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可行性方案設計
深圳市紅光達科技有限公司
二〇一六年五月
濕地保護監(jiān)控系統(tǒng)，是實現(xiàn)對濕地監(jiān)控保護區(qū)的數(shù)字化動態(tài)監(jiān)控管理的必要措施，系統(tǒng)采用目前國際先進的遠距離透霧攝像系統(tǒng)配合遠紅外熱成像系統(tǒng)實現(xiàn)遠距離晝夜?jié)竦乇O(jiān)控，系統(tǒng)成像技術性能穩(wěn)定，不受天氣環(huán)境因素影響，無論是白天還是雨霧天氣、漆黑的夜晚均能正常工作，采集高效的視頻圖像信息24小時無縫監(jiān)控，全天候對管理區(qū)進行以監(jiān)控點為基礎半徑3公里、5公里、8公里、10公里等距離的有效監(jiān)控。在動物繁育季節(jié)，可以實時觀察監(jiān)控動物的各種習性，和對巢穴的保護管理，防止其他動物或者游客對動物幼崽、鳥類幼雛/鳥卵的“偷盜”和破壞。并且針對偷獵份子的撲捉、獵殺和不文明游客的驅趕、驚嚇動物行為，及時發(fā)現(xiàn)后監(jiān)控管理中心值班人員第一時間聯(lián)系現(xiàn)場保安人員可以予以制止；起到監(jiān)督管理的作用。以及協(xié)助實現(xiàn)營區(qū)的指揮調度、安全防災、事故處理及預防等方面發(fā)揮著重要的作用。并對瀕危植物、奇花異草、珍惜物種起到強有力的保護力度。
根據(jù)國家相關法律和地方法規(guī)規(guī)定：任何單位和個人，不得侵占保護區(qū)和損壞其設施，不得進入保護區(qū)內(nèi)建立機構、修筑設施；不得傷害各種野生動物；保護區(qū)及其邊緣均不得興建污染環(huán)境、破壞生態(tài)的機構和設施，對原已興建的應逐步遷出；保護區(qū)內(nèi)嚴禁采伐林木、獵捕野生動物、毀林開墾、開山炸石、挖沙取土、軍事演習和從事其他有害于野生動植物資源的活動；未經(jīng)批準，任何單位和個人不得在自然保護區(qū)內(nèi)收購竹木、藤條、藥材、花卉、野生動物及其他林產(chǎn)品等。為了落實上述管理條例，以及針對保護區(qū)內(nèi)動植物的日常保護管理、瀕危動植物的特殊保護、動物繁育期的保護、保護區(qū)森林防火管理、防偷獵管理等等，保護區(qū)管理局根據(jù)相關法律、法規(guī)和保護區(qū)管理條例，嚴格執(zhí)行管理力度保障保護區(qū)內(nèi)動植物的安全；但由于受到利益的驅使，對于保護區(qū)內(nèi)的珍惜動植物的偷獵、盜采、盜挖等事件時有發(fā)生，同時由于我過經(jīng)濟的發(fā)展，國民生活水平的提高，來保護區(qū)旅游的游客數(shù)量秩序增高，部分不文明游客對保護區(qū)內(nèi)的珍惜花卉植物進行采摘、攀折、盜挖，對動物進行驚嚇、投石、追逐，在園區(qū)隨意丟棄包裝盒、塑料袋、隨意給動物偷食、抽煙等，對保護區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成了污染、對植物花卉的破壞、森林火災的隱患等等，均形成了保護區(qū)內(nèi)新的管理難題。
保護區(qū)管理局采用了各種相關必要的措施，認證落實保護區(qū)管理條例的各項規(guī)定，但是由于受到管理區(qū)人員數(shù)量的限制，采取管理人員“人盯人”的以人工方式為主的管理方式已經(jīng)無法滿足管理的需要，同時也增加了管理人員的工作強度，為了進一步加強保護區(qū)的管理力度，提高管理水平，利用現(xiàn)代化科技手段已經(jīng)成為必然，本次系統(tǒng)建設所選擇的是自然保護區(qū)管理及森林防火遠距離晝夜監(jiān)控預警高空瞭望，通過該系統(tǒng)的遠距離監(jiān)控性能、高效透霧性能、夜視成像性能，利用現(xiàn)代化科技高科技手段，將保護區(qū)管理建設成為一個科學化、數(shù)字化、可視化的實時動態(tài)晝夜視頻監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)，確保保護區(qū)的生態(tài)安全、動植物保護管理等。
1、系統(tǒng)作用：
針對濕地、自然保護區(qū)、珍惜動植物保護區(qū)分布區(qū)域廣、分散、凌亂的特點，采用遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)可對科學管理和安全生產(chǎn)提供極大的幫助；在每個濕地保護區(qū)域、自然保護區(qū)內(nèi)安裝多組攝像機，首先管理人員可對各現(xiàn)場情況熟悉掌握；對保障各地的濕地保護措施、自然保護區(qū)管理、野生動植物生活環(huán)境、水源安全等起到重要作用，在一定程度提高工作人員的工作效率。
將現(xiàn)場的圖像全天候的傳輸?shù)娇刂乒芾碇行?，并記錄在?shù)據(jù)硬盤中，相關工作人員和管理人員可隨時調閱查看每一個地點的安全狀況；在發(fā)生意外情況時，可根據(jù)現(xiàn)場狀況，及時調派人員處理，消除重大事故隱患。
在管理監(jiān)控中心，管理人員通過機房、環(huán)境的數(shù)據(jù)監(jiān)控，可以掌握現(xiàn)場環(huán)境的基本資料，并可在發(fā)生意外情況時，特別是非法闖入、棄置各種垃圾、污染物排放、火警、水警等情況發(fā)生時，利用現(xiàn)場視頻圖像，實時、高效的處理這些突發(fā)事件，將損失降低到最低狀態(tài)；確保保護區(qū)內(nèi)大面積森林火災的發(fā)生、野生動植物生存環(huán)境的破壞、水源濕地被認為破壞、加強保護區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測，以及鳥類（野生動物）科學研究與管理、鳥類（野生動物、海洋生物）生活環(huán)境安全、防止撲捉/偷獵等。
2、系統(tǒng)功能及特點：
1）、加強珍稀動植物，濕地、自然保護區(qū)生態(tài)環(huán)境保護，防止人為的一些活動造成對保護區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞。
2）、實現(xiàn)遠程監(jiān)控聯(lián)動指揮功能，在動物繁育季節(jié)，可以實時觀察監(jiān)控動物類的各種習性，和對巢穴的保護管理，防止其他動物或者人對動物的“偷盜”和破壞。并且針對偷獵份子的撲捉、獵殺和不文明游客的驅趕、驚嚇鳥類行為，及時發(fā)現(xiàn)并預警，管理中心值班人員第一時間聯(lián)系現(xiàn)場保安人員可以予以制止；起到監(jiān)督管理的作用。
3）、本系統(tǒng)可以全方位、多角度、遠距離、全天候24小時晝夜視頻監(jiān)控，克服了普通視頻監(jiān)控的距離近、特殊天氣環(huán)境下“盲鏡”的缺陷，不僅天氣晴朗的白天可以有效監(jiān)控，而且在漆黑的夜晚、雨霧天氣也能實現(xiàn)有效的監(jiān)控。
4）、可在鳥類活動區(qū)域設置報警聯(lián)動區(qū)，這樣在候鳥“先頭部隊”返回保護區(qū)越冬時，可及時發(fā)現(xiàn)并預警。管理人員可及時發(fā)現(xiàn)加強管理，為鳥類越冬做好必要的準備措施。
三、 系統(tǒng)概述
