森林防火智能监控设计方案.doc

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森林防火智能视频监控设计方案
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森林防火智能视频监控设计方案
森林防火智能视频监控设计方案
卷与分册设计方案
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森林防火智能视频监控设计方案
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前言1
第一章背景2
一、社会背景2
二、技术背景3
1、国际森林防火技术应用比较3
2、中国森林防火技术发展趋势分析5
第二章系统设计内容9
一、系统设计原则9
1、规范性原则9
2、先进性原则9
3、兼容性原则9
4、前瞻性原则9
5、易用性原则9
二、执行标准10
三、系统功能需求11
1、视频联网监控11
2、视频采集存储11
3、林火智能识别12
4、GIS地图12
5、专题绘图12
6、火点定位13
7、火情推演13
8、扑火预案13
9、灾后评估13
10、日常办公14
四、环境分析14
1、前端设备恒温14
2、防雷接地14
3、供电14
4、网络14
5、林区设备防盗15
6、需求综述15
第三章系统的主要功能17
一、主要业务功能17
1、非防火期17
2、防火期18
3、林火发生时18
4、林火发生后18
二、系统构建19
1、联网监控管理平台20
三、省级监控中心21
四、地市州监控中心24
五、区县监控中心26
六、大型林区监控中心28
七、远程控制软件30
八、林区前端设备30
九、辅助决策及应急指挥平台35
十、网络39
1、专网39
2、无线传输40
3、微波传输40
4、3G传输41
十一、供电42
1、太阳能供电42
2、风能供电43
3、UPS或蓄电池43
4、农电供电44
十二、气象信息采集44
十三、设施防雷45
第四章公司介绍48
一、公司简介48
前 言
森林火灾是世界性的林业重要灾害之一,每年都有一定数量的发生，造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性，灾害发生的随机性。短时间内能造成巨大损失的特点.因此一旦有火警发生，就必须以极快的速度采取扑救措施，扑救是否及时,决策是否得当,重要原因都取决于对林火行为的发现是否及时，分析是否准确合理,决策措施是否得当。为此国内外都在为预防，减少和控制森林火灾而努力。为了早日实现森林防火工作的规范化,科学化，信息化，贯彻“预防为主,积极扑救的方针"，真正做到早发现，早解决。森林防火监控系统主要是由林区监控管理指挥中心、传输系统、前端基站等组成.由于森林区监控点分散,山区自然条件影响,森林防火监控系统的方案制定,设备选型需要更加严格。林区监控管理指挥中心系统还具有向上级林业局和省林业厅接口的功能。
第一章 背景
一、社会背景
在我们赖以生存的地球上，森林成为人类繁衍生存必不可少的资源，目前全球的森林覆盖率为32.3%，森林资源在世界各地的分布也极不均匀。随着人类活动的日益频繁，全世界森林资源正按2000万公顷/年的速度递减，其中森林火灾造成的减少占50%以上。
森林火灾所造成的经济损失几乎无法估量,对生态平衡造成的破坏几乎不可逆转。世界各国通过各种技术手段来预防森林火灾的发生,但目前仍然没有找到最佳的解决办法.
我公司为满足新时期林业管理信息化建设所遇到的各种需求，适时推出森林防火智能视频监控全面解决方案，客户可根据自身的实际情况扩充和裁剪业务模块，构建符合自身工作体系的林业管理信息系统。
本系统利用地理信息（GIS)、遥感（GPS）等信息技术、大型集中监控技术，结合林业管理的专业知识和林业防火的经验，建立林业防火指挥系统.从而实现各级林业防火办信息的快速流转、森林防火安全的实时管理、森林气候动态变化的实时监测和数据更新、林业火灾预防、火灾扑救指挥的辅助决策、林业火灾的灾后评估等多方面功能，实现林业防火业务的数字化、网络化、可视化和智能化，实现信息的规范管理和共享利用。
