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[摘 要]森林是生态环境中的重要组成部分，随着当前社会发展过程中各种生长要求的不断提高和造林事业的不断发展，防火工作成为首要任务。把先进的无线视频监控系统应用在当前森林防火中，是当前社会发展的必然趋势，是保护森林的主要措施。本文就当前森林防火无线视频监控系统的建设及应用进行分析，结合当前科学技术发展的技术方式进行管理和控制，提出其发展的现状。通过森林防火远程监控系统，森林防火指挥中心能实时监控林区现场实况，及时发现火情，起到预防火灾的目的。随着森林生态环境保护力度的加大，对森林环境数据采集的要求也越来越高。
[关键词]森林防火；无线视频；监控系统
中图分类号：G635 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）48-0317-01
前言
森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，随着中国造林事业的不断发展，防火工作成为首要任务。森林防火必须贯彻"预防为主，积极扑救"的方针，真正做到早发现、早解决。目前，基于无线網络技术的远程无线监控系统，已广泛应用于森林防火监控领域。通过森林防火远程监控系统，森林防火指挥中心能实时监控林区现场实况，及时发现火情，起到预防火灾的目的。
本文涉及项目位置处于山区，主要用于森林防火和外来人员防范。环境复杂，监控设备分别安装在三个距离较远的山上（每个山顶距离超过2公里）。传统视频监控系统安装过程中需敷设光缆、网线、电源线。线缆的敷设需要地下埋管或架空立杆。对于本项目实施难度大、费用开支高且危险系数大。针对林区条件不允许敷设线缆的情况，我们利用网桥代替原定光传输设备，利用太阳能供电系统为监控设备提供供电压。保证森林防火监控等所有设备供电。
1 行业概述及项目背景
1.1行业概述
随着当前社会技术日益发展的过程中，各种信息技术与科学设备不断的应用在当前的各个生产单位，成为当前应用的重点防御措施。随着造林事业的不断发展，林地面积、林业蓄积量逐年增加，使得其在生产的过程中防火工作是当前森林发展的主要任务和目标。森林防火，利国利民，在森林中防火措施不但能够保证其环境的改善措施，更是保证森林经济效益的前提和关键。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引的发现是否及时。为此国内外都在为预防、减少和控制森林火灾而努力。
1.2项目背景
设备考虑全天供电，每日供电时间为：24小时，无须架设电力线并且一次性投资，无需缴纳电费。太阳能发电操作简单、既经济又节能、环保。并且太阳能供电是一种既不消资源又无污染排放的清洁能源，使用寿命长、性能稳定、维护费用较低。
所涉及项目的目标林区监控点到监控中心有几十里不等的距离，我们需要将图像传输到监控中心，不外乎使用光纤。在山地铺设光纤和电源，其施工难度是相当大的，并且造价相当高，工期也很长，所以采用光纤传输的方案是不可行的。根据张家口地区的太阳能资源具体情况和负载耗电量确定太阳能发电的容量，采用太阳能发电解决森林防火监控设备供电问题成为最快、最有效的办法。
2系统设计关键点
2.1 太阳能供电系统介绍
太阳能光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是当今太阳光发电的主流。本项目太阳能供电48V，额定功率75W，经变压器后分别给无线网桥、球形摄像机、筒形摄像机、8口交换机供电。
2.2 无线网桥传输系统介绍
网桥DS-3WF03C内置独有的XTrans无线技术，具有传输距离远，吞吐率高，抗干扰性强的特点。该网桥最佳传输距离为0～3公里，最大传输速率达到300Mbps，并且具有优异的远距离传输性能，可传输多路高清视频，更加适用于复杂的室外环境。本项目使用网桥两套，安装在不同的山上，再将视频信号传输到监控中心。