自然保護區(qū)管理及森林防火遠距離晝夜監(jiān)控預警系統(tǒng)，是實現(xiàn)對自然保護區(qū)的數(shù)字化動態(tài)監(jiān)控管理的必要措施，本系統(tǒng)采用目前國際先進的遠距離透霧攝像系統(tǒng)配合遠紅外熱成像系統(tǒng)實現(xiàn)遠距離晝夜監(jiān)控，系統(tǒng)成像技術性能穩(wěn)定，不受天氣環(huán)境因素影響，無論是白天還是雨霧天氣、漆黑的夜晚均能正常工作，采集高效的視頻圖像信息24小時無縫監(jiān)控，全天候對管理區(qū)進行以監(jiān)控點為基礎半徑3公里、5公里、8公里、10公里等距離的有效監(jiān)控。在動物繁育季節(jié)，可以實時觀察監(jiān)控動物的各種習性，和對巢穴的保護管理，防止其他動物或者游客對動物幼崽、鳥類幼雛/鳥卵的“偷盜”和破壞。并且針對偷獵份子的撲捉、獵殺和不文明游客的驅趕、驚嚇動物行為，及時發(fā)現(xiàn)后監(jiān)控管理中心值班人員第一時間聯(lián)系現(xiàn)場保安人員可以予以制止；起到監(jiān)督管理的作用。以及協(xié)助實現(xiàn)營區(qū)的指揮調度、安全防災、事故處理及預防等方面發(fā)揮著重要的作用。并對瀕危植物、奇花異草、珍惜物種起到強有力的保護力度。
本方案采用了先進的高清透霧成像技術、遠紅外熱成像技術、以及計算機圖像處理及控制技術、動態(tài)視頻分析技術、晝夜成像優(yōu)化處理技術等，有效的對視場區(qū)域內(nèi)的目標進行24小時晝夜監(jiān)控，加強對保護區(qū)的動態(tài)管理、同時實時監(jiān)測保護區(qū)內(nèi)的森林火情，一經(jīng)探測到物體溫度超過臨界值，立即預警。
系統(tǒng)具有如下特點：
采用高端圖像傳感器和智能圖像處理模塊，顯著提高產(chǎn)品性能；
可以組合使用主被動光學傳感器，無論是在晴朗的白天、漆黑的夜間、能見度不佳的霧天，都能有效發(fā)現(xiàn)、捕獲目標；
采用先進的智能圖像處理技術、入侵檢測預警技術、動態(tài)視頻檢測技術、圖像穩(wěn)定清晰，預警準確、自動濾除干擾物，實現(xiàn)高清度自動識別預警
采用標準化、模塊化設計技術，擴展性好，維修方便；
采用“三防”、密封設計技術，利于惡劣環(huán)境長期使用；
組成部件性能特點：
紅外熱成像:探測林區(qū)熱輻射，通過不同目標溫差實時成像，搭配了測溫模塊可全天候對林區(qū)掃描檢測，當測得溫度及溫差數(shù)據(jù)符合林火特征時，系統(tǒng)發(fā)生報警，及時讓防火值班人員掌握林區(qū)火災隱患，及時制定災害撲救方案等。
可見光攝像機、長焦距變焦鏡頭：可見光成像設備，作為紅外熱成像儀的補充，可實時采集符合肉眼成像特征的可見光彩色、黑白視頻，進行錄像存儲。當熱成像發(fā)生火災報警時，也可以通過可見光攝像進一步確認報警的真實性，提高防火預警準確性，同時可以為遠程指揮提供現(xiàn)場真實畫面，作為輔助手段；
全方位定位云臺：高精度定位云臺，可以讓監(jiān)控位置間的回轉速度達到20度或更高，定位精度達到0.01度，變速控制方式，重點部位可以設置預置點，隨時進行快速切換；并可實時回傳云臺水平、俯仰角度數(shù)據(jù)給GIS系統(tǒng)，實現(xiàn)對火點的經(jīng)緯度精確定位；
系統(tǒng)供電系統(tǒng)：利用保護區(qū)現(xiàn)有的電力設施，對設備進行供電
網(wǎng)絡綜合視頻管理平臺：對前端視頻進行解碼，并做視頻流轉發(fā)、錄像、回放、設備管理、多用戶權限管理等服務，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的集中管理和維護；
光纖傳輸：鋪設光纜進行遠程視頻傳輸。
本系統(tǒng)方案設計遵循技術先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素，并為今后的發(fā)展、擴容、升級等預留擴展空間。本系統(tǒng)設計內(nèi)容是系統(tǒng)的、完整的、全面的、創(chuàng)新的；設計方案具有科學性、合理性、可操作性。
1、設計原則
先進性與適用性
系統(tǒng)引進國外先進技術的同時，加強自身科學研究，經(jīng)過多年努力研發(fā)出具有獨立自主知識產(chǎn)權，在國內(nèi)處于領先的遠距離晝夜監(jiān)控入侵檢測識別預警監(jiān)控攝像機產(chǎn)品，系統(tǒng)的技術性能和質量指標均達到國際先進水平；本系統(tǒng)集成了國際上眾多的先進技術，系統(tǒng)的功能配置以舒適、安全、方便、快捷、易懂為準則；同時系統(tǒng)的安裝調試、軟件偏差和操作使用又簡單明了、容易掌握。
經(jīng)濟性與實用性
系統(tǒng)充分考慮用戶實際需要和信息技術發(fā)展趨勢，根據(jù)用戶現(xiàn)場環(huán)境，設計選用功能和性能都符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現(xiàn)最佳的性價比，在節(jié)約系統(tǒng)投資的情況下，保證系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟實用。追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設置配置，在滿足功能、質量、性能、價格和服務等方面要求的前提下，追求最優(yōu)化的系統(tǒng)配置，盡量降低系統(tǒng)成本。
可靠性與安全性
系統(tǒng)的設計具有很高的可靠性，在系統(tǒng)故障或者事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)有效存儲，并在系統(tǒng)修復后能迅速恢復。
開放性
以現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品為設計對象、同時考慮到周邊信息通信環(huán)境技術的發(fā)展趨勢，可在以后與衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)、動態(tài)IP圖像傳輸系統(tǒng)等實現(xiàn)連接，將視頻圖像傳輸?shù)絿鴥?nèi)進行綜合監(jiān)控管理。
可擴展性
系統(tǒng)設計中考慮到以后技術的發(fā)展和使用的需求，具有更新、擴容和升級的功能。并根據(jù)今后該系統(tǒng)的實際需要，對系統(tǒng)進行擴展，同時本方案在設計中留有冗余，可以滿足今后的發(fā)展要求。
2、設計依據(jù)
《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范》(GB/50198-94)
《系統(tǒng)接地的型式及安全技術要求》（GB14050-93）
《安全防范工程程序與要求》（GA/T75-94）
《安全防范工程驗收規(guī)則》（GA/T308-2001）
《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》(GBJ 115)
《安全檢查防范系統(tǒng)通作圖形符號》（GA/74-94）
《火災自動報警設計規(guī)范》（GB50116-98）
安全防范工程費用概預算編制辦法（GA/T70-1994）
視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術要求（GA/T367-2001）
用戶技術需求書
本次項目是建設的遠距離晝夜監(jiān)控智能火情探測識別預警系統(tǒng)，系統(tǒng)建設在保護區(qū)內(nèi)，利用保護區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的可安裝資源作為設備安裝立柱，如路燈桿、通信基站、房屋頂?shù)?，保持保護區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，不使設備安裝造成對保護區(qū)內(nèi)景觀的影響或破壞，產(chǎn)生不協(xié)調視覺效應。
1、系統(tǒng)功能