特别是在森林烟火的智能监测和预警方面，我公司利用独有的可编程三维精确定位摄像系统和森林烟火智能识别软件,整合户外远程联网监控系统，可实现林区图像的清晰采集、智能分析、智能预警,有效降低烟火的误报和漏报，实现目标的精确定位。
本方案侧重于站在用户的角度来分析问题，从系统的需求分析、到系统的设计思想、技术方案综述,再到系统的构建，都尽量通俗易懂。
二、技术背景
1、国际森林防火技术应用比较
卫星巡回监测（代表国家:加拿大）
该技术采用两颗卫星每天在该国上空飞行5次,每次检测1000平方公里，从卫星上发射电磁射线检测林区温度,当检测出某一林区局部温度上升到150℃～200℃,红外线波长达3。7微米时,便是火灾前兆，立即测定具体温度,采取措施及时防火，与此同时，发布短期和中长期气象预报。
由于卫星信息有14％以上误差，且通过该技术手段发现森林火灾时，其火灾的过火面积已经相对较大,对于实现森林灾的早发现、早扑灭没有实际意义。
为弥补卫星巡回监测的技术缺陷，加拿大林区采用多架配备先进的直升飞机轮流监测森林火灾，以此作为卫星信息的重要补充,但仍然存在误差，且飞行费每小时需5000—6000加元。
护林飞机和红外遥感火灾预警(代表国家:美国）
美国利用“大地”卫星在离地面大约705公里的轨道上绕地球运转，装备“中等分辨率成像分光辐射谱仪”来探测地面上的高温地区、浓烟地带以及火灾遗址。而美国国家航空航天局于1999年发射“大地”,耗资却超过13亿美元。有两颗卫星发回的图像画面清晰度、精确度和详细程度都较低。
另有五颗卫星的运行轨道和周期不合理，在北美地区上空留有12小时的空白时段。
于是，美国开始使用无人驾驶林火预警飞机进行24小时监测，虽取得了局部成功，但耗费了巨额资金。
红外热成像技术（代表国家：加拿大、日本）
红外热成像技术要求无遮挡，因此，从空中监测是最佳方式。加拿大林业学院早在1975年就开始进行森林防火试验，从飞机上检查尚未起燃地潜在火源，加拿大森林研究中心利用直升飞机采用AGA750便携式热成像仪的方式进行火险监测,但由于实用性不高，并未推广使用。
日本采用的红外热成像技术,选择从地面进行监测，由于森林中树干林立，造成火源与热成像仪之间有众多的树干遮挡,而不能及时发现火险.因此，该技术在日本并未大面积推广。
同时,由于热成像仪监控半径小,自身造价太高,也是其无法推广使用的原因。
陆地数字化远距离观察系统（代表国家:德国）
德国投入使用的FIRE—WATCH森林火灾自动预警系统，是一种陆地数字化远距离观察系统，能够对大面积的森林地区进行观察，系统被安装在30—65米高的地方，正常监测半径10公里，该系统与我国的传统视频监控类似，只是数字化程度更高。
安装该系统每套需7。5万欧元(不含其它费用），因此造价太高。
多技术融合(代表国家：澳大利亚）
澳大利亚的林火监测系统由多部分组成:
l 全国各地无偿开通了“000”紧急报警电话,群众发现森林火情后可迅速举报；
l 高山瞭望塔瞭望，高火险时24小时观测;
l 消防队员巡逻；
l 飞机巡护；
l 使用红外监测、GPS在空中定位;
l 卫星遥感技术监测；
l 采用可光的方式进行航拍；
l 空中扫描探测。
结论：国外的技术有的虽然先进，但有的需要借助高空卫星，有的需要借助无人飞机，其成本太高;有的技术方案基础实施投资太大，施工复杂，投入成本过高，这些难以满足我国森林资源火险监测的实际需要。
最近几年发生的知名的森林火灾，正好发生在号称森林防火技术最先进的美国、加拿大和澳大利亚,这对于我国正在大力推广的森林防火工作具有一定的警示作用。
2、中国森林防火技术发展趋势分析
地面巡护的主要任务是宣传群众，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。
缺点：
l 巡护面积小、视野狭窄；
l 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；
l 在交通不便、人烟稀少的偏远山区,无法进行地面巡护。
瞭望台监测是通过在林区高处建设人工瞭望塔，在防火期,通过人工完成森林火灾的发现，确定火灾发生的地点，报告火情.
缺点：
l 无生活条件的偏远林区不能设瞭望台；
l 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;
l 雷电天气无法上塔观察；
