（一）行業(yè)背景

1.監(jiān)控必要性

森林火災(zāi)是森林最危險(xiǎn)的敵人，也是林業(yè)最可怕的災(zāi)害，它會(huì)給森林帶來(lái)最有害、毀滅性的后果。監(jiān)管部門(mén)對(duì)林場(chǎng)、周邊環(huán)境、火災(zāi)隱患的巡查、維護(hù)及監(jiān)管須得毫不放松，以平常謹(jǐn)小慎微心態(tài)，防天有不測(cè)風(fēng)云。而森林一般處于偏僻地帶，山高路遠(yuǎn)，面大林深，在日常的巡查維護(hù)中，即使以一周一次的巡查，也需要耗費(fèi)大量的人力物力。在人為巡查過(guò)程中，還可能存在不及時(shí)、消極怠工等情況，因而采用高科技手段實(shí)現(xiàn)巡查監(jiān)管消滅禍患于萌芽中已凸現(xiàn)其必要性。

2.監(jiān)控可行性

1)網(wǎng)絡(luò)可行性

森林已有運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)覆蓋，具備3G以及4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，具備了無(wú)線監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)可行性。

2)電力供應(yīng)可行性

森林內(nèi)有運(yùn)營(yíng)商基站，運(yùn)營(yíng)商已解決電力供應(yīng)問(wèn)題，可以就近取電；對(duì)于遠(yuǎn)離基站需要重新建設(shè)監(jiān)控點(diǎn)，可以采取風(fēng)光互補(bǔ)模式供電，目前風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的造價(jià)成本進(jìn)一步降低，森林上部光照較為充足、風(fēng)力較大，能滿足監(jiān)控的能源需要。這兩種客觀條件的存在為監(jiān)控提供了電力供應(yīng)可行性。

（二）系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)拓?fù)鋱D

1.前端監(jiān)控點(diǎn)

對(duì)于森林防火監(jiān)控前端，采用4G攝像機(jī)4G高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或4G高清視頻服務(wù)器+攝像頭組合，將監(jiān)控點(diǎn)附近的相關(guān)視頻實(shí)時(shí)回傳至監(jiān)控中心，林區(qū)負(fù)責(zé)人或監(jiān)管部門(mén)可實(shí)時(shí)了解林區(qū)狀態(tài)，如有隱患或火災(zāi)，可第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)措施。

前端監(jiān)控點(diǎn)核心設(shè)備同時(shí)可實(shí)時(shí)將森林周邊的的氣象數(shù)據(jù)，包括：降雨量、溫濕度等參數(shù)回傳至監(jiān)控中心，當(dāng)林區(qū)天氣干燥或異常時(shí)，可第一時(shí)間做好預(yù)防措施。系統(tǒng)同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)大容量的前端視頻存儲(chǔ)，能夠比較長(zhǎng)時(shí)間的保存錄像。

2.巡林人員

對(duì)于部分林場(chǎng)需要安排巡林人員定期巡邏的，可配備專(zhuān)業(yè)巡邏手持終端。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)著火點(diǎn)、火災(zāi)隱患點(diǎn)時(shí)，巡林人員可將現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)時(shí)回傳至監(jiān)控中心，同時(shí)可與林區(qū)負(fù)責(zé)人實(shí)時(shí)交流。

巡林手持終端，支持GPS/北斗/基站定位功能，林區(qū)負(fù)責(zé)人可實(shí)時(shí)了解巡林員巡視區(qū)域。

3.系統(tǒng)防護(hù)措施

林區(qū)設(shè)備長(zhǎng)期暴露于野外，加上林區(qū)易遭雷擊，應(yīng)做好防護(hù)措施。

1) 對(duì)于室內(nèi)監(jiān)控點(diǎn)，可將設(shè)備固定安裝在指定位置。

2) 對(duì)于室外監(jiān)控點(diǎn)，無(wú)線視頻服務(wù)器或云臺(tái)網(wǎng)絡(luò)球機(jī)等設(shè)備應(yīng)選配室外用防護(hù)罩及云臺(tái)，注意密封防水和濕度調(diào)節(jié)。