遠距離晝夜監(jiān)控，最保護區(qū)24小時管理的可視化需求，白天采用可將光透霧攝像機配合長焦自動變焦透霧鏡頭，對不少于5公里的目標范圍進行動態(tài)監(jiān)控管理（2公里看到人體的主要特征）；夜晚采用遠紅外熱成像配合熱成像長焦鏡頭，對不少于4公里的目標范圍進行監(jiān)控管理（1.5公里看到人與動物的區(qū)別），保障全天候監(jiān)控的需求；通過在保護區(qū)內(nèi)建設的前端遠程晝夜監(jiān)控、全天候24小時成像，實時監(jiān)控以監(jiān)控點位半徑3-5公里內(nèi)所有視頻覆蓋區(qū)域，不放過任何目標，加強對游客的管理、動植物的管理、珍惜物種保護、動物繁育期的管理、自然災害的管理等。
主要功能如下：
在保護區(qū)內(nèi)通過視頻監(jiān)控可以防范縱火、亂砍亂伐、捕殺野生動物等違法行為，從而起到預防的目的；
在森林發(fā)生火災時把現(xiàn)場的圖像實時傳回指揮中心，指揮中心通過監(jiān)視前端攝像機圖像指揮調度救火，最大限度的減小火災造成的損失；
能真實記錄火災發(fā)生前，救火過程中以及救火以后現(xiàn)場的真實情況，從而對火災進行處理，提供有效真實的直觀資料；
通過安裝紅外熱成像、可見光攝像系統(tǒng)全天候監(jiān)控林區(qū)，做到晝夜半徑3公里-5公里內(nèi)，觀測森林火情、對初發(fā)火情，做到及時發(fā)現(xiàn)、及時救護。使火災隱患消亡在萌芽狀態(tài)；
通過系統(tǒng)的24小時監(jiān)控性能，加強對保護區(qū)內(nèi)珍惜動植物、珍貴花卉、瀕危物種的保護、動物的日常管理、植物病蟲害的防護、動物繁育期的特殊管理；
通過系統(tǒng)的遠距離監(jiān)控性能，加強對保護區(qū)內(nèi)及周界環(huán)境的管理，防止在保護區(qū)內(nèi)出現(xiàn)亂砍亂伐、開挖動土、偷盜珍惜花草、盜獵動物、捕捉/撲殺鳥類事件發(fā)生；
通過系統(tǒng)可以加強對保護區(qū)內(nèi)游客的管理，防止不文明游客在保護區(qū)內(nèi)攀折花草、攀登樹木、驅趕動物、驚嚇動物、隨意偷食、隨意吸煙、燃燒篝火等事件的發(fā)生；
從設備安裝點的圖像傳輸?shù)缴止芾碇笓]中心，森林防火消防中心可對火情及現(xiàn)場情況進行實時觀察，以便及時了解現(xiàn)場情況協(xié)調調度指揮;
林區(qū)監(jiān)控管理指揮中心可以對前端設備進行長焦、廣角控制;對云臺進行上下、左右控制、設置各種特殊位置的預置位，做到重點區(qū)域重點設防；
設備紅外線防盜功能、實時探測有無入侵破壞行為，并能做到語音警告和取證功能，保護設備投資的安全性。
系統(tǒng)具有多路畫面實時錄像，多路畫面實時顯示，圖像壓縮質量設置，錄像存儲，用戶管理等功能。
在有災難發(fā)生時系統(tǒng)可以與防火指揮車及移動救援系統(tǒng)對接，通過移動圖像采集把現(xiàn)場情況傳輸各級指揮中心。該系統(tǒng)根據(jù)林區(qū)面積廣、海拔高、環(huán)境復雜、山頂沒有電源、布線困難等特點進行設計。
2、 系統(tǒng)優(yōu)勢
該系統(tǒng)突破傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)受天氣因素影響嚴重和監(jiān)控距離短的局限性，成功實現(xiàn)了任何天氣環(huán)境下的高效監(jiān)控的目的，成功實現(xiàn)了與視頻同步傳輸、同步分析、同步預警，24小時晝夜成像無遺漏、實時溫度探測分析。
系統(tǒng)前端信號采集平臺采用遠紅外熱成像系統(tǒng)+可見光透霧成像系統(tǒng)+高精度數(shù)字云臺+高密度防護罩設備，由于該系統(tǒng)強大的數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)集成能力，可以實現(xiàn)在一個平臺上完成數(shù)字圖像監(jiān)控采集、林火監(jiān)測報警、遠程控制等功能，從而降低系統(tǒng)的造價、提高了監(jiān)控維護的效率并降低了使用難度。
采集平臺可以高效的壓縮處理接入的圖像，通過電腦監(jiān)視器就可以實現(xiàn)所有圖像的實時動態(tài)監(jiān)視，同時利用該系統(tǒng)可以調用存儲在硬盤中的歷史資料，本系統(tǒng)采用業(yè)內(nèi)頂尖壓縮技術MPEG-4/H.264算法，壓縮比高達1:500。此外實現(xiàn)了自動磁盤空間動態(tài)檢測功能，圖像動則錄，不動則不錄或慢錄。 另外系統(tǒng)還可以靈活的設置報警信號和圖像的聯(lián)動關系，當系統(tǒng)發(fā)生報警時，通過事先的設置，可以啟動相應的攝像機錄像及報警輸出功能。同時控制中心也可同時得到報警信號，并可通過遠端控制進行實時監(jiān)控觀察等功能。
監(jiān)控服務器提供了對前端采集工作站的分層次管理，對用戶的分級權限管理；用戶可以根據(jù)需要通過網(wǎng)絡將前端音視頻數(shù)據(jù)實時存儲在中心服務器上；服務器數(shù)據(jù)庫記錄了所有視頻資料信息（視頻文件可以是分布在各個采集工作站或服務器）、報警信息、監(jiān)控點信息、其它數(shù)據(jù)信息，一般用戶通過WEB登陸服務器，可以在統(tǒng)一的界面查詢?nèi)魏螌λ跈嗟男畔ⅲ粚τ谇岸撕椭行闹g不支持多播的網(wǎng)絡環(huán)境，服務器提供了單播到多播的數(shù)據(jù)轉發(fā)，這樣中心的多個人員查看前端的實時流大量節(jié)省帶寬。
主要優(yōu)勢如下：
納米波濾光技術穿透煙霧，清晰成像；
紅外熱成像屬于遠紅外被動探測目標熱輻射成像，不受可見光影響，夜間無光環(huán)境正常成像；
系統(tǒng)攝像機集成了火情分析智能溫度探測識別預警功能，實時監(jiān)控保護區(qū)視場范圍內(nèi)溫度，發(fā)現(xiàn)火情立即預警；
一體化結構設計，性能穩(wěn)定；高解析度透霧攝像機與高清透霧自動聚焦長焦透霧鏡頭的完美結合，克服了霧氣的干擾；遠紅外熱成像系統(tǒng)的成熟應用，在漆黑的夜晚系統(tǒng)同樣正常工作，彌補了普通監(jiān)控系統(tǒng)受環(huán)境光線制約的缺點，并且彩色成像與遠紅外熱成像系統(tǒng)互補使用，增強了監(jiān)控性能；
該系統(tǒng)前端入侵檢測攝像機為一體化結構設計，為國家專利產(chǎn)品（具有專利證書），公安部檢測認證產(chǎn)品，同時產(chǎn)品具有國際質量合格CE認證、IP防護等級認證、MEC電磁輻射兼容測試認證等證書?？癸L能力強、系統(tǒng)運行穩(wěn)定。防塵、防水、防銹、防腐，耐風速：風速20米/秒以下正常工作；30米/秒以下設備不損壞；
投資省、建設快、性價比高，一套系統(tǒng)多項用途；
可實現(xiàn)遠程圖像實時傳輸和控制，通過前端設備實時掌握現(xiàn)場情況；
視頻信息可在IP網(wǎng)絡上傳輸，用戶可在網(wǎng)絡上的終端看到現(xiàn)場的圖像；
系統(tǒng)具有可擴展性，系統(tǒng)具有升級功能，適合森林防火防護監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展要求；
界面清晰、操作簡單；
七、 系統(tǒng)構成
系統(tǒng)組成分三部分：前端視頻監(jiān)控預警部分、視頻傳輸部分、監(jiān)控中心顯示存儲系統(tǒng)。
前端視頻監(jiān)控預警部分：遠距離晝夜監(jiān)控攝像系統(tǒng)和火情分析智能溫度探測識別預警系統(tǒng)兩部分，遠距離晝夜監(jiān)控攝像機包括：高清透霧攝像機（300萬CMOS）、高清長焦自動聚焦透霧鏡頭、遠紅外熱成像系統(tǒng)（含熱成像攝像機鏡頭）、高精度數(shù)字云臺、高密度防護罩；該系統(tǒng)以高端集成方式，嵌入式功能模塊結構，集成在攝像機防護罩內(nèi)，與遠紅外熱成像系統(tǒng)連接；實時探測分析，準確監(jiān)控預警。
