森林防火无线监控系统方案应用

       随着人类进入高科技时代，城市发展速度与科技相结合，但在科技发展的同时人类的破坏毁灭也一直不断上升。需利用高科技来维护环境破坏相结合。森林防火监控已经是自然环境保护区的一种*的防护措施，利用森林防火监控系统可以大大的减少对森林树木的破坏及及时解决现场问题的补救。森林防火项目需要知道以下几个重要概况：

一、监控点位
　　安装的监控点位不一定要高但必须是视野开拓，能看到周围的山峰，且离车能开到的地方再走10分钟的山路。是一天都有太阳能照到的地方或是森林防火站点的楼顶上及广播电视塔、电信钢架塔（不需要供电系统，直接用市电）。监控点位周围需要有水，固定钢铁架施工过程会用到。山上的监控点位的经度、纬度、海拔高度都需知道，这样有便于方案设计。
　　
二、系统方案

    森林防火系统由前端系统、传输系统、后端存储管理系统三大部分组成。

1.前端系统
     前端系统由钢架立杆防雷、供电系统、防水系统和图像采集系统组成。
　　
1.1 钢架立杆防雷
　　钢架立杆需根据现场情况实施，如风力大不大，可视范围有没有被树木阻挡。如果有广播电视塔或是电信塔更好，那样就省去了很多时间跟资源。山上树木较茂密高大的话，钢架塔一般需要8-13米高，钢架塔上需要一个休息平台，以供设备安装调试方便。钢架塔的坑至少要挖1.5米。钢架立杆与避雷措施是紧密相连的，在钢架的顶上装根避雷针，设备的网络防雷模块及电源防雷模块需连接好。以下图片供参考：

云南黄连山自然保护区杯倮监控

云南黄连山县城对面中继点

福州马尾区中继点

福州罗源县监控点

宁夏自治区海源县李俊山中继点

宁夏自治区海源县马万山中继点（安装在广播电视塔上）

1.2 供电系统
　　供电系统如果有市电的话就直接接上就可以了，没有就需要安装太阳能及风力发电机供电加蓄电池组存储电量和稳压器。太阳能电力及风机电力经过逆变控制一体机的控制部分输入到蓄电池组储存，然后经过逆变控制器的逆变部分输出变成220V电压，再连接到稳压器稳压，这样设备的供电系统就完成了。如下图：

供电系统连接图

太阳能供电

云南黄连山自然保护区县城对面中继点

1.3 防水系统
　　防水系统关系到设备的正常运行及安全隐患，所以带电的设备（电池、逆变控制器、排插、网络交换机、视频编码器）等需在放在防水箱的保护下，设备的电源及网线用防水管连接到防水箱。每个设备的电源及网线接头用防水胶带保护好。

云南黄连山自然保护区主峰与县城对面中继点

1.4 图像采集系统
　　图像采集系统需选择专业的森林防火摄像机，主要功能包括带云台、防水、透雾、识别烟火报警、雨刷等功能，模拟的摄像机还需要经过一个视频编码器把模拟信号变成数字信号再由网线连接到无线设备。在钢架塔上还需装一个防盗的摄像机镜头对的钢架塔下面，以防偷盗。

福州市罗源县监控点与连江县监控点

2.传输系统
　　传输系统是一个很重要的部分，它紧扣的前端系统与后端系统的链路，直接影响的整个森林防火系统的进程，由于监控安装点位大多数都是山上，用无线传输来解决是zui方便快捷的，经过无线的多年发展，相对也是稳定的，这样赢的了许多施工时间及经济利益。视频采集信号由模拟摄像机需经过视频编码器转成数字信号或网络摄像机直接连接到网络交换机再传输到无线网桥的发射端，经过无线微波传输到无线设备的接收端，再进入监控中心的网络交换机再进入NVR或PC，如需上电视墙或连接DVR的话还需在监控中心加解码器，把数字信号转变成模拟信号。设计方案前必须知道监控点位的经度、纬度及海拔高度，然后在地图上标出监控点位，测量出距离及可视无阻挡情况。有了这些信息，就可以根据现场环境设计出一个*方案。由于每个森林防火保护区的面积、监控点位距离不同大致分为两种，一种是把监控点位经过无线传输的方式直接传到监控中心，中间有的有阻挡，根据需求加中继点。另一种是监控点位传到就近的防火站点，再通过光纤的方式传到监控中心。

方案一

方案二

3.后端存储管理系统
　　
　　后端存储管理系统由NVR或PC来管理存储，如用DVR的话还需把数字信号经过解码器转换成模拟信号在输出到显示器上，控制球机还得另用485线接到模拟三维键盘。这样的话就增加了成本。NVR软件或PC监控软件需要有识别烟火报警、雨刷、录像存储、云台控制及多路视频回放等功能，视频存储至少需要一个月的时间（根据带宽码流及几路图像来规定硬盘的数量）。显示部分需一个小的电脑显示器和一个挂在墙上的大屏幕显示器，这样方便管理。
　　
三、现场施工
　　
     现场施工主要体现在前端的钢架立杆及传输系统的中继点，由于大部分点位是装在山上，去山上的路肯定是崎岖不平、非常难走的，需先安排好交通工具（皮卡车）、时间地点（勘察天气）、施工材料工具、施工人员。钢架塔的材料、辅助固定资源（水泥）、供电系统（蓄电池、逆变器）、防水系统（防水箱、线管）、图像采集系统及传输系统再加工具需安排大批人员背上山。把散装的钢架和发电机都背到山上，到山上再组装钢架。固定钢架需要用水泥、石头等，附近周围有水源。钢架塔立好后还需用拉绳固定好四个角。现场施工图片如下：

    云南黄连山自然保护区县城对面中继点施工

调试方法
    远距离的天线都是角度非常小的，调试必须要发射与接收端都要有人和笔记本电脑，山上好多地方都全部是雾，需角度对调工具如手机下载一个指南针。上山调试前在有网络的地方先下载好整个森林防火系统的地图及先对好大概角度。根据这种方法调试那调试是相对比较轻松的。

森林防火无线监控系统案例

   1、云南省绿春县黄连山自然保护区森林防火项目：该项目共有5个监控点位，分别是大平掌、丫口、杯倮、二甫、黄牛山，主峰作为传输大平掌到县城对面的中继点，黄牛山和二甫都传到杯倮再从杯倮传到县城中继点。全部点位都得经过县城对面的中继点到保护区接收点，zui远距离为杯倮到县城对面中继点直线距离27公里。

   2、福建省福州市森林防火项目：该项目有三个远距离的点位，马尾区、罗源县和连江县。都是把监控点传输到离县*较近的中继点再传输到县*，由于县*分布比价广、离福州市总*距离又太远（200公里以上），所以方案采用光纤方式传输，从县*通过光纤传输到福州市总*。

　　3、宁夏回族自治区中宁市海原县森林防火项目：该项目共六个监控点，为凤凰山、李俊山、月亮山、平顶山、马万山、林光寺。除了林光寺是直接传到*，其他的点位都是通过马万山为中继点再传到*。其山上zui冷时的天气温度在零下14度左右，其中zui远的无线传输距离是凤凰山到马万山直线距离38.8公里。