智慧景區(qū)森林防火系統(tǒng)建設(shè)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)概述景區(qū)環(huán)境優(yōu)美，山川林立、植被茂盛，一旦著火將大大影響景區(qū)環(huán)境及游客人身安全。森林防火長(zhǎng)期以來(lái)多數(shù)景區(qū)一直采取較落后的傳統(tǒng)防火指揮手段，未建立科學(xué)先進(jìn)、規(guī)范的森林防火指揮中心，與日益繁重的防火任務(wù)和火災(zāi)日趨增多的形勢(shì)不相適應(yīng)，常常因?yàn)榉罁浠鹗侄温浜蠖幱诒粍?dòng)應(yīng)付的局面，加大了火災(zāi)的損失。為了適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下森林防火撲火工作的需要，急需建立一個(gè)高科技含量的森林防火指揮中心，采用新的現(xiàn)代化的林火管理技術(shù)，提高組織指揮決策水平，走高科技防火之路，確保發(fā)生火情后，能迅速報(bào)警，科學(xué)調(diào)度指揮，盡快撲滅，最大限度地減少林火損失。本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)的及時(shí)預(yù)警，提高撲火指揮的科學(xué)技術(shù)水平，達(dá)到火災(zāi)快速定位、快速匯報(bào)和管理方便、準(zhǔn)確、直觀(guān)的要求。系統(tǒng)的建立和使用將使得森林防火預(yù)警工作從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)型的定性管理轉(zhuǎn)化為自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的定量管理，實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)的快速識(shí)別定位，極大地提高森林防火預(yù)警管理的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，輔助制定合理的撲火預(yù)案，提高撲火效率。系統(tǒng)架構(gòu)森林防火應(yīng)急指揮系統(tǒng)意在建立一套科學(xué)、有效的高科技智能管控系統(tǒng)，利用熱成像智能識(shí)別前端視頻、綜合分析平臺(tái)等科學(xué)技術(shù)，依托林區(qū)移動(dòng)巡查、視頻監(jiān)控、無(wú)人機(jī)等手段，以實(shí)現(xiàn)對(duì)林區(qū)的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。整個(gè)系統(tǒng)由前端系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、指揮中心系統(tǒng)三大部分組成。前端系統(tǒng)根據(jù)森林的實(shí)際情況分別部署雙光譜重型云臺(tái)紅外熱成像一體化攝像機(jī)、高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、手持移動(dòng)終端、擴(kuò)音系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)。后端部署中心林火預(yù)警監(jiān)控平臺(tái)、GIS應(yīng)急指揮平臺(tái)、大屏、中心存儲(chǔ)等設(shè)備。系統(tǒng)通過(guò)前端雙光譜重型云臺(tái)紅外熱成像攝像機(jī)對(duì)基站附近數(shù)公里范圍林區(qū)進(jìn)行視頻監(jiān)控圖像采集，實(shí)現(xiàn)方位角360°全方位監(jiān)控，通過(guò)熱成像重型云臺(tái)的測(cè)距功能方位角和俯仰角以及長(zhǎng)焦鏡頭焦距實(shí)現(xiàn)火點(diǎn)的精確自動(dòng)定位、火點(diǎn)的智能識(shí)別，一旦發(fā)現(xiàn)疑情，后端監(jiān)控（指揮）中心將會(huì)馬上發(fā)出報(bào)警信號(hào)并定位著火點(diǎn)位在GIS地圖上顯示，同時(shí)可對(duì)火場(chǎng)進(jìn)行火情分析、火勢(shì)蔓延分析、應(yīng)急調(diào)度指揮、災(zāi)損評(píng)估等功能。由于森林火災(zāi)具有人為性、多樣性的特點(diǎn)，?？禑o(wú)人機(jī)系統(tǒng)利用自身的快速部署、操縱方便、功能多樣化等優(yōu)勢(shì)?？