視頻傳輸部分：本次系統(tǒng)采用鋪設光纜方式進行傳輸，光纜選擇單模鎧裝直埋式。在攝像機信號輸出端口連接一臺視頻傳輸服務器，將攝像機提供的兩路視頻信號、一路RS485控制信號、一路脈沖報警信號和一路IP編輯信號輸出連接到視頻傳輸服務器中，經(jīng)視頻傳輸服務器匯總“編輯”處理后，轉換成一路IP網(wǎng)絡信號，用網(wǎng)線連接到光纖收發(fā)器，后與光纜連接，傳輸?shù)奖O(jiān)控管理中心。
監(jiān)控中心顯示存儲部分：在監(jiān)控中心建設視頻監(jiān)控管理工作站，對保護區(qū)的所有目標進行監(jiān)控管理，主要起到動植物保護、游客管理、人員管理、環(huán)境管理的作用，24小時監(jiān)控林區(qū)的動態(tài)；建設硬盤錄像機存儲系統(tǒng)，對前端視頻圖像進行錄像存儲，在加強管理的同時，對于突發(fā)事情的事后處理，起到重要的舉證作用；在建設資金充足的情況下，可以考慮建設大屏顯示系統(tǒng)，通過大屏幕的顯示，值班人員更直觀的監(jiān)控到前端保護區(qū)內(nèi)的狀態(tài)，加強管理。
八、 系統(tǒng)主要設備技術參數(shù)
? 自然保護區(qū)管理及森林防火遠距離晝夜監(jiān)控預警監(jiān)控系統(tǒng)-—紅光達遠距離晝夜監(jiān)控一體化攝像機
1、可見光、熱感應雙通道成像、激光輔助照明三光普成像一體化產(chǎn)品，24小時不間斷成像；
2、高清晰透霧攝像機，機械式濾光片切換，135級灰度等級，自動黑電平、輪廓校正；
3、可見光攝像具有連續(xù)變焦、自動聚焦功能，用于目標細致觀察；
4、夜間完全不可見的情況下，紅外熱成像對人物輪廓能識別成像；結合激光輔助照明系統(tǒng)，對可見光進行補光監(jiān)控，實現(xiàn)對細節(jié)目標的細化監(jiān)測監(jiān)控。
5、惡劣天氣適應性強，利用遠紅外特性，即使全黑、雨、雪、霧、煙塵環(huán)境都可以正常成像；
6、無人值守，自動掃描、預置巡航等功能；
7、、系統(tǒng)嵌入圖像細節(jié)增強處理軟件芯片，可獲得穩(wěn)定的高質量視頻圖像，增強圖像畫質。
8、一體化結構設計，增加穩(wěn)定性，提升抗震/抗風能力。
9、產(chǎn)品獲得國家實用新型專利、國家新型外觀設計專利。
10、采用“三防”、密封設計技術，防護等級IP66國際認證。
11、產(chǎn)品具備國際質量合格CE認證，EMC電磁兼容認證。
12、HGD系列產(chǎn)品均通過國家公安部產(chǎn)品質量監(jiān)督檢測認證。
13、可結合GIS系統(tǒng)二次開發(fā)目標定位功能，定位精度高
1、主要部件參數(shù)介紹：
1） 高清透霧攝像機（CMOS）
具有電動變焦機構和電動調焦機構，可遙控驅動電視傳感器光學系統(tǒng)連續(xù)變焦；相對孔徑大，成像亮度高，作用距離遠；采用自動光圈調整方式，調光范圍滿足目標照度和從明亮到黑暗的變化范圍的需要，有利于對自動目標的搜索和跟蹤；選用高分辨率化學鏡頭和高靈敏度成像器件，滿足系統(tǒng)對不良環(huán)境下的目標探測的需要；圖像分辨率高、易于識別目標細節(jié)；使用壽命長。
主要技術參數(shù)：
感光器件：1/2”光學尺寸,3.2μm＆5.2像素尺寸Bayer Mosaic RGB濾片
最低照度：0.01Lux(F1.4)
信噪比：54dB（AGC關）
像素要求：300萬像素，日間: 2048 （H）×1536（V）
夜間：1280（H）×1024（V）
數(shù)據(jù)傳輸：動態(tài)范圍60dB，最大SNR45 dB，數(shù)據(jù)傳輸率達55Mbps， 幀率30fps@1280×1024
動態(tài)JPEG，20級畫質可選；TFIP＆HTTP圖像傳輸協(xié)議；100Base網(wǎng)絡接口；自動曝光、自動增益＞120dB
協(xié)議模式：行業(yè)V0.0,V1.0,HGD,Pelco-P,Pelco-D
特殊鍍膜工藝，紅外修正焦點；透霧模式時清晰成像；
高通光量，夜視性能佳
安裝環(huán)境：溫度：-30~+40度；濕度：40%-85%
DSP數(shù)字信號處理器，根據(jù)環(huán)境光線感應自動從彩色模式切換到黑白模式，通過鏡頭紅外線檢測器，攝像機提高了黑白模式的穩(wěn)定性及紅外線引起的焦距修正功能；
機械式切換紅外線濾鏡，保證夜間超高靈敏度的紅外線吸收能力；
64個移動偵測區(qū)域；
自動背光，自動白平衡，50/60Hz 可選閃光
畫中畫：同時傳輸全屏畫面和變倍畫面
電子：報警輸入、同步閃光報警輸入
CE認證,雙重C/CS鏡頭接口
2） 高清長焦透霧鏡頭
主要功能要求
1) ★百萬像素、高清長焦距自動變焦鏡頭，具有透霧功能；33倍變焦10-330mm鏡頭1/2〞電動變倍鏡頭， 鏡片采用鍍膜技術；
2) ★焦距(fmm)要求：10-330mm
3) ★最小光通量要求為(F)＝2.8~360
4) ★具有自動聚焦功能，模式為全程一鍵觸發(fā)式自動聚焦
5) ★為了保障光線的采集，前口徑必須為直徑100mm以上
6）★預置位：利用預置位功能，可把ZOOM、FOCUS記憶在任意一點；
7）★日夜修正功能：ED鏡片修正色差400-1000nm,保持彩色、夜視黑白圖像清晰；
8）控制模式：485控制
9）接口方式：C接口
10）形體要求：體積小，質量小，方便安裝；
技術參數(shù)要求
★規(guī)格(")： 1/2"
★接口方式： C
★焦距(fmm)：10-330mm
★變倍系數(shù)： 33×
★光圈(F) 2.8~360
視角(水平)： 35°5’-1°7’
最小物距：3米
外形尺寸： （直徑×高×深）mm 313.2×122×122
工作溫度：-10~+45℃
特殊環(huán)境工作溫度：-40~+60℃
重量：2.58Kg
功能特性：電動變焦.自動光圈(DC驅動)帶預置
電動變焦鏡頭監(jiān)控效果圖片
3） 遠紅外熱成像攝像機
技術參數(shù)要求
★探 測 器：非制冷氧化釩焦平面探測器
★光譜范圍：7.5-13.5μm
分辨率：384×288
★圖像幀頻: 8.3Hz(NTSC)或9.0Hz(PAL)
視場 ：7°(水平) ×5°
★空間分辨力(IFOV): 0.6mrad
★溫度靈敏度 :0.05度@F1.0
★調焦:固定,75mm鏡頭
★ 圖像處理:自動增益控制(AGC),數(shù)字圖像細節(jié)增強 (DDE)技術
視頻輸出: NTSC 或PAL復合視頻信號
★ 防護等級：IP66
振動：Mil-Std-810E
4） 激光夜視照明系統(tǒng)
★半導體紅外激光器，光纖耦合技術
★激光波長810nm，發(fā)散角度0.2~20度連續(xù)可調
★智能溫控、制冷（-30°~70°）
FWHM：3nm；
NA：0.22；
發(fā)光面：400um；
★光強均勻：MQMM微透鏡波導光纖混模技術；
封散熱：陣列風冷傳導散熱；
★透過率：鍍多層近紅外增透膜，激光耦合效率>95%；
預置位：精密電位器電壓反饋；
★同軸性高；智能控制，跟隨光照強度自動開啟/關閉激光器，精度0.01度；
★全程自動同步跟蹤，一鍵式自動聚焦處理，與攝像機鏡頭調節(jié)同步控制激光器光斑，保障清晰成像。
★數(shù)據(jù)處理：12位AD數(shù)字化處理器
★同步響應：≤0.1S
★輸出功率：15W
機械：3CAM凸輪傳動方式，同軸性高
同步方式：SSZ智能隨動控制，內(nèi)置光敏控制器，根據(jù)自然強度自動開啟/關閉激光，可獨立調節(jié)照明器、手動控制激光開關
5） 云臺：重載數(shù)字變速云臺（野外型）
技術參數(shù)要求：
最大承載：55KG(頂載、側載)
結構特征：多傳感器一體化結構設計
防護等級：IP66
水平轉速：0.01°/秒～30°/S
垂直轉速：0.01°/秒～17°/S