3) 為了避免野外因雷擊而致使視頻設(shè)備遭破壞，需要安裝避雷設(shè)備。

避雷針與防雷器設(shè)計(jì)示意圖

（三）系統(tǒng)功能

1.遠(yuǎn)程高清視頻實(shí)時(shí)顯示

4G攝像機(jī)支持3G/4G無(wú)線傳輸，效果最高可達(dá)1080P。

視頻管理平臺(tái)軟件截圖

2.報(bào)警及聯(lián)動(dòng)

當(dāng)有人員闖入、視頻丟失/遮擋、溫濕度異常報(bào)警、設(shè)備離開(kāi)限定區(qū)域報(bào)警（防止被盜）時(shí)可觸發(fā)開(kāi)啟聲光、錄像、抓圖、攝像機(jī)巡邏、發(fā)送短信、監(jiān)控畫(huà)面彈出等報(bào)警動(dòng)作。

3.短信上線

系統(tǒng)支持通過(guò)短信控制前端設(shè)備上線的功能。設(shè)備在開(kāi)啟短信上線模式后，平時(shí)處于休眠狀態(tài)，在需要觀看前方森林的情況下，手機(jī)編輯短信發(fā)送至指定設(shè)備，即可控制該前端設(shè)備由休眠模式進(jìn)入工作狀態(tài)，這樣就大大的節(jié)省了設(shè)備的電力損耗及運(yùn)營(yíng)自費(fèi)。

4.手機(jī)觀看

系統(tǒng)支持Android/iOS/WP等系統(tǒng)的手機(jī)

目前系統(tǒng)手機(jī)功能主要支持視頻觀看、視頻錄制、圖片抓拍與上傳、云臺(tái)控制、雙向通話等，同時(shí)手機(jī)客戶端支持橫豎屏切換、支持QCIF/CIF/QVGA等視頻格式瀏覽。

手機(jī)客戶端

5.雙向語(yǔ)音

利用無(wú)線視頻服務(wù)器的雙向語(yǔ)音功能，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)領(lǐng)導(dǎo)和各監(jiān)控點(diǎn)巡查工作人員在線語(yǔ)音、文字交流。界面簡(jiǎn)介，方便人們迅速掌握。監(jiān)控中心可以同時(shí)對(duì)多個(gè)前端設(shè)備喊話，客戶端支持雙音軌錄音，保留通話記錄。

6.錄像存儲(chǔ)下載及回放

系統(tǒng)支持對(duì)視頻、圖片、報(bào)警信息等存儲(chǔ)，啟動(dòng)錄像的方式有手動(dòng)錄像、報(bào)警錄像、定時(shí)錄像、計(jì)劃錄像等，存儲(chǔ)的位置有前端設(shè)備硬盤(pán)存儲(chǔ)、服務(wù)器平臺(tái)存儲(chǔ)、客戶端本地存儲(chǔ)三種可選，同時(shí)支持?jǐn)嗑€續(xù)傳、無(wú)線下載、快放、慢放、逐幀播放等下載及回放方式。

7.溫濕度數(shù)據(jù)采集

無(wú)線視頻服務(wù)器具備RS232通訊串口，可以將降雨量、溫濕度等數(shù)據(jù)儀器采集到數(shù)據(jù)通過(guò)3G傳輸至后臺(tái)。在到達(dá)視頻監(jiān)控平臺(tái)后，有兩種處理方式可供選擇：

1).不做任何處理，直接轉(zhuǎn)發(fā)至第三方平臺(tái)。在這種方式下，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對(duì)于視頻監(jiān)控平臺(tái)來(lái)說(shuō)是透明的，平臺(tái)僅提供傳輸通道，不做處理，處理過(guò)程由該儀器所對(duì)應(yīng)的后臺(tái)解析軟件實(shí)現(xiàn)。

2).通過(guò)對(duì)接開(kāi)發(fā)后，視頻監(jiān)控平臺(tái)直接將相關(guān)數(shù)據(jù)解析出來(lái)，并疊加到視頻監(jiān)控管理界面上。