2.3监控系统的介绍
环境导致监控范围大监控点的选择，首先摄像机应安装在森林制高点，要求视野广、无障碍、监控角度大，尽量少设监控点，并尽可能使得每个监控点监控覆盖的森林面积最大，如无法回避有死角，可增加监控点。
系统的组成：监控系统由采集前端，传输端和显示端三部分组成。
采集前端：采集前端由摄像机、镜头、云台、防雨罩和电源等构成。
室外电源：监控点最好选到有电源的地方，若没有电源，可采用太阳能电池供电，太阳能电池能支持前端采集正常运行。
控制主机和显示端：控制主机可选用北京可为公司的千眼巨人数字硬盘录像机或直接连接到模拟的矩阵主机或通过网线直接连接到公司网络的交换机或本地计算机上。
2.4全天候监控
监控点要全天候工作，这就需要选择摄像机时应选用红外敏感型彩色转黑白摄像机；镜头应选用日夜两用型镜头，并且 3km 外能看清人物活动；云台要求选用螺杆传动的室外一体化云台，为了减少远距离图像的抖动，摄像机的安装也要确保牢固稳定。
2.5避雷接地要安全可靠
森林防火监控系统的软肋是前端的避雷与接地，前端设备的避雷与接地直接影响整个工程的安全性和可靠性，忽视了避雷与接地将会给用户带来巨大的的损失，避雷与接地的自身特点是由环境决定的并影响到的实际避雷效果，因此脱离了工程所在地的具体情况而设计避雷与接地是纸上谈兵，且不可行。
2.11 后端监控指挥控制系统
后端监控指挥控制系统通常是以多种方式来查看图像，取决于用户需求，但是利用无线链路传输就要考虑带宽问题，不同的方式所需的无线带宽也不同。为了避免拥塞和网络瘫痪，会通过前端选择单播或组播方式，以便节约无线链路带宽，保证无线链路的稳定性。同时，为了防止广播风暴发，监控中心的交换机也要选择合适的。
3 结论
随着当前社会发展中，各种森林火灾频繁发生，为社会和经济造成了巨大的损失，更是造成了严重的生态破坏和环境污染问题。随着人们意识的不断提高，对森林防火技术要求也在日益的提高，结合当前社会发展中的技术要求进行控制是当前森林防火技术的关键，更是保证森林正常有序生产的前提。该项目完成后，使得林区的监控系统实现了无人巡视、快速响应功能，符合集中管控、系统管理的工作思路，同时，降低了人力、物力的投入，具有良好的社会效益。
参考文献
[1]太阳能电池——《半导体和半金属丛书》第十一卷 Harold J Hovel 著 赵富鑫 李今其 译 万世永 校.
[2]《太阳能电池》（美）胡晨明 R.M.R怀特 著 李采华 译.
[3]《太阳电池工作原理、工艺和系统的应用》马丁格林著.
[4]《太阳能光伏发电技术》沈辉 曾祖勤主编.
[5]《工业控制计算机》，2016，29（1）：107-108 谌飞超著.
[关键词]森林防火；无线视频；监控系统
中图分类号：G635 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）48-0317-01
前言
森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，随着中国造林事业的不断发展，防火工作成为首要任务。森林防火必须贯彻"预防为主，积极扑救"的方针，真正做到早发现、早解决。目前，基于无线網络技术的远程无线监控系统，已广泛应用于森林防火监控领域。通过森林防火远程监控系统，森林防火指挥中心能实时监控林区现场实况，及时发现火情，起到预防火灾的目的。
本文涉及项目位置处于山区，主要用于森林防火和外来人员防范。环境复杂，监控设备分别安装在三个距离较远的山上（每个山顶距离超过2公里）。传统视频监控系统安装过程中需敷设光缆、网线、电源线。线缆的敷设需要地下埋管或架空立杆。对于本项目实施难度大、费用开支高且危险系数大。针对林区条件不允许敷设线缆的情况，我们利用网桥代替原定光传输设备，利用太阳能供电系统为监控设备提供供电压。保证森林防火监控等所有设备供电。
1 行业概述及项目背景
1.1行业概述