l 瞭望是一种依靠瞭望员的经验和自觉性来观测的方法，准确率低，误差大；
l 瞭望员人身安全受雷电、野生动物、森林脑炎等的威胁；
l 在非防火期由于无人值守,森林处于无监控状态；
l 需要人力24小时不间断轮值，人力成本非常高。
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。
缺点:
l 夜间、大风天气、阴天能见度较低时难以起飞;
l 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；
l 固定飞行费用2000元/小时，成本高，租用飞机费用昂贵。
卫星遥感是利用极轨气象卫星、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。
缺点：
l 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。
l 热点达到3个像素时,火已基本成灾。
l 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.
红外热成像基于红外热成像技术的森林火灾识别方法，主要通过对红外热图像进行处理和像素识别，可及早准确地发现森林火情。它的主要优点是不受天气、光照等条件限制。
缺点:
l 红外热成像技术要求无遮挡,由于森林中树干林立，造成火源与热成像仪之间有众多的树干遮挡，而不能及时发现火险。因此,从空中使用热成像仪监测森林火灾是最佳方式；
l 监控半径小，成熟的用于森林火灾监测的热成像仪一般在1km左右，最高3km；
l 图像不直观，发生火灾后,不能清楚判断现场情况；
l 不能很好地结合GIS系统，对于火灾定位等重要功能起不到很好的支撑作用;
l 自身造价太高，难以推广.
注：方圆300km的林区,采用智能视频监控（10km半径）只需要一个基站,采用热成像仪监控(3km半径）则需要10个以上的基站。加上自身的成本较高，二者的造价比在20倍以上。
传统视频监控是传统城市监控的简单延伸，将采集视频图像通过微波汇总，由人工完成集中监视;它于人工瞭望塔相比,在技术上是一种进步。
缺点：
l 人工监视易造成肉眼疲劳，视频中的火情不易被查觉，造成漏报；
l 监控中心的视频线路较多，人工监视也无法一一监看,易造成漏报。
l 所以,传统视频监控的最大缺点是漏报率非常高。
l 传统视频监控是非数字化系统,许多智能应用无法实现。
l 中心需要2人24小时不间断轮值，人力成本较高.
智能视频监控系统是在传统视频监控系统的基础之上，通过在前端使用可编程三维精确定位摄像技术和烟火智能识别技术,在后端使用3D GIS技术和联网监控技术，并针对森林防火的实际需要在3D GIS平台之上开发了森林防火辅助决策及应急指挥平台。
智能视频监控系统完全符合我国的国情，是我国森林防火的实际需要，是森林防火技术的主流发展趋势。
优点：
l 可实现监控自动化，常态下无需要人工值守，人力成本低;
l 自动识别林区烟火、自动报警,发现火灾及时；
l 可实现火点精确定位，误差较小;
l 可实现基于三维GIS火情蔓延趋势推演、被保护资源及打火资源查询、扑火路径分析、动态预案演示、灾后评估等功能;
智能视频监控系统符合森林防火工作的实际需要，是森林防火工作中可以完成从自动监测、火情预警、火点定位、辅助决策、应急指挥到灾后评估的全面解决方案。
以上几种林火监测形态是我国现阶段并存的几种方式，目前仍然以地面巡护和瞭望塔人工监视为主；
航空巡护只能在我国非常重要的林区实施，其经营成本太高，无法大面积推广；
卫星监测更多的是站在宏观的层面，对我国全局实行宏观监测，其发现火灾准确但相对滞后的缺点，更多的应用火灾的跟踪监测；
传统视频监控完成了从人工户外瞭望到室内集中监测的电子化升级，但人为的不可控因素造成了其实用价值不高.
基于红外热成像技术的森林火灾识别方法和基于视频的森林火灾智能识别方法,从应用上讲是主要的技术发展方向.但红外热成像仪的技术特点更适合与航空巡护结合,其自身造价成本太高也是其难以推广应用的原因之一。
智能视频监控能实现林业部门完整的业务链，特别是森林火灾的自动监测预警技术已趋成熟，与GIS技术结合，能实现目标定位、辅助决策等重要功能,符合我国国情,是森林防火技术发展的必然方向。