稍诹謪^(qū)上空快速防火檢測(cè)和實(shí)時(shí)巡查，在人、車(chē)無(wú)法到達(dá)的地區(qū)進(jìn)行林火偵測(cè)，并能克服復(fù)雜的天氣和復(fù)雜的起降場(chǎng)地等困難，不存在人員安全的問(wèn)題，并且覆蓋面積廣、工作效率高、便于執(zhí)行夜航任務(wù)，能隨時(shí)執(zhí)行林火偵察和火場(chǎng)探測(cè)任務(wù)。對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行防范，及時(shí)撲滅明火，消滅暗火。系統(tǒng)拓?fù)鋱D無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)針對(duì)景區(qū)懸崖峭壁、高山林立，有線(xiàn)很難延伸到，對(duì)于前端個(gè)別視頻采集點(diǎn)位不便于施工走線(xiàn)的場(chǎng)景，我們可以考慮使用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋的方式對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行回傳；無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋5.8G頻段克服了傳統(tǒng)2.4G只能傳輸幾百米的限制，XTrans技術(shù)使得每臺(tái)設(shè)備在設(shè)定的時(shí)隙工作優(yōu)化點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信；“背靠背”中繼可以使多臺(tái)設(shè)備構(gòu)建一個(gè)多跳鏈路，克服了市面上很多設(shè)備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸需要無(wú)遮擋環(huán)境的缺點(diǎn)，更加適用于更加復(fù)雜的室外環(huán)境。在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋的應(yīng)用上，我們可使用11n系列（最大帶寬300Mbps）做接入，而使用11ac系列（最大帶寬867Mbps）做干線(xiàn)匯聚，從而一級(jí)級(jí)把數(shù)據(jù)回傳到指揮中心。在傳輸過(guò)程中影響最大的是同頻干擾、遮擋及安裝高度；其次是設(shè)備本身的品質(zhì)及性能；再者是雨霧天氣。當(dāng)設(shè)備的傳輸距離每增加一倍時(shí)、信號(hào)強(qiáng)度衰減6個(gè)dBi，比如：一臺(tái)設(shè)備在傳輸5公里時(shí)信號(hào)強(qiáng)度為-65、當(dāng)傳輸距離增加到10公里時(shí)信號(hào)強(qiáng)度為-71（-75內(nèi)能正常傳輸視頻），在設(shè)計(jì)方案的時(shí)候主要注意以下幾個(gè)節(jié)點(diǎn)。遮擋無(wú)線(xiàn)鏈路若有遮擋嚴(yán)重的情況下應(yīng)在遮擋的致高點(diǎn)作中繼，把終端的數(shù)據(jù)發(fā)射至中繼處、再由中繼處把數(shù)據(jù)傳輸回接收中心；若遮擋不嚴(yán)重且數(shù)據(jù)不大可靠余波傳回來(lái)；針對(duì)船舶需要考慮更多，水面對(duì)無(wú)線(xiàn)波的吸收，船體的搖晃以及霧、雨等自然環(huán)境對(duì)無(wú)線(xiàn)波造成的衰減。以下是一些衰減損耗的經(jīng)驗(yàn)值：實(shí)心墻體（紅磚墻、混泥土墻）：13~18dBi、10米厚濃樹(shù)葉：10dBi、雨衰：據(jù)國(guó)際FCC公告第7條，當(dāng)降雨量為100mm（大暴雨）時(shí)每公里損耗0.25dBi，十公里損耗2.5dBi；降雨量為150mm（13級(jí)以上大臺(tái)風(fēng)特大暴雨）時(shí)每公里損耗0.6dBi，十公里損耗6dBi。地球曲直（曲率）高度因地球?qū)儆谇蛐?，所以是有高度落差，以下是地球曲直高度表格：高度曲線(xiàn)表傳輸距離（m）天線(xiàn)高度（m）傳輸距離（m）天線(xiàn)高度（m）1001.0900011.45002.31000012.410003.31100013.315004.11200014.220004.71300015.225005.31400016.130005.91500017.135006.42000022.540006.92500028.745007.43000035.650007.83500043.460008.84000052.170009.74500061.7800010.55000072.2同頻干擾因5.8G不重疊信道只有13個(gè)，所以管理中心基站數(shù)量盡量不超過(guò)13臺(tái)（我們建議是1對(duì)6），若終端數(shù)量過(guò)多、應(yīng)在終端處附近建立一個(gè)臨時(shí)基站，把附近的終端數(shù)據(jù)都?xì)w納到臨時(shí)基站處，再傳回至管理中心。