水平旋轉角度：0～360°連續(xù)旋轉，真正實現(xiàn)無死角
垂直旋轉角度：-75°～+75°
鏡頭控制：云臺配置鏡頭預置控制
通訊協(xié)議：行業(yè) V0.0,V1.0,HGD,Pelco-P,Pelco-D
波特率：2,400/4,800/9,600/19,200 bps
通訊方式：RS422，RS485
預置位：可設置255個預置位
自動掃描：行業(yè)V0.0,V1.0,HGD協(xié)議時8條,其他協(xié)議時1條,當使用OSD菜單操作時,所有協(xié)議均可具有8條
自動巡航：行業(yè)V0.0,V1.0,HGD協(xié)議時8條,其他協(xié)議時1條,當使用OSD菜單操作時,所有協(xié)議均可具有8條
蘋果皮功能：OSD菜單下，所有協(xié)議均具備8條
360度步進掃描：OSD菜單下，所有協(xié)議均具備8條
守望位預置功能：可設1個預置位或1條自動巡航路線或1條自動線掃路線, 僅限行業(yè)V0.0,HGD協(xié)議和OSD菜單具備此功能
抗風能力：臺風環(huán)境下不損壞
特殊功能：內(nèi)置解碼器，具有水平、垂直角度回饋功能，定位精度0.01度。
穩(wěn)像方式：內(nèi)置了抗風防抖裝置，采用物理防抖動技術和嵌入式圖像穩(wěn)定控制芯片，有效防止了高空環(huán)境風速大造成的圖像不穩(wěn)定狀態(tài)；輸出圖像清晰、細膩、無抖動、無雪花。
外形結構針對海域環(huán)境監(jiān)控的野外環(huán)境專門設計，控制電路可插拔
6） 高密度防護罩（野外型）
技術參數(shù)要求：
★防護等級：IP66防護等級
自動溫控范圍 ：加熱器：開8℃±5℃；關20℃±5℃ ；風扇：開37℃±5℃；關20℃±5℃
★抗風能力：風速20m/s以下正常工作，風速30m/s 以下不受損壞；
★視窗：三視窗設計，光學鍍紅外增透膜玻璃，視頻穿透力強，防護罩玻璃不會影響成像效果；視窗大小Φ115、Φ65、Φ45；
自動控溫設計，在低溫環(huán)境下自動加熱、高溫環(huán)境自動打開散熱風扇，保持護罩內(nèi)處于一個恒定溫度環(huán)境；
機體結構：鋁合金材質保護強度大并有利于散熱 ；
攝像機安裝：可拆卸式攝像機托板可倒裝
電纜接入：底部有兩個?20航空插座
輸入電壓：220VAC,50/60Hz
自動溫控范圍：加熱器：開8℃±5℃；關20℃±5℃
風扇：開37℃±5℃；關20℃±5℃
★主體：一體化結構、雙視窗設計，鋁合金材質
工作環(huán)境：室外IP66防護“三防”標準
2、系統(tǒng)軟件介紹
基于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控方式，可結合濕地電子地圖GIS管理平臺相結合；突出目標定位和GIS聯(lián)動跟蹤管理的修，系統(tǒng)并發(fā)運行性能和二維/三維展示三大應用效果，重點加強濕地保護區(qū)域的動態(tài)監(jiān)控，實現(xiàn)超視距、大區(qū)域、廣范圍的大面積搜索和重點區(qū)域、細節(jié)目標的取證型監(jiān)控相結合和全天候24小時動態(tài)遠距離監(jiān)控管理系統(tǒng)。
系統(tǒng)特點：
系統(tǒng)具有性能可靠、技術成熟、功能完善、體系先進的分布式結構，系統(tǒng)配置靈活、操作方便、布局合理，滿足長時間穩(wěn)定工作的要求。
系統(tǒng)具有良好的標準性、開放性、集成性、安全性、可擴充性及可維護性，可根據(jù)需要方便地進行網(wǎng)絡逐級匯接，減各類站級前端設備等。
系統(tǒng)所使用的視音頻編解碼標準采用符合大規(guī)模拓撲網(wǎng)絡的傳輸需要的、低比特率的、交互式的、先進通用的國際標準。
系統(tǒng)所用軟件、硬件、人機界面、通信協(xié)議和通信接口等遵循當前最新國際標準、國家標準、工業(yè)或行業(yè)標準。
采用符合國際標準的耐壓、抗浪涌電壓沖擊、抗雷擊、抗強電磁干擾等其它抗干擾措施。
系統(tǒng)各層次的網(wǎng)絡互連優(yōu)先使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源。
自動巡檢：系統(tǒng)具備預置行程，最大利用機器智能方式運作，無需看管而自動巡測。
自動預警：發(fā)現(xiàn)目標設備溫度異常自動報警，提示人員具體位置狀況信息，以便馬上排除故障。
視頻控制軟件技術要求
前端設備的控制
主要是對前端的鏡頭和云臺、防護罩的設備的控制，可以控制鏡頭的焦距和監(jiān)控可視范圍的變化；可以控制云臺上下左右轉動，從而帶動攝像機上下左右轉動，進而監(jiān)控不同方向，同時可以控制云臺自動巡航，使得在沒人看守的情況下也可以自動監(jiān)控；防護罩主要是控制雨刷和低溫時的加熱。
視頻控制
啟動和暫停視頻服務器，對監(jiān)控視頻參數(shù)調節(jié)（圖像分辨率、幀數(shù)、亮度、灰度和對比度等）；視頻抓拍、錄像，錄像回放，視頻切換。
上墻功能
利用數(shù)字解碼卡可以將前端傳回的監(jiān)控圖象顯示到電視墻和投影幕上。
報警和電源控制
可以同過在前端安裝繼電器和報警器，來控制前端電源的打開和關閉，以及設備防盜報警；并可以通過話筒對前端的音頻輸出設備喊話。
角度回傳
利用回傳角度數(shù)字云臺可與市級GIS地理信息系統(tǒng)連接，并可以在市級GIS電子地圖上顯現(xiàn)當前監(jiān)控目標所在位置，也可以對預置的監(jiān)控目標進行快速定位，
無線傳輸標準簡介
IEEE 802.11bIEEE 802.11 Task Group b于1999年年底底定IEEE 802.11b標準，以直序展頻(又稱DSSS；Direct Sequence Spread Spectrum)做為調變技術，所謂「直序展頻」是將原來1個位的訊號，利用10個以上的位來表示，使得原來高功率、窄頻率的訊號，變成低功率、寬頻率。另外一方面，802.11b傳輸速率最高可達到11Mbps，頻段則采用2.4GHz免執(zhí)照頻段。IEEE802.11aIEEE 802.11a由于傳輸速率可高達54Mbps，將可使用在更多的應用中，因此被視為下一代高速無線局域網(wǎng)絡規(guī)格，802.11a選擇具有能有效降低多重路徑衰減與有效使用頻率的OFDM為調變技術，并選擇干擾較少的5GHz頻段。IEEE802.11g802.11g其實是一種混合標準，它既能適應傳統(tǒng)的802.11b標準，在2.4GHz頻率下提供每秒11Mbit/s數(shù)據(jù)傳輸率，也符合802.11a標準在5.8GHz頻率下提供54Mbit/s數(shù)據(jù)傳輸率?，F(xiàn)在802.11g已經(jīng)相當?shù)某墒?，也大?guī)模WLAN技術中。
無線傳輸技術特性（802.11標準）
可靠的通信
抗射頻干擾性能。理想的接收靈敏度，寬范圍天線能提供強大的、可靠的無線傳輸。
低成本
可以避免安裝線纜的高成本費用，租用線路的月租費用以及與設備需要經(jīng)常移動，增加和改變相關的費用。
靈活性
由于沒有線纜的限制，您可以隨心所欲的增加工作站或重新配置工作站。
移動性
由于設置允許在任何時間，任何地點訪問網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，而不是在指定的地點，所以用戶可以在網(wǎng)絡中漫游。
快速安裝
無須施工許可證，不需要開挖溝槽，安裝無線網(wǎng)絡所需的時間只是安裝有線網(wǎng)絡的零頭。
高吞吐量
可實現(xiàn)11Mbps-54Mbps 或更高的數(shù)據(jù)傳輸速率高于T1、 E1 線路速率。
保護用戶投資
可實現(xiàn)向未來技術的平滑升級，無須更換設備重復投資。
抗干擾性強