第二章 系统设计内容
一、系统设计原则
我们在设计方案时以本地区的实际情况出发，以森林防火监控指挥系统结构配置的合理性、科学性和经济性为原则，同时严格掌握以下原则进行设计：
1、规范性原则
本系统是一个严谨的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应严格执行各方面的标准与规范，并遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。各配套设备的性能和技术要求稳定可靠，所有的器材应符合国家标准和行业规范。
2、先进性原则
无论是软件配置，还是硬件选型，力求做到技术先进,安全可靠防范严密。
3、兼容性原则
即系统设计合理,无论是硬件的匹配,还是系统与特定环境的适应性，都要求有很好的兼容性。硬件方面,要求将来系统升级时对既有硬件设备能上下兼容,节省投资。
4、前瞻性原则
即系统的设计能充分考虑森林防火监控指挥系统的发展需要,能充分适应科技的快速进步，对系统的扩展性预留可持续发展的接口和技术空间。
5、易用性原则
系统在设计时能充分考虑林业系统的行业特点和管理人员的操作习惯，运行过程简单易行，人工操作易学易用,监控管理快捷高效,应急指挥科学可行，灾后评估快速准确.能做到开机即可工作,通电即可运行的程度。
二、执行标准
l 《安全防范工程技术规范》(GB50348-2004）
l 《安全防范系统验收规则》（GA308—2001）
l 《中国人民共和国公共安全》
l 《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-01）
l 《报警图像信号有线传输装置》（GB/T6677—96)
l 《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74—94）
l 《安全防范工程程序与要求》(GA/T75—94)
l 《安全技术防范产品管理办法》国家技术监督局公安部令第12号
l 《电气装置安装工程施工及验收规范》（BGJ232。90。92）
l 《无线局域网标准》IEEE802。11
l 《建筑物防雷设计规范》GB 50057—94
l 《钢结构工程施工质量验收规范》GB5025-2001
l 《中华人民共和国森林法》
l 《中华人民共和国环境保护法》
l 《森林防火条例》
l 《森林重点火险区综合治理工程项目建设标准》
l 《森林资源非空间数据》DF01—1110
l 《林业数字矢量基础地理数据标准》DF01-1311
l 《林业政策法规数据标准》DF01—1410
l 《林业文献资料数据标准》DF01—1430
l 《中华人民共和国森林法》全国人民代表大会1998年4月
l 《中华人民共和国森林法实施条例》国务院,2000年1月
l 《中华人民共和国森林防火条例》国务院,1988年3月
l 《全国生态环境建设规划》国务院，1988年10月
l 《国务院办公厅关于进一步加强森林防火工作的通知》国办发［2004］33号
l 《中共中央国务院关于加快林业发展的决定》中发［2003］9号
l 《全国森林防火“十五”计划及2015年规划》 2001年12月
l 《国务院办公厅关于进一步加强森林防火工作的通知》国办发［2004]33号
l 《国务院办公厅关于切实加强当前森林防火工作的紧急通知》国办发明电〔2006〕11号
l 《中华人民共和国无线电管理条例》中华人民共和国国务院、中央军事委员会令（第128号）
l 以及其他相关政策文件及建设标准
三、系统功能需求
1、视频联网监控
l 监控指挥屏幕墙可以实时显示前端采集点的图像。图像中同时包括相关数字信息如地点，时间等；
l 所有视频图像进行全程录像存储，并可以对以往的历史图像进行查询和回放;
l 查询：采用时间流设计，可由时间、日期、前端采集点完成资料检索；
l 系统安全性高,采用人员身份认证、访问控制功能和审核功能等方式保证系统安全可靠;
l 可根据不同季节和不地地点分别远程设置各个基站前端设备的预置位和花样扫描轨迹,能与前端烟火智能识别产品联动,能支撑烟火智能识别的二次差别技术。
