设备的控制命令通过无线网桥和天线发往前端设备。改造后系统中的各部分介绍如下:接收天线:接收前端监控点传来的多频道图象信号。放大器:对天线接收的信号滤波并放大。接收机:将接收到的高频图象信号进行频道选择,还原基带图象信号输出。视频分配器:将还原后的图象信号无失真缓冲放大,将一路信号分为多路图象输出,分别送往电视墙显示、送往网络视频编码器。电视墙:按需要布置相应数量的显示器,显示监控图象。配置一台等离子高清大屏幕电视以观察选定图象。网络视频编码器:将接入的视频信号予以编码压缩(mpeg-4h.264格式),并送到网络上。网络视频解码器解码主机:将网络上传来的mpeg-4h.264压缩视频数据解压缩,并输出基带视频信号,送往电视墙显示。客户端计算机:接到监控中心局域网上,可实时观察前端图象信息,并予以控制。监控服务器:提供监控系统管理功能,如客户权限管理,视频流量管理等。控制键盘:监控中心对前端摄像机控制用的模拟设备。遥控指令发射机:将控制动作指令调制到高频,并予以放大,供天线发射。控制指令利用150m、230m、350m或450m等频率,采用fm-fsk方式。系统可带多个指令接收机,且频率可调。无线控制信号编码器:将模拟的控制信号调制到433mhz或915mhz频率变成数字信号,便于中继点数字视频编码器控制。控制信号天线:发射控制信号。 无线网桥:内含调制与放大功能,实现网络的无线扩展。网络存储服务器:对网络上的监控图象数据实现存储的大容量存储设备。 十监控中心机房建设监控中心机房工程中除了监控系统工程部分外,还包括装修工程、配电工程、空调工程、设备监控工程、安全工程、消防工程等几大部分,可根据具体情况,按实际需要合理确定监控中心机房工程建设规模。监控中心机房必须满足各种设备和工作人员对环境温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等的要求。监控中心机房的建设须满足有关的国家和行业标准要求。科技股份有限公司几年来为多家客户实施了大型机房工程,获得用户的一致好评。在机房建设方面我们积累了丰富的经验,拥有一支经验丰富的技术和工程管理团队,能够按照客户的需求,为客户提供满意而周到的服务,真正做到功能先进、性能稳定、安全可靠、舒适实用、节能高效。关于监控中心机房的建设,本方案仅在此处列举几个主要方面:1 不间断供电系统监控系统的各主要设备采取集中供电的方式,为保证整个系统的正常工作,须配置ups或发电机组。不间断电源容量的选择可保证在外部供电系统停电的情况下,靠不间断电源供电使系统内的主要设备可持续工作一小时以上。2 环境调节系统选择舒适空调+手动加湿方式。如建设单位有条件的话,也可选择精密空调+新风系统。3 电视墙在监控图象的路数较多时,显示用电视墙的中间安装大屏幕等离子彩电一台,用于清晰地显示感兴趣图象。两侧安装29吋纯平电视阵列,用于显示普通监控画面。电视机的数量按实际需要配置。在电视阵列的上方(或两侧,视实际空间确定)安装led显示屏一个,用于显示各类文字信息。电视墙的布置如下图所示。4 操作台操作台采用组合式安装,外观造型美观大方。操作台的设计利用人体工程学原理,其设置便于操作和维修,可使操作人员舒适工作,减少疲劳。5监控中心内的设备布置按gbj11587工业电视系统工程设计规范的有关规定执行。设备的安装按照gb50254-50259-96电气装置安装工程施工及验收规范中的有关规定执行。6系统布线按gb16895-2000建筑物电气装置及gbt/t 50312-2000建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范的有关规定执行。7监控中心内安装防静电活动地板,地板架空高度25cm8在监控中心的设计和施工中,按照国家有关消防规定,配置相应的消防器材。9监控中心按实际情况配备合理的接地系统、防雷和浪涌保护系统等。十一.系统管理软件及功能介绍系统管理软件cgwe是森林放火数字无线监控系统方案的核心,它建立在分布式的客户-服务器结构基础上,可以实现视频监控在本地局域网或广域网(lan/wan)的真正集成。cgwe提供了一个具有无限升级能力的解决方案,支持多达上千个摄像机及音频输入。cgwe的强大功能能够满足大多数用户的需求。与传统dvr系统不同的是,cgwe无须铺设从摄像机到监控中心的视频线缆或控制线缆,视频图像和音频采集均在摄像机所在位置完成,然后经由ip网络将其安全地传送到本地或远端的监控中心。cgwe提供了能够利用现有it平台的网络化监控解决方案,并使得cctv系统可以和it设备的维护和管理共同进行,从而大大减少了监视系统的长期运行成本。传统的dvr系统可能在短短几年内就会变得落后,但cgwe通过支持整个系统范围的软件升级提供了一个长期的解决方案。cgwe 提供了强大的系统管理和存储功能,支持客户远程登录和分布式存储,在建立具有多个录像存储中心和监控中心的系统时,cgwe 具有强大的优势。通过采用mpeg4编码标准,cgwe 将存储和网络带宽需求降到了最低,不仅节约了存储设备的投资,而且也减少了租用网络链路的费用。cgwe 在windowsnt/2000/xp上运行。