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森林防火無線視頻監控系統

文章附圖
行業概述
 随着造林事業的不斷發展,林地面積、林業蓄積量逐年增加,防火工作是首要任務。森林火災具有突發性、災害發生的随機性、短時間内能造成巨大損失的特點。因此一旦有火警發生,就必須以極快的速度采取撲救措施,撲救是否及時,決策是否得當,重要原因都取決于對林火行為的發現是否及時。為此國内外都在為預防、減少和控制森林火災而努力。
 針對我國森林面積覆蓋的實際情況,由于林區地形條件很複雜,不适用通常的有線傳輸模式,華峰科技有限公司經過幾年的項目實踐,推出一套切實可行的解決方案——森林防火無線圖像監控系統。

 森林防火無線圖像監控系統由林區監控管理指揮中心系統、無線傳輸系統、攝像機和鏡頭系統、雲台控制系統、電源系統和鐵塔組成。林區監控管理指揮中心系統是整個系統的圖像顯示、圖像錄像控制中心,具有遠程控制功能,向指揮調度人員提供全面的、清晰的、可操作的、可錄制、可回放的現場實時圖像。林區監控管理指揮中心系統還具有向上級林業局和省林業廳接口的功能。

系統設計關鍵點
 在林區複雜環境下實現實時監控,系統要考慮具備以下特點:
  1 、環境導緻監控範圍大。監控點的選擇,首先攝像機應安裝在森林制高點,要求視野廣、無障礙、監控角度大,盡量少設監控點,并盡可能使得每個監控點監控覆蓋的森林面積最大,如無法回避有死角,可增加監控點。
  2 、全天候監控。監控點要全天候工作,這就需要選擇攝像機時應選用紅外敏感型彩色轉黑白攝像機;鏡頭應選用日夜兩用型鏡頭,并且 3KM 外能看清人物活動;雲台要求選用螺杆傳動的室外一體化雲台,為了減少遠距離圖像的抖動,攝像機的安裝也要确保牢固穩定。

 3 、
傳輸鍊路是系統中最關鍵的環節。由于森林防火監控自身的特點,傳輸方式不可能采用有線或光纜的方式,因此最理想的方式就是無線傳輸。無線傳輸方式以施工簡便,成本低,一次性投入等優勢,無疑成為監控系統傳輸鍊路的首選。圖像實時傳輸、清晰,傳輸頻率可選,并且可根據傳輸距離的遠近、現場自然條件的不同,其功率的大小可以按要求配制,在遇障礙物阻擋的情況下,可采用架設中繼(圖像 / 數據)系統。
  4、 森林防火涉及的範圍廣,距離遠。各個需要監控的林區與監控管理中心距離較遠,分布較為分散。通常采用 2.4G 與 5.8G 産品混合組網模式。對于分布密集的遠端點采用 5.8G 點對多點組網模式;對于個别距離較遠的遠端點可以采用 2.4G 産品組網。

  5、 前端設備的供電。在森林防火監控系統中,能夠給前端設備提供穩定的電源是非常重要的。所以我們在選擇監控點的時候,要盡量考慮選擇有固定電源的地方,但大家會考慮到有電源的監控點距離中心很遠,這時就體現出遠距離傳輸的無線設備優勢。如果無法找到合适的有源點,那麼隻能采用太陽能供電方式。
 在采用太陽能供電方式時,首先,要選擇專業的太陽能電源公司的産品;其次,太陽能供電系統最少要保證在陰雨天,能給每一個監控點的前端所有設備提供 24 小時的電力。太陽能供電系統由太陽電池組件構成的太陽電池方陣、太陽能充電控制裝置、逆變器、蓄電池組構成。太陽電池方陣在晴朗的白天把太陽光能轉換為電能,給負載供電的同時,也給蓄電池組充電;在無光照時,由蓄電池給負載供電。
  6、 避雷接地要安全可靠。森林防火監控系統
的軟肋是前端的避雷與接地,前端設備的避雷與接地直接影響整個工程的安全性和可靠性,忽視了避雷與接地将會給用戶帶來巨大的的損失,避雷原則是所有設備都要安裝在避雷針的保護範圍之内,接地電阻不大于 10 歐姆,如工程商沒有避雷與接地能力,建議與本地專業的避雷與接地公司合作,避雷與接地的自身特點是由環境決定的并影響到的實際避雷效果,因此脫離了工程所在地的具體情況而設計避雷與接地是紙上談兵,且不可行。
 7、為及時發現火警,前端需要有煙感等感應器以及報警聯動設備。此時,需要注意:
      (1)将感應器與報警聯動設備正确與視頻編碼器的 485 線連接。
      (2)設置 485 地址。
      (3)前端和後端的控制協議必須保持一緻。
      (4)遠端及後端設備的波特率必須設置一緻。
  8、中心實時監控前端設備工作狀态。由于整個監控前端設備地處深山,維護極為不便,所以中心要能随時掌握前端設備的工作狀态,對維護将起到重要的指導分析作用,一方面降低了整個系統維護工作的強度和費用,另一方面也保護了用戶和工程商雙方的利益。
  9、後端監控指揮控制系統通常是以多客戶端方式查看圖像。在無線鍊路帶寬足夠的前提下,所有圖像應采用組播方式傳輸,以便節約無線鍊路帶寬,保證無線鍊路的穩定性。此時,監控中心的交換機必須具備組播轉發控制功能,防止廣播風暴發生。

 無線傳輸鍊路的要求
  在選擇微波産品時,要滿足能夠在惡劣複雜的森林環境下建立可靠高效的鍊路,從而保證整個系統的性能,那麼必須要考慮以下因素:
  1. 滿足室外型産品。

  2. 支持遠距離和點對多點大規模組網傳輸,提供足夠高的鍊路帶寬,同時支持帶寬分配。

  3. 支持視頻組播包的轉發控制。

  4. 無線傳輸的高穩定性和可靠性。

  5. 安裝簡便、具有強大的管理功能、維護成本低