抗干擾是擴頻通信主要特性之一，比如信號擴頻寬度為100 倍。窄帶干擾基本上不起作用。而寬帶干擾的強度降低了100 倍，如要保持原干擾強度，則需加大100 倍總功率，這實質上是難以實現(xiàn)的。因信號接收需要擴頻編碼進行相關解擴處理才能得到，所以即使以同類型信號進行干擾。在不知道信號的擴頻碼的情況下，由于不同擴頻編碼之間的不同的相關性，干擾也不起作用。正因為擴頻技術抗干擾性質，美國軍方在海灣戰(zhàn)爭等處廣泛采用擴頻無線網(wǎng)橋來連接分布在不同區(qū)域的計算機網(wǎng)絡。
隱蔽性好
因為信號在很寬的頻帶上被擴展，單位帶寬上的功率很小，即信號功率譜密度很低，信號淹沒在噪聲之中，別人難以發(fā)現(xiàn)信號的存在，加之不知擴頻編碼，很難拾取有用信號，而極低的功率譜密度，也很少對于其他電訊設備構成干擾。
抗多徑干擾
在無線通信中，抗多徑問題一直是難以解決的問題，利用擴頻編碼之間的相關特性，在接收端可以用相關技術從多徑信號中提取分離出最強的有用信號，也可把多個路徑來的同一碼序列的波形相加使之得到加強，從而達到有效的抗多徑干擾。
無線與有限傳輸比較
有線通信的開通必須架設電纜，或挖掘電纜溝或架設架空明線；而架設無線鏈路則無需架線挖溝，線路開通速度快，將所有成本和工程周期統(tǒng)籌考慮。無線擴頻的投資是相當節(jié)省的。
一般有線通信的質量會隨著線路的擴展而急劇下降，如果中間通過電話轉接局，則信號質量下降更快，到4、5公里左右已經(jīng)無法傳輸高速率數(shù)據(jù)，或者會產(chǎn)生很高的誤碼率，速率級別明顯降低，而對于無線擴頻通信方式，50公里內(nèi)幾乎沒有影響，一般可提供從64K到2M的通信速率，誤碼率小于10-10。
有線通信受地勢影響，不能任意鋪設；而無線通信覆蓋范圍大，幾乎不受地理環(huán)境限制。
有線通信鋪設時需挖溝架線，成本投入較大，且電纜數(shù)量固定，通信容量有限；而無線擴頻則可以隨時架設，隨時增加鏈路，安裝、擴容方便。
有線通信除電信部門外，其它單位的通信系統(tǒng)沒有在城區(qū)挖溝鋪設電纜的權力；而無線通信方式則可根據(jù)客戶需求靈活定制專網(wǎng)。
有線鏈路的維護需沿線路檢查，出現(xiàn)故障時，一般很難及時找出故障點，而無線擴頻通信只需維護擴頻電臺，出現(xiàn)故障時則能快速找出原因，恢復線路正常運行。
建設通信線路時一般需要備份，如果主備通道皆為有線線路，往往會存在相關故障點。若一條有線中斷，另外一條很可能由于整個電纜被挖斷或被破壞、配線架損壞、轉接局斷電等原因，同時中斷。如果有線通信線路利用無線擴頻進行備份，當有線線路中斷，時則可將通信鏈路切換到無線鏈路上，仍可保證通信線路的暢通。
無線擴頻通信可以迅速（數(shù)十分鐘內(nèi)）組建起通信鏈路，實現(xiàn)臨時、應急、抗災通信的目的，而有線通信則需要較長的時間。
在安全性能方面無線擴頻通信本身就起源于軍事上的防竊聽技術；有線鏈路沿線均可能遭搭線竊聽。
與X.25和DDN 相比，無線擴頻網(wǎng)具有速率高，安裝簡單，運行費用低（無須租費，僅投入少量維護費用），無須申請頻率資源，容易擴展、投資少等優(yōu)點。另外，如使用X..25 或DDN 作為網(wǎng)間互連的鏈路，在鏈路兩端要使用路由器，多路復用器等設備，而無線擴頻產(chǎn)品有網(wǎng)橋、路由器、調制解調器等多種選擇節(jié)省設備和投資，因此無線擴頻網(wǎng)比X.25 和DDN 在數(shù)百公里范圍內(nèi)聯(lián)網(wǎng)要有明顯的優(yōu)勢。
無線傳輸系統(tǒng)設計
根據(jù)上述描述，考慮到現(xiàn)行主要無線產(chǎn)品都是基于IEEE 802.11b標準，因為IEEE 802.11b的產(chǎn)品都是工作在2.4G Hz的無線頻率上，是國家開放的民用頻率不需要在國家無線電委員會申請和備案。為了避免頻道干擾，以及無線需要的穩(wěn)定性，安全性，所以我們采用IEEE802.11a產(chǎn)品作為無線橋接主干設備。
無線局域網(wǎng)在物理布局、通信距離等方面有其特殊性。采用無線方式，架設方便，運行、維護成本低，周期短。本方案的設計綜合考慮經(jīng)濟性、施工可行性等多方面因素，力求做到最優(yōu)。
無線橋接示意圖:
5.8GHz橋接示意圖：
設計說明：
整體網(wǎng)絡結構如圖所示, 整個系統(tǒng)3部分組成。
第一部分（監(jiān)控中心部分）：監(jiān)控中心到前端監(jiān)控點通過5.8GHz無線網(wǎng)橋設備VS-810/25采用VS-5132EL（H）室外定向天線進行點對點無線橋接；
第三部分（前端監(jiān)控點）：前端監(jiān)控點部分采用5.8GHz無線網(wǎng)橋設備VS-810/25采用VS-5132EL（H）室外定向天線與監(jiān)控中心進行點對點無線橋接。
所有的設備都采用遠距離以太供電，室外樓頂無線網(wǎng)橋必須安裝避雷器保證設備在雷擊下安全正常工作。
2.4G和5.8G無線微波設備比較
1：2.4G的抗擾能力比5.8G差，容易產(chǎn)生干擾；因在前幾年為了節(jié)約成本，使用了很多2.4G無線微波設備，又加上現(xiàn)在不管是電腦無線網(wǎng)卡無線上網(wǎng)，還是室內(nèi)無線路由器都是2.4G的，用得太多了，就十分容易產(chǎn)生信道干擾，信道干擾將會導致在無線微波傳輸中，“圖像和數(shù)據(jù)效果極其不穩(wěn)定，延時，容易出現(xiàn)無線傳輸中斷”；2.4G的產(chǎn)品都是最早使用的無線微波產(chǎn)品，現(xiàn)在從技術上來說都是屬于淘汰品，現(xiàn)在主要是使用5.8G的無線微波產(chǎn)品；
2：遠距離傳輸中不能使用2.4G的產(chǎn)品，因為2.4G的產(chǎn)品在遠距離傳輸中帶寬衰減會很嚴重；遠距離傳輸中，只能使用5.8G的產(chǎn)品，5.8G的產(chǎn)品在遠距離傳輸中會保持更高的帶寬；
3：2.4G的使用的穩(wěn)定性要比5.8G的差；
如果是在近距離傳輸時，（一般都是在3公里左右），可以采用2.4G的產(chǎn)品來做。
但是現(xiàn)在幾乎都不用2.4G的產(chǎn)品來做了，因為穩(wěn)定性較差，易受干擾，2.4G的產(chǎn)品主要是在前幾年使用用過，從09年開始，就已經(jīng)很少用2.4G的產(chǎn)品來做了，屬于淘汰產(chǎn)品，現(xiàn)在都是用5.8G產(chǎn)品。
3.3.9.1 防雷概述
森林火災是世界性的林業(yè)重要災害之一，每年都有一定數(shù)量的發(fā)生，造成森林資源的重大損失和全球性的環(huán)境污染。森林火災具有突發(fā)性、災害發(fā)生的隨機性、短時間內(nèi)能造成巨大損失的特點。
針對我國森林面積覆蓋的實際情況，利用高科技手段提高森林防火救災監(jiān)控的管理水平。由于林區(qū)地形條件很復雜，不適用通常的有線傳輸模式，本方案將采用無線傳輸系統(tǒng)，將遠端的時實畫面通過微波傳到森林防火監(jiān)控指揮中心，監(jiān)控中心指揮人員可通過監(jiān)視器看到林區(qū)現(xiàn)場的時實連續(xù)畫面，一方面不僅減少了護林工作人員的巡山次數(shù)，另一方面還可為林區(qū)的防火防蟲災工作提供強有力的保證。在森林火災發(fā)生時，通過該系統(tǒng)能第一時間掌握火情，不僅為現(xiàn)場防火指揮工作提供決策依據(jù)，而且更重要是為指揮搶險救災工作爭取寶貴的時間，將森林火災帶來的損失減少到最小，不但保護了國家森林資源也減少了森林火災對大氣環(huán)境的影響。
森林防火監(jiān)測系統(tǒng)應具備六大特點：
1) 監(jiān)控范圍大；
2) 全天候監(jiān)測林火
3) 全天候監(jiān)測溫度；
4) 無線傳輸；
5) 避雷接地安全可靠；
6) 前端設備工作狀態(tài)中心監(jiān)控。