無(wú)線(xiàn)吞吐率一臺(tái)802.11n協(xié)議設(shè)備的物理層帶寬為300Mbps,傳輸字節(jié)數(shù)據(jù)峰值吞吐量為150Mbps左右、視頻峰值吞吐量為90Mbps左右。但因視頻數(shù)據(jù)與字節(jié)數(shù)據(jù)不一樣、視頻要求實(shí)時(shí)性、不能有任何卡頓、否則就會(huì)丟幀；所以在設(shè)計(jì)視頻傳輸方案中11n協(xié)議的設(shè)備傳輸視頻數(shù)據(jù)保守值在30—40Mbps（一臺(tái)中心帶5臺(tái)1080P開(kāi)6—8M碼流攝像頭），隨著數(shù)據(jù)越高、CPU資源消耗越大、視頻就會(huì)越卡，為保證帶寬有足夠的冗余及視頻的流暢度，所以不建議超過(guò)30M；一臺(tái)802.11ac協(xié)議設(shè)備的物理層帶寬為866Mbps,傳輸字節(jié)數(shù)據(jù)峰值吞吐量為450Mbps左右、視頻峰值吞吐量為180Mbps左右，為保證帶寬有足夠的冗余及視頻的流暢度，所以不建議超過(guò)80M。系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)防火信息化建設(shè)越來(lái)被重視，從第一代的人工巡邏到第二代的模擬巡邏，再進(jìn)步到第三代的高清監(jiān)控，技術(shù)在迭代提高，可是依然存在識(shí)別率低，誤報(bào)率高，維護(hù)艱難等痛點(diǎn)。而采用熱成像技術(shù)的熱成像雙光譜重載云臺(tái)系統(tǒng)就成為了森林防火的最佳選擇，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：更快速熱成像雙光譜重載云臺(tái)具備智能比例變倍功能，可根據(jù)掃描距離的遠(yuǎn)近和煙火檢測(cè)的速度，自適應(yīng)調(diào)整掃描速度，最高可到50°/s。轉(zhuǎn)速提升一倍，有效提升巡檢效率。系統(tǒng)安裝示意圖更準(zhǔn)確雙光譜熱成像重載云臺(tái)系統(tǒng)在前端利用重載云臺(tái)就可以基于裸數(shù)據(jù)進(jìn)行每幀煙和火的實(shí)時(shí)檢測(cè)，并且采用對(duì)煙火進(jìn)行二次判斷的算法，根據(jù)形態(tài)學(xué)、溫度分布分析等算法進(jìn)一步的判斷，過(guò)濾干擾源，降低誤報(bào)，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)更加準(zhǔn)確。疑似火點(diǎn)確認(rèn)火點(diǎn)火點(diǎn)檢測(cè)更高效熱成像雙光譜重載云臺(tái)系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)到疑似火災(zāi)信息后，將包含火點(diǎn)GIS定位報(bào)警信息自動(dòng)發(fā)送到用戶(hù)手機(jī)或單兵上，及時(shí)通知值班人員。根據(jù)火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)和火行為分析模型，結(jié)合當(dāng)前火點(diǎn)的位置、風(fēng)力、風(fēng)向、溫度、濕度、地表溫度、植被等信息動(dòng)態(tài)推演計(jì)算火災(zāi)在N個(gè)小時(shí)內(nèi)火蔓延的方向、面積、速度、強(qiáng)度以及直接侵害的區(qū)域。軟件界面圖更穩(wěn)定熱成像技術(shù)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)霧、霾、雨等惡劣天氣的抗干擾能力強(qiáng)，即使在多雨霧環(huán)境下也能清晰成像，實(shí)現(xiàn)了森林防火的全天候監(jiān)控預(yù)警；同時(shí)重載云臺(tái)具備網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)功能，在5%丟包率的網(wǎng)絡(luò)下仍能保證正常傳輸；并且重載云臺(tái)采用±20%寬幅電壓設(shè)計(jì)，在電壓不穩(wěn)定時(shí)依舊正常工作。人性化設(shè)計(jì)，高可靠性本系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初充分考慮到使用環(huán)境的惡劣性，以及前期