2、视频采集存储
l 视频信号为数字信号，采用D1格式，编解码标准为H。264；
l 数字图像可以通过微波通讯和计算机网络实现远程传输；
l 视频存储满足24*30天的存储需求；
l 通过现有设置的监测点，实现整个林区监视范围的全覆盖；
l 监控系统能覆盖本次目标监控区域的98％以上，力争做到无死角。
3、林火智能识别
当监控摄像机扑捉到林火时,系统具有的火情识别功能，可及时告警并联动报警录像，提醒值班人员察看显示画面，及早发现火情及火点位置；
l 本项目采用基于视频分析技术的烟火智能预警技术,当监控范围内出现火情，系统能自动识别并预警;
l 为保证烟火识别的准确率和响应速度，烟火识别智能识别产品应当前置到前端基站。因此，本项目采用嵌入式的烟火识别智能识别产品。
l 烟火在视频图像中的最小靶面面积为10＊10象素即可识别.
l 在夜间能有效避免环境路灯、车灯、霓虹等其它光源的干扰,在白天能有效区分雾和烟，排除太阳光、强风等外部环境的影响和干扰。
l 烟火识别的漏报率不超过10％、误报率不超过10%.
l 要求烟火智能识别的漏报率在1％以内，误报率在10％以内。
4、GIS地图
l 二维地图与三维电子地图可任意切换。
l 矢量地图可任意放大、缩小、旋转、漫游。
l 支持鹰眼功能,扑火指挥时可切换为视频。
l 各类资源信息按图层显示，管理员可根据图层控制显示。
l 管理员可根据坐标、名称、范围等，动态查询各类资源信息。
5、专题绘图
林业管理工作人员可通过本系统的GIS地图进行专题绘图，专题遵循国家标准,涉及森林资源、地形地貌、防火力量、社会资源等几个大类，具体类别以最后提交的需求为准.
6、火点定位
l 本次前端智能设备应具有高精度云镜预置位功能,每个预置位可精确设置云台的水平转角、垂直夹角,镜头的焦距;
l 前端控制系统能实时回显云台的水平转角、垂直夹角,镜头的焦距；
l 当林区发生火情，系统能够根据前端控制系统能实时采集的云台的水平转角、垂直夹
角，镜头的焦距这三个参数，根据基站所在位置的经度、纬度、海拔高度,结合GIS系统测算出火点的经度、纬度、海拔高度，并在GIS地图上标注。
l 定位的误差不能大于200米。
7、火情推演
能够根据当前火点的位置、风向、温度、湿度、地表温度、植被等信息，结合GIS地理信息系统，动态推演出火灾蔓延的方向、面积、速度及强度,为扑火指挥提供科学的决策依据.
8、扑火预案
报警后一旦火情确认，指挥扑救人员可通过大屏幕实时查看现场实时视频，同时能通过系统辅助，结合现场实际情况,产生一套切实可行的扑火方案，可以联动相关的单位、人员以及扑火物资，得出扑救具体措施和最佳路线方案的切实可行的预案。
9、灾后评估
林火发生后，系统能对受灾面积、灾害损失做出相对准确的评估。甚至能对灾后重建提供辅助决策的数据。
10、日常办公
林业防火管理工作人员可通过本系统进行日常防火工作的自动化办公，并能根据相应权限对系统信息进行管理和维护。
四、环境分析
1、前端设备恒温
自然环境随季节、昼夜、气候的变化而复杂多变，不同季节、昼夜之间温差变化大,且常伴雨雪,时有雷雨大风。
要求前端设备具有恒温功能,能够适应当地的气温，工作范围能达到期-40℃～50℃
2、防雷接地
自然环境复杂,常伴雨雪，时有雷雨大风。要求铁塔安装避雷针和铺设地网，此外，前端基站的电子监控设备也应该具备防雷功能。
铁塔建设时防雷接地的水平应符合国家标准，应≤4Ω,在部分比较困难的地方,应控制在10Ω以内。。
3、供电
林区所辖范围区域广,野外架线成本高、施工难、维护难.
采用风能和太阳能组合供电，并采用蓄电池蓄电，能保证前端设备24*3小时不间断运行.
4、网络
林区所辖区域广,野外架线成本高、施工难、维护难。
需要提供一套可行的网络方案,能保证基站与监控中心之间,监控中心与区县监控中心、省市监控中心之间的带宽能保证数据流传输流畅。
前端基站到基层监控中心采用微波通讯的方式，基层监控中心到上层监控中心采用有线的方式。
5、林区设备防盗
前方基站有疑似盗窃入侵时,前端控制系统能自动切换监控视频,并采集现场声音，一并回传至监控中心；