8.野外供電

前端4G攝像機(jī)支持風(fēng)光互補(bǔ)，太陽(yáng)能板供電等方式，便于設(shè)備安裝使用。針對(duì)森林地理環(huán)境復(fù)雜，布線困難、無(wú)人值守等原因，通過(guò)太陽(yáng)能電板利用光電效應(yīng)，將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能。其具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn)，太陽(yáng)能電池壽命長(zhǎng)，只要太陽(yáng)存在，太陽(yáng)能電池就可以一次投入而長(zhǎng)期使用。

太陽(yáng)能供電安裝示意圖

（四）系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

1.工程施工簡(jiǎn)單

采用無(wú)線視頻監(jiān)控后，可利用運(yùn)營(yíng)商既有網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需挖溝布線，減少工程造價(jià)的同時(shí)，還可以降低因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)架設(shè)過(guò)程中對(duì)周邊居民的影響，以及繼而產(chǎn)生的不必要的糾紛。

2.節(jié)能環(huán)保

產(chǎn)品硬件經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器正常工作狀態(tài)下約5W-6W，4G攝像機(jī)（帶云臺(tái)）正常工作狀態(tài)下約為40W，同時(shí)具備休眠功能，在休眠狀態(tài)下，能耗更降低50%，有效降低了能耗。在降低能耗的同時(shí)，如系統(tǒng)采用太陽(yáng)能供電策略，能有效減少太陽(yáng)能板面積及蓄電池電容，從而節(jié)省造價(jià)。

3.節(jié)省流量

設(shè)備可根據(jù)需要，設(shè)定為短信上線模式，開(kāi)啟短信上線模式下，設(shè)備僅需要發(fā)送微量的?；顢?shù)據(jù)；即使設(shè)備全天候在線的情況下，如后臺(tái)無(wú)人觀看下，設(shè)備通訊過(guò)程中也不產(chǎn)生視頻流量。這些策略都有效地降低了運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)承載壓力和用戶資費(fèi)。

4.掉線率低

設(shè)備采取平滑過(guò)渡原則，在4G信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，采用4G傳輸，如無(wú)，則采用3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，可自動(dòng)切換；同時(shí)設(shè)備具備自動(dòng)重?fù)軝C(jī)制，設(shè)備離線后即可自動(dòng)重?fù)?，上線時(shí)間小于30秒，該機(jī)制確保了設(shè)備的穩(wěn)定在線，杜絕了市面上某些產(chǎn)品掉電后重啟不了必須去前端維護(hù)的狀況。

5.維護(hù)迅速，擴(kuò)容方便

前端設(shè)備支持遠(yuǎn)程升級(jí)功能，在設(shè)備需要遠(yuǎn)程升級(jí)的情況下，無(wú)需派人去前端進(jìn)行維護(hù)，僅需要后臺(tái)操作即可。

（五）方案的預(yù)期效果

1.施工現(xiàn)場(chǎng)

整體方案的前端實(shí)施考慮到了森林防火系統(tǒng)的復(fù)雜性。前端均采用無(wú)線設(shè)備，免去了安裝布線的麻煩；設(shè)備可安裝于高處（如基站），從而可對(duì)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)起到有效的監(jiān)控作用。

2.森林管理部門(mén)

無(wú)需派人時(shí)刻在森林、林場(chǎng)監(jiān)管火患情況。通過(guò)接收設(shè)備，管理人員隨時(shí)隨地觀看到林場(chǎng)情況，人員活動(dòng)情況，環(huán)境情況。

3.監(jiān)控管理

管理平臺(tái)對(duì)不同級(jí)別的訪問(wèn)者設(shè)置相應(yīng)的不同訪問(wèn)權(quán)限。如監(jiān)管總部人員可以對(duì)下面每個(gè)森林情況進(jìn)行監(jiān)控；相關(guān)林場(chǎng)負(fù)責(zé)人只能對(duì)自己負(fù)責(zé)的相應(yīng)林場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控，無(wú)權(quán)觀看其他地方情況。監(jiān)控權(quán)限、錄像、截圖、下載、回放，云臺(tái)控制等權(quán)限管理，保障了監(jiān)控信息的安全，對(duì)森林防火設(shè)施管理和控制以及安全提供了極大的便利。

4.預(yù)期對(duì)比