而無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)防雷應包括兩大方面：
1) 前端監(jiān)控點防雷；
2) 監(jiān)控中心防雷。
前端監(jiān)控點防雷又包含直擊雷防護，供電系統(tǒng)感應雷防護，電子設備感應雷防護，接地系統(tǒng)，線纜屏蔽；監(jiān)控中心防雷包含直擊雷防護，供電系統(tǒng)感應雷防護，電子設備感應雷防護，接地系統(tǒng)，線纜屏蔽，等電位連接處理。
3.3.9.2 雷電侵襲主要途徑
直接雷擊的侵襲
雷電直接擊中建筑物或暴露在空間的各種設備、各種架空金屬線纜（如電力電纜、通信線路、網(wǎng)絡布線等）。它可能在數(shù)微秒之內(nèi)產(chǎn)生數(shù)萬伏乃至數(shù)拾萬伏的高壓，產(chǎn)生火花放電，形成巨大的熱能和機械能量，摧毀建筑物、設備，危及人身安全。
雷電波侵入
雷電雖然未直接擊中建筑物或設備，但擊中與本建筑物或設備相連的金屬管、線，通過傳導的方式經(jīng)電阻性耦合將雷電波引入建筑物內(nèi)，損害與之相連接的用電設備、通信設備、計算機網(wǎng)絡等設備乃至危害人身安全。
雷擊電磁脈沖干擾
雷擊發(fā)生時，由于雷電流迅速變化在其周圍空間產(chǎn)生瞬變的強電磁場，使附近導體上感應出很高的電動勢，誘發(fā)強大的雷擊電磁脈沖，經(jīng)感性耦合、容性耦合或電磁輻射產(chǎn)生脈沖過電壓和過電流損壞有關設備。
隨著科學技術的發(fā)展，大量采用微電子技術的、先進的計算機信息系統(tǒng)、監(jiān)控、通信等網(wǎng)絡日益廣泛地應用于各種建筑物中。而微電子設備的高度集成化，低工作電平和小工作電流的特點，又帶來絕緣強度低，耐過電壓、過電流的能力差等致命弱點。美國研究報告[AD-722675]指出：當雷電活動時，磁感應強度達到0.07GS時，計算機發(fā)生誤動作，當磁感應強度超過2.4GS 時，計算機發(fā)生永久性損壞。因而雷電所產(chǎn)生的雷電電磁脈沖對微電子設備將產(chǎn)生嚴重的危害。根據(jù)統(tǒng)計，雷電對微電子設備的破壞而造成的損失，已遠遠超過了雷擊火災的損失，成為當今電子時代的一大公害。
地電位反擊
當設備沒有采取等電位接地措施的情況下，由于各接地系統(tǒng)本身的接地途徑不同，沖擊接地電阻差異，以及在泄放雷擊電流時，所通過的雷擊電流存在差異，導致地電位升高和不平衡，當?shù)仉娢徊畛^設備的抗電強度時，即引起反擊，損壞設備。
3.3.9.3 雷電防護措施
根據(jù)以上分析，雷電侵入機房及計算機、通信等網(wǎng)絡系統(tǒng)的途徑主要有：經(jīng)電源系統(tǒng)引入；信號傳輸通道引入；由于多點接地而產(chǎn)生地電位反擊及因機房屏蔽不良而造成雷擊對網(wǎng)絡及其設備的電磁脈沖干擾等。
現(xiàn)代防雷是一個系統(tǒng)工程。包括建筑物防雷和電器設備安全防護兩大部分，即外部防雷和內(nèi)部防雷，防雷工程設計強調全方位防護，綜合治理，層層設防。為了提高機房設備及網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行可靠度，為機房工作人員提供安全的工作環(huán)境，一方面需要架設良好的避雷針，避雷帶，采取完善的直擊雷防護措施。另一方面，還應在建筑物的電源系統(tǒng)（所有供電設備、用電設備、備用發(fā)電設備）、天饋系統(tǒng)、信號采集傳輸系統(tǒng)、程控交換系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)等設備進行可靠有效的防護，在攔截、分流、均衡、屏蔽、接地、布線等六大方面均作完整的，多層次的防護。
?建筑物直擊雷防護
建筑物應按GB50057-94《建筑防雷設計規(guī)范》（2000年版）一、二、三類防雷建筑物的要求安裝完善的直擊雷防護措施，防止雷擊直接危及建筑物。對于設有信息系統(tǒng)的建筑物， GB50057-94第6.1.3條規(guī)定，“在設有信息系統(tǒng)的建筑物需防雷擊電磁脈沖的情況下，當建筑物沒有裝設防直擊雷裝置和不處于其它建筑物或物體的保護范圍內(nèi)時，宜按第三類防雷建筑物采取防直擊雷的防雷措施”。即按GB50057-94的要求安裝接閃裝置（如避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等）和接地裝置。使建筑物及屋頂設備（衛(wèi)星天線、通信天線、空調機組等）在接閃器的保護范圍內(nèi)。
?雷電波侵入和雷擊電磁脈沖干擾防護
A. 供電系統(tǒng)防護措施
1) GA267-2000第7.8條要求，“計算機信息系統(tǒng)設備機房的供電系統(tǒng)宜采用三相五線制，引入計算機信息系統(tǒng)設備機房建筑物的低壓電力線路宜用電纜由地下引入機房。電纜埋地部分不應小于15米，電纜外護套應與保護接地連結?！币苑乐够驕p少直接雷擊和感應雷擊電磁脈沖。
2) GA267-2000第8.1條要求，“凡設在年平均雷電日大于5的地區(qū)的計算機信息系統(tǒng)，原則上均應裝設防雷保安器，以防止雷電電磁脈沖過電壓和過電流侵入計算機信息系統(tǒng)設備?！币虼诵畔⑾到y(tǒng)的供電系統(tǒng)應安裝電涌保護器，采用多級防護的方式，逐級分流，降低殘留電壓，保護系統(tǒng)用電設備。
B. 信號系統(tǒng)防護措施
1) “進入機房的電線路宜用有屏蔽層的電纜，非屏蔽電纜應穿鋼管敷設。”因此引入或引出機房的全部信號電纜，包括電話通信線路、網(wǎng)絡線路、衛(wèi)星饋線及其他信號線路在室外布線時，應穿金屬鋼管，金屬鋼管必需作良好接地。起到對信號線路的屏蔽作用，防止或減少直接雷擊和感應雷擊電磁脈沖。也可以采用線路埋地敷設的方法，達到同樣的防護目的。
2) “進局電纜的信號線均應加裝信號SPD后，再接入通信設備?！?第3.2.3條要求，“建在城市郊區(qū)或山區(qū)地處多雷區(qū)、強雷區(qū)的通信局（站）各類網(wǎng)管系統(tǒng)的金屬數(shù)據(jù)線，若長度大于30m且小于50m，其數(shù)據(jù)線一側終端設備輸入口應具有SPD；若長度大于50m，其數(shù)據(jù)線兩側的終端設備輸入口均應具有SPD?！奔丛诟黝愋盘柧€、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)線進出機房應在設備端安裝SPD（電涌保護器），建筑物內(nèi)的信號、數(shù)據(jù)線應根據(jù)布線長度在其一端或兩端安裝電涌保護器。
C. 屏蔽與接地系統(tǒng)
1) 信息系統(tǒng)所在建筑物應采取屏蔽措施，可利用建筑物的鋼筋混凝土的鋼筋、金屬支撐物、金屬框架等自然構件構成格柵型大空間屏蔽，并實施等電位連接，使建筑物內(nèi)部處于LPZ1防雷區(qū)。
2) 信息系統(tǒng)機房可利用裝修吊頂、間隔和防靜電地板的金屬龍骨組成六面屏蔽網(wǎng)格，形成LPZ2防雷區(qū)。重要信息系統(tǒng)機房和有條件的機房應增設電磁屏蔽設施，進一步降低機房內(nèi)雷擊電磁脈沖干擾。
3) 室外衛(wèi)星饋線和其它各種通信電纜應采用具有雙層金屬防護層的電纜，其外層金屬防護層在頂部及進入機房入口處的外側就近接地。當采用單層屏蔽電纜或無屏蔽線纜時，應穿金屬管或金屬線槽引入建筑物內(nèi)，金屬管（或線槽）的兩端就近接地，金屬管（或線槽）的連接處應有效跨接。
4) 信息系統(tǒng)設備機房的接地系統(tǒng)應采用共用接地系統(tǒng)。宜利用建筑物基礎鋼筋地網(wǎng)或樁基網(wǎng)作為共用接地系統(tǒng)的基礎接地裝置。無條件采用共用接地系統(tǒng)的機房，可設獨立接地裝置引入機房。獨立接地裝置不能與避雷帶、避雷針及其引下線連接。