中心自动发出声光报警，并可对前方喊话；提示基层监控中心人员及阻止现场人员，防止现场重要设备被盗或破坏。保护用户投资,或将损失降低.
6、需求综述
本方案是森林防火智能监测系统,是一套将视频监控、智能预警、资源管理、辅助决策、应急预案、指挥扑救、灾后评估等功能模块无缝融合的全面解决方案.
本方案整合了地理信息(GIS）、大型集中监控技术、智能图像识别技术、无线通讯传输技术、风光互补供电技术等高新技术的综合性森林防火联网智能监控系统.
如上图所示,如果要实现森林火灾的早发现、早扑灭,整套系统应该具有视频监控、烟火识别、火点定位、辅助决策、应急指挥、灾后评估等功能,而这六大模块的功能串联起来，以就可以形成森林防火工作中从预防、发生、扑救到总结的完整业务链。
第三章 系统的主要功能
一、主要业务功能
根据需求分析,我们按照林业管理的工作流程对功能需求作了如下流水形的功能展示，以方便你更加直观地了解本方案.
根据需求，经过分析，我们按照林业管理的工作流程对功能需求作了如下流水形的功能展示,以方便你更加直观地了解本方案。
1、非防火期
信息日常管理：
包括信息录入与查询、报表制作、统计分析、专题制图等。
防火设施规划：
对监控台站的位置进行优化，保证其监测网的监视覆盖范围完整。也可对林区防火设施和扑火队伍进行规划,合理配置森林防火资源。
林火扑救决策训练：
通过向指挥者提供各种图文资料,使其能针对各种模拟火场制定扑救方案。
2、防火期
防火准备：
接收气象部门的火险天气预报与火险等级预测结果，及时做好防火准备。
防火准备辅助决策:
根据各地区的火险天气预报和火险等级预报，为各地分别提供各自不同的火灾预防措施、火源管理措施、扑火队伍战备措施等辅助决策意见。
3、林火发生时
林火行为预测：
采用可编程摄像技术的烟火智能识别技术，可以快速准确地实现林区火灾的早发现。
扑火辅助决策:
林火一旦发生，系统可迅速向决策者提供林火区位、蔓延速度、火场扩展趋势、火线强度等重要的火行为数据.
根据林火发生地的动态信息，利用本系统的虚拟演示实现对扑火工作的复杂指挥。
4、林火发生后
灾后评估:
林火发生后，可利用本系统对受灾面积、灾害损失做出相对准确的评估.
灾后重建辅助决策：
利用资源管理系统对灾后重建提供辅助决策的依据。
二、系统构建
本系统从物理环境的组成来说，由省林业局监控指挥中心、地/市/州林业局监控指挥中心、区县林业局监控指挥中心、大型林区监控中心和林区前端设备等组成，并经由网络联结，组成一个有机的整体.
注：具体的配置以实际需求为准
1、联网监控管理平台
本系统的结构设计强化“智能监控”和“远程集中控制”,对烟火及信息流的管理,做到对异常事件处理过程的实时查看,并能做到如同亲临现场的指挥效果,有利于提高处理林火等森林异常事件的效率。
从上图可以看出，本系统是一个多层级二元式的联网监控管理平台，在这个平台的统一管理之下，所有林业局下属的组织结构、设备(监控设备、报警设备、传输存储设备、外部设备)、主机、系统等所有的被管理对象被整合为一个有机体，协同一致地高效运行。
处于第1层的省林业局监控指挥中心是本次工程的核心,处在第2层的是各地/市/州林业局监控管理中心,处在第3层的是各区县林业局监控管理中心，处在第4层的是各大型林区或国营林场，而前端基站和相关设备则可根据不同林区的实际情况进行设置。
三、省级监控中心
省级防火监控中心肩负五项职责：
第一监督，监督下级系统运行状况。
第二信息备份，进行24小时不间断的远程监控,对出现的状况形成日志文件备查。
第三信息展示，通过监控显示屏、电视墙同步显示各监控林区的全部实时监测数据,并保存30天，真正实行远程监控。
第四数据分析处理，监控系统能对各种监测数据自动进行分析处理，并用各种图表、图形直观反映，为管理者提供详细的决策依据。
第五预警，监控系统能自动监测火灾异常信息，如发现异常可自动声光报警，并以短信方式按警示级别发送到市、县、林区有关人员的手机上，建立预警机制.其具体系统构建设计如下图:
设备名称
主要功能简介
备注
计算机网络监控系统
管理服务器
用于管理整个系统和所有设备