其分布式存储功能可以在各监视现场建立多个存储服务器用于本地图像存储,从而大大减少中心存储服务器和网络的负载。此外,cgwe 还提供全双工的图像存储和回放能力,可以在多个地点以全双工方式存储和回放任何摄像机图像和报警记录。系统管理软件cgwe可按用户的特定要求定制开发。cgwe 功能:n 实现完整的网络化图像数字监控解决方案n 分布式存储功能提供无限硬盘存储容量 n 可与常规的cctv设备紧密集成n 友好的图形用户界面,通过鼠标可进行快速而灵活的系统操作n 多层访问权限确保用户进入途径安全可靠n 支持动态侦测报警录像、连续录像、定时录像及报警录像等多种模式n 强大的录像回放能力,可以按时间、日期、画面变化幅度、报警及用户定义的标签进行图像的搜索回放n 使用水印提供数字鉴定,确保录像资料无法被篡改n 强有力的管理工具能够进行全面带宽使用管理,包括对每一个硬盘的存储空间进行限制.cgwe 由三个用户功能组件构成cgwe设置工具:n 友好的图形设置界面n 自动搜索发现所有前端设备n 可单独或成批地对远端设备软件进行更新n 设备的ip地址和网络参数的设置n 图像存储设置包括摄像机名称分配、带宽设置、录像帧数设置、画面质量设置、录像模式设置(动态录像、报警录像、定时录像和连续录像)n 摄像机画面自动切换设置,可以多分割模式,多画面自动顺序切换,也可单画面全屏幕显示n 动态侦测功能设置和报警前后录像存储n 用户进入权限和密码的赋予和管理cgwe监控中心:n 直接实况图像监控接口n 支持多画面的有事先开关定义的实况摄像监视n 启动和停止单画面或多画面的顺序切换n 定义一体化球机镜头和定点镜头的预设置和显示方式n 启动和停止单画面或多画面顺序n ptz 控制、预设置和显示方式选择n 观察实时报警和查找报警历史记录n 观察系统存储容量状态和每个摄像机的存储容量设置注:监视器工具可以同时在网络中的多个计算机上运行cgwe回放工具:n 强大的搜索和图像回放功能n 按日期、时间和摄像机回放n 寻找事件报警标记和动作n 观察所选择图像序列的实时动作的每一个画面n 可以按选择的速度(0.25x 0.50x 1x 2x 4x)回放n 存储到选择的序列磁盘或cd-r 中,可以打印或存储jpeg 图片十二.森林防火数字无线监控系统主要设备及功能简介森林防火监控系统的设备须根据具体环境和功能要求合理的选择,所用设备要技术先进,功能强大,运行稳定可靠, 同时满足行业标准、国家标准和国际标准的要求。此处仅对本方案中所用的主要设备及其功能做一简单介绍。 1摄像机结合森林防火的具体要求,选用的摄像机的观察覆盖半径达5公里,可观测方圆10平方公里范围内的森林火情。摄像机采用日夜转换型,配长焦镜头,外加防护罩,以满足现场环境变化的要求,保证在现场环境条件下长期稳定的工作。防护罩对摄像机和镜头起保护作用,冬天能加热以保证摄像机正常工作,夏天有风扇能给摄像机降温,雨天有雨刷以保持摄像画面清晰。摄像机的主要参数:分辩率:450tvl以上信噪比:大于38db视频信号输出幅度:1vp-p电源电压变化适应范围:10%2云台主要负责执行摄像头的运动控制。所选的户外云台外型美观大方,密封性能好,具有恒温、防水、防尘功能,技术条件符合gb/t15412-94应用电视摄像机云台通用技术条件中的要求。云台的主要参数:左右转动角度:355度上下转动角度:90度,水平和垂直转角回差:1度。3云镜控制解码器云镜控制解码器是终端控制设备,它接收从上级设备发来的控制信号,并输出电信号控制前端云台的上、下、左、右转动和自动水平转动、自动线扫;控制前端镜头的光圈、聚焦、焦距;控制雨刷、风扇等设备;支持手动控制摄像机电源、照明灯等打开、关闭,或通过防区报警,自动打开、关闭摄像机电源、照明灯等。云镜控制解码器的主要技术性能:信号控制方式:rs-485控制码 云台控制:可控制24vac/50hz或220vac/50hz标准旋转云台 最大电流(水平电机+垂直电机):24vac 1a。连接方式:主机与云镜控制解码器间采用屏蔽双绞线传输通讯距离:1300m输入电压:220vac/50hz或24vac/50hz继电器接点:c型常闭接点,最大容量:30v/2a输出电压:云台:24vac或220vac;镜头:6-12vdc4网络视频编/解码器网络视频编/解码服务器采用先进的mpeg4h.264硬件压缩技术,可以在64k-2m网络上以30帧/每秒传输高质量的实时视频图像。网络视频编/解码服务器还融合了视频领域先进的组播技术(multicast),不仅可以满足多用户监控的需求,而且大大节省网络资源占用。网络视频编/解码服务器完全建立在开放的标准基础上,采用tcp/ip协议,可通过ie浏览,支持串口及通过网络进行远程配置或启动,系统管理和维护非常方便。网络视频编/解码服务器包括两种类型:一种是视频编码器,带有1个bnc模拟视频输入;一种是视频解码器,带有1个常规的bnc模拟视频输出。网络视频编/解码服务器采用嵌入式结构,可独立运行,通过10/100base-t以太网络接口直接
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