5) 機房內(nèi)設置環(huán)型接地體或接地母線，環(huán)型接地體與建筑物基礎接地系統(tǒng)（或獨立接地體）連接。電涌保護器地線、電源保護地（PE線）、機房防靜電地板、金屬走線架、機架、重要設備不帶電金屬機殼、金屬穿線管道、大面積金屬門窗、吊頂和間隔用金屬龍骨以及其它金屬管線，均應與均壓環(huán)連接，采用M型或S型接地方式，形成等電位網(wǎng)。
D. 布線布局
1) 機房供電線路與信號線路應分開布線，并采用屏蔽電纜。非屏蔽電纜應穿鋼管或走金屬布線槽。鋼管、金屬布線槽與環(huán)型接地體連接，鋼管、線槽連接處應有效跨接。
2) 機房內(nèi)信號傳輸線路和低壓電力線的排列應遠離建筑物有引下線、格柵或接地主筋的墻體。機房盡可能設置在建筑物頂四層以下樓面中心位置，以減少電磁脈沖干擾。設備不宜放置在外墻窗口，且離外墻至少0.83米。
3) 防雷應包括兩大方面：一、前端監(jiān)控點防雷；二、監(jiān)控中心防雷。前端監(jiān)控點防雷又包含直擊雷防護，供電系統(tǒng)感應雷防護，電子設備感應雷防護，接地系統(tǒng)，線纜屏蔽；監(jiān)控中心防雷包含直擊雷防護，供電系統(tǒng)感應雷防護，電子設備感應雷防護，接地系統(tǒng)，線纜屏蔽，等電位連接處理。
3.3.10.1 概述
風光互補，是一套發(fā)電應用系統(tǒng)，該系統(tǒng)是利用太陽能電池方陣、風力發(fā)電機（將交流電轉化為直流電）將發(fā)出的電能存儲到蓄電池組中，當用戶需要用電時，逆變器將蓄電池組中儲存的直流電轉變?yōu)榻涣麟?，通過輸電線路送到用戶負載處。是風力發(fā)電機和太陽電池方陣兩種發(fā)電設備共同發(fā)電。
風光互補發(fā)電站采用風光互補發(fā)電系統(tǒng)，風光互補發(fā)電站系統(tǒng)主要由風力發(fā)電機、太陽能電池方陣、智能控制器、蓄電池組、多功能逆變器、電纜及支撐和輔助件等組成一個發(fā)電系統(tǒng)，將電力并網(wǎng)送入常規(guī)電網(wǎng)中。夜間和陰雨天無陽光時由風能發(fā)電，晴天由太陽能發(fā)電，在既有風又有太陽的情況下兩者同時發(fā)揮作用，實現(xiàn)了全天候的發(fā)電功能，比單用風機和太陽能更經(jīng)濟、科學、實用。適用于道路照明、農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、種植、養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)、廣告業(yè)、服務業(yè)、港口、山區(qū)、林區(qū)、鐵路、石油、部隊邊防哨所、通訊中繼站、公路和鐵路信號站、地質勘探和野外考察工作站及其它用電不便地區(qū)。
風光互補供電系統(tǒng)的結構及原理
風光互補供電系統(tǒng)主要由風力發(fā)電機組、太陽能光伏電池組、控制器、蓄電池、逆變器、交流直流負載等部分組成，該系統(tǒng)是集風能、太陽能及蓄電池等多種能源發(fā)電技術及系統(tǒng)智能控制技術為一體的復合可再生能源發(fā)電系統(tǒng)。
(1)風力發(fā)電部分是利用風力機將風能轉換為機械能，通過風力發(fā)電機將機械能轉換為電能，再通過控制器對蓄電池充電，經(jīng)過逆變器對負載供電；
(2)光伏發(fā)電部分利用太陽能電池板的光伏效應將光能轉換為電能，然后對蓄電池充電，通過逆變器將直流電轉換為交流電對負載進行供電；
(3)逆變系統(tǒng)由幾臺逆變器組成，把蓄電池中的直流電變成標準的220v交流電，保證交流電負載設備的正常使用。同時還具有自動穩(wěn)壓功能，可改善風光互補發(fā)電系統(tǒng)的供電質量；
(4)控制部分根據(jù)日照強度、風力大小及負載的變化，不斷對蓄電池組的工作狀態(tài)進行切換和調節(jié)：一方面把調整后的電能直接送往直流或交流負載。另一方面把多余的電能送往蓄電池組存儲。發(fā)電量不能滿足負載需要時，控制器把蓄電池的電能送往負載，保證了整個系統(tǒng)工作的連續(xù)性和穩(wěn)定性；
(5)蓄電池部分由多塊蓄電池組成，在系統(tǒng)中同時起到能量調節(jié)和平衡負載兩大作用。它將風力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能轉化為化學能儲存起來，以備供電不足時使用。
風光互補發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)風力和太陽輻射變化情況，可以在以下三種模式下運行：風力發(fā)電機組單獨向負載供電；光伏發(fā)電系統(tǒng)單獨向負載供電；風力發(fā)電機組和光伏發(fā)電系統(tǒng)聯(lián)合向負載供電。
風光互補供電系統(tǒng)與單項能源供電的比較
風光互補供電比單獨風力發(fā)電或光伏發(fā)電有以下優(yōu)點：
利用風能、太陽能的互補性，可以獲得比較穩(wěn)定的輸出，系統(tǒng)有較高的穩(wěn)定性和可靠性；
在保證同樣供電的情況下，可大大減少儲能蓄電池的容量；
通過合理地設計與匹配，可以基本上由風光互補供電系統(tǒng)供電，很少或基本不用啟動備用電源如柴油機發(fā)電機組等，可獲得較好的社會效益和經(jīng)濟效益。
監(jiān)控攝像機電源中的應用
目前，監(jiān)控系統(tǒng)中攝像機通常是24小時不間斷運行，采用傳統(tǒng)的市電電源系統(tǒng)，雖然功率不大，但是因為數(shù)量多，也會消耗不少電能，采用傳統(tǒng)電源系統(tǒng)不利于節(jié)能；并且由于攝像機電源的線纜經(jīng)常被盜，損失大，造成使用維護費用大大增加，加大了高速公路經(jīng)營單位的運營成本。
應用風光互供發(fā)電系統(tǒng)為道路監(jiān)控攝像機提供電源，不僅節(jié)能，并且不需要鋪設線纜，減少了被盜了可能，有效防盜。但是我國有的地區(qū)會出現(xiàn)惡劣的天氣情況，如連續(xù)灰霾天氣，日照少，風力達不到起風風力，會出現(xiàn)不能連續(xù)供電現(xiàn)象，可以利用原有的市電線路，在太陽能和風能不足時，自動對蓄電池充電，確保系統(tǒng)可以正常工作。
風光互補的優(yōu)勢及智能
風光互補是新型綠色高科技供電產(chǎn)品，完全吸收自然界風力和太陽光熱量為監(jiān)控設備供電，無需外接市網(wǎng)電。風光互補系統(tǒng)具備了風能和太陽能產(chǎn)品的雙重優(yōu)點，沒有風能的時候可以通過太陽能電池組件來發(fā)電并儲存在蓄電池，有風能，沒有光能的時候可以通過風力發(fā)電機來發(fā)電，儲存在蓄電池。風光都具備時，可以同時發(fā)電。在白天可以利用太陽光和風力資源發(fā)電，晚上利用風力發(fā)電機發(fā)電，彌補了風能供電或太陽能供電的單一性，使供電系統(tǒng)更具穩(wěn)定性和可靠性。運行的時候通過蓄電池向負載放電，為負載提供電力。供電開關無須人工操作，由智能時控器自動控制設備的開關時間及運行控制。
風光互補供電系統(tǒng)是一套獨立供電系統(tǒng)，不受電源點的影響，也不需要開挖路面做埋管工程，現(xiàn)場施工和安裝都很方便。綜合經(jīng)濟效益好。
除了以上優(yōu)點之外，相比傳統(tǒng)供電方式，風光互補系統(tǒng)還具有節(jié)能減排、集約友好、無后期大量電費支出，免除電纜鋪線工程、無需大量供電設施建設，個別損壞不影響全局、不受大面積停電影響，節(jié)約大量電纜開銷、更免受電纜被盜的損失，智能控制、免除人工、施工簡單、維護方便等優(yōu)勢。
玉樹森林防火監(jiān)控預警項目案例
森林防火項目—深圳羊臺山森林公園
吉林月亮泡水庫、哈爾淖水庫晝夜遠距離監(jiān)控系統(tǒng)
青海龍羊峽漁業(yè)養(yǎng)殖全天候遠距離監(jiān)控項目