管理信息服务器
用于林业系统的日常办公、信息发布

GIS服务器
用于矢量地图的存储、管理

数据库服务器
用于用户存储、调用管理信息和数据

媒体服务器
用于用户存储、调用音视频数据

集中控制系统
AV矩阵
用于指挥中心音视频切换

RGB矩阵
用于指挥中心的计算机信号的切换

中央控制器主机及触屏
用于指挥中心控制外围设备的切换

信息输出展示系统
数字矩阵
将视频信号转换,输出到电视墙

电视墙
实时动态显示林区监控图像、并可根据显示方案切换显示画面。

LED
实时动态显示火险等级、林区气象等信息

数字会议扩声系统
数字会议主机
用于指挥中心手拉手话筒控制

话筒
用于扬声

指挥调度系统
调度服务器
各种调度指挥命令的交换和发布

调度机
电话排队、调度

指挥座席
用于指挥长发布各种指挥信令

主要功能：
l 远程监视
可远程监视属下所有林区前端基站上传至本中心的视频图像，电视墙可根据需要设置显示方案，实现图像显示组合和任意切换。
l 视频存储
对于各基站上传至本中心的“报警"视频图像实时集中存储，视频数据存储满足90天图像回放的最低要求。
l 报警处理
实行远程7×24无间断布防，系统可联动前端基站的烟火智能报警和防盗报警，并可在GIS地图上动态显示相应的地理位置.一旦火情确认，第一时间联动关单位和人员.
l 扑救指挥
指挥中心可根据电视墙动态显示的现场火情视频、通过GIS地图进行的智能火情推演，利用即有的网络体系，联动相关单位和人员,对全域范围内的扑火工作进行复杂指挥。
l 双向语音对讲
本中心可与下属区县监控中心，各林区监控中心实现对讲；可对前端基站实现单向对讲,反向监听.
l 报警系统自检
报警系统能显示故障地址和状态（如线路中断、硬盘录像机死机、短信报警、传感报警等)。
l 智能检索和回放
本系统支持图像智能检索，管理者可根据时间、网点、报警类型等条件搜索视频图像并回放。此外，系统也可对各网点按时间、操作员、操作类型进行日志查询。
l 用户权限管理
本系统具有多用户权限管理功能,可以设置不同等级权限，不同权限的工作人员在不同的权限范围内进行林业管理工作。
l 视频图像传输策略
本系统具备前端报警视频图像的实时上传功能，远程监控软件具有网络断线后自动联接功能，网络带宽拥堵时优先保证业务数据上传的功能。
四、地市州监控中心
地市州防火监控中心的职能与省级中心的职能类似.区别在于地市州所管理的范围相比省监控中心的范围要小，因此其相关硬件配置略比省级监控中心要求低。同时当火灾发生时,地市州的监控中心会将信息发回省级监控中心并发出报警.
设备名称
主要功能简介
备注
管理信息服务器
用于林业系统的日常办公、信息发布

GIS服务器
用于矢量地图的存储、管理

媒体管理服务器
用于用户存储、调用音视频数据

中心基站
无线传输的中心基站

主要功能:
l 远程监视
可远程监视属下所有林区前端基站上传至本中心的视频图像，投影仪或电视墙可根据需要设置显示方案，实现图像显示组合和任意切换.
l 视频存储
对于各基站上传至本中心的“报警”视频图像实时集中存储，视频数据存储满足90天图像回放的最低要求。
l 报警处理
实行远程7×24无间断布防,系统可联动前端基站的烟火智能报警和防盗报警,并可在GIS地图上动态显示相应的地理位置。一旦火情确认，第一时间联动关单位和人员。
l 扑救指挥
指挥中心可根据电视墙动态显示的现场火情视频、通过GIS地图进行的智能火情推演，利用即有的网络体系，联动相关单位和人员，对全域范围内的扑火工作进行复杂指挥。
l 双向语音对讲
本中心可与下属区县监控中心,各林区监控中心实现对讲；可对前端基站实现单向对讲,反向监听.
l 报警系统自检
报警系统能显示故障地址和状态（如线路中断、硬盘录像机死机、短信报警、传感报警等)。
l 智能检索和回放
本系统支持图像智能检索，管理者可根据时间、网点、报警类型等条件搜索视频图像并回放。此外，系统也可对各网点按时间、操作员、操作类型进行日志查询。
l 用户权限管理
本系统具有多用户权限管理功能，可以设置不同等级权限，不同权限的工作人员在不同的权限范围内进行林业管理工作。
l 视频图像传输策略
本系统具备前端报警视频图像的实时上传功能，远程监控软件具有网络断线后自动联接功能，网络带宽拥堵时优先保证业务数据上传的功能。
五、区县监控中心
区县防火监控中心的职责与地州市相似。同样由于其监控的范围比地州市小，因此其相关硬件的要求略低。同时当火灾发生时，区县的监控中心会将信息发回地州市级监控中心并发出报警.
设备名称
主要功能简介
备注
管理信息服务器
用于林业系统的日常办公、信息发布

GIS服务器
用于矢量地图的存储、管理

媒体管理服务器
用于用户存储、调用音视频数据

中心基站
无线传输的中心基站

在特殊情况下,区县可以不安装监控中心，只需要利用地州市的监控中心所提供的功能即可。做法是，在区县安装地州市监控客户端.这种方式能够有效的降低系统成本。
主要功能:
l 远程监视
可远程监视属下所有林区前端基站上传至本中心的视频图像，投影仪或电视墙可根据需要设置显示方案，实现图像显示组合和任意切换。
l 视频存储
对于各基站上传至本中心的“报警”视频图像实时集中存储，视频数据存储满足90天图像回放的最低要求。
l 报警处理
实行远程7×24无间断布防，系统可联动前端基站的烟火智能报警和防盗报警，并可在GIS地图上动态显示相应的地理位置。一旦火情确认，第一时间联动关单位和人员。
l 扑救指挥
指挥中心可根据电视墙动态显示的现场火情视频、通过GIS地图进行的智能火情推演，利用即有的网络体系，联动相关单位和人员,对全域范围内的扑火工作进行复杂指挥。
l 双向语音对讲
本中心可与下属区县监控中心，各林区监控中心实现对讲；可对前端基站实现单向对讲，反向监听。
l 报警系统自检
报警系统能显示故障地址和状态（如线路中断、硬盘录像机死机、短信报警、传感报警等）。
l 智能检索和回放
本系统支持图像智能检索,管理者可根据时间、网点、报警类型等条件搜索视频图像并回放。此外,系统也可对各网点按时间、操作员、操作类型进行日志查询。
l 用户权限管理
本系统具有多用户权限管理功能，可以设置不同等级权限，不同权限的工作人员在不同的权限范围内进行林业管理工作。
l 视频图像传输策略
本系统具备前端报警视频图像的实时上传功能，远程监控软件具有网络断线后自动联接功能，网络带宽拥堵时优先保证业务数据上传的功能。
六、大型林区监控中心
针对大型林区监控中心其职能类似于区县监控中心,但其也有自身的特点.针对林区范围广的特点监控中心特别注重前端基站的选址。同时监控中心能够同时与气象信息采集设备配合，完成气象信息的搜集，并且结合此类信息进行辅助决策。
设备名称
主要功能简介
备注
GIS服务器
用于矢量地图的存储、管理

媒体管理服务器
用于用户存储、调用音视频数据

中心基站
无线传输的中心基站

主要功能：
l 远程监视
可远程监视属下所有林区前端基站上传至本中心的视频图像，投影仪或电视墙可根据需要设置显示方案，实现图像显示组合和任意切换。
l 视频存储
对于各基站上传至本中心的“报警"视频图像实时集中存储,视频数据存储满足90天图像回放的最低要求.
l 报警处理
实行远程7×24无间断布防，系统可联动前端基站的烟火智能报警和防盗报警，并可在GIS地图上动态显示相应的地理位置。一旦火情确认,第一时间联动关单位和人员。
l 扑救指挥
指挥中心可根据电视墙动态显示的现场火情视频、通过GIS地图进行的智能火情推演,利用即有的网络体系，联动相关单位和人员，对全域范围内的扑火工作进行复杂指挥.
l 双向语音对讲
本中心可与下属区县监控中心，各林区监控中心实现对讲；可对前端基站实现单向对讲，反向监听.
l 报警系统自检
报警系统能显示故障地址和状态（如线路中断、硬盘录像机死机、短信报警、传感报警等）.
l 智能检索和回放
本系统支持图像智能检索，管理者可根据时间、网点、报警类型等条件搜索视频图像并回放.此外，系统也可对各网点按时间、操作员、操作类型进行日志查询。
l 用户权限管理
本系统具有多用户权限管理功能，可以设置不同等级权限，不同权限的工作人员在不同的权限范围内进行林业管理工作。
l 视频图像传输策略
本系统具备前端报警视频图像的实时上传功能，远程监控软件具有网络断线后自动联接功能，网络带宽拥堵时优