随着当前社会技术日益发展的过程中，各种信息技术与科学设备不断的应用在当前的各个生产单位，成为当前应用的重点防御措施。随着造林事业的不断发展，林地面积、林业蓄积量逐年增加，使得其在生产的过程中防火工作是当前森林发展的主要任务和目标。森林防火，利国利民，在森林中防火措施不但能够保证其环境的改善措施，更是保证森林经济效益的前提和关键。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引的发现是否及时。为此国内外都在为预防、减少和控制森林火灾而努力。
1.2项目背景
设备考虑全天供电，每日供电时间为：24小时，无须架设电力线并且一次性投资，无需缴纳电费。太阳能发电操作简单、既经济又节能、环保。并且太阳能供电是一种既不消资源又无污染排放的清洁能源，使用寿命长、性能稳定、维护费用较低。
所涉及项目的目标林区监控点到监控中心有几十里不等的距离，我们需要将图像传输到监控中心，不外乎使用光纤。在山地铺设光纤和电源，其施工难度是相当大的，并且造价相当高，工期也很长，所以采用光纤传输的方案是不可行的。根据张家口地区的太阳能资源具体情况和负载耗电量确定太阳能发电的容量，采用太阳能发电解决森林防火监控设备供电问题成为最快、最有效的办法。
2系统设计关键点
2.1 太阳能供电系统介绍
太阳能光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是当今太阳光发电的主流。本项目太阳能供电48V，额定功率75W，经变压器后分别给无线网桥、球形摄像机、筒形摄像机、8口交换机供电。
2.2 无线网桥传输系统介绍
网桥DS-3WF03C内置独有的XTrans无线技术，具有传输距离远，吞吐率高，抗干扰性强的特点。该网桥最佳传输距离为0～3公里，最大传输速率达到300Mbps，并且具有优异的远距离传输性能，可传输多路高清视频，更加适用于复杂的室外环境。本项目使用网桥两套，安装在不同的山上，再将视频信号传输到监控中心。
2.3监控系统的介绍
环境导致监控范围大监控点的选择，首先摄像机应安装在森林制高点，要求视野广、无障碍、监控角度大，尽量少设监控点，并尽可能使得每个监控点监控覆盖的森林面积最大，如无法回避有死角，可增加监控点。
系统的组成：监控系统由采集前端，传输端和显示端三部分组成。
采集前端：采集前端由摄像机、镜头、云台、防雨罩和电源等构成。
室外电源：监控点最好选到有电源的地方，若没有电源，可采用太阳能电池供电，太阳能电池能支持前端采集正常运行。
控制主机和显示端：控制主机可选用北京可为公司的千眼巨人数字硬盘录像机或直接连接到模拟的矩阵主机或通过网线直接连接到公司网络的交换机或本地计算机上。
2.4全天候监控
监控点要全天候工作，这就需要选择摄像机时应选用红外敏感型彩色转黑白摄像机；镜头应选用日夜两用型镜头，并且 3km 外能看清人物活动；云台要求选用螺杆传动的室外一体化云台，为了减少远距离图像的抖动，摄像机的安装也要确保牢固稳定。
2.5避雷接地要安全可靠
森林防火监控系统的软肋是前端的避雷与接地，前端设备的避雷与接地直接影响整个工程的安全性和可靠性，忽视了避雷与接地将会给用户带来巨大的的损失，避雷与接地的自身特点是由环境决定的并影响到的实际避雷效果，因此脱离了工程所在地的具体情况而设计避雷与接地是纸上谈兵，且不可行。
2.11 后端监控指挥控制系统
后端监控指挥控制系统通常是以多种方式来查看图像，取决于用户需求，但是利用无线链路传输就要考虑带宽问题，不同的方式所需的无线带宽也不同。为了避免拥塞和网络瘫痪，会通过前端选择单播或组播方式，以便节约无线链路带宽，保证无线链路的稳定性。同时，为了防止广播风暴发，监控中心的交换机也要选择合适的。
3 结论
随着当前社会发展中，各种森林火灾频繁发生，为社会和经济造成了巨大的损失，更是造成了严重的生态破坏和环境污染问题。随着人们意识的不断提高，对森林防火技术要求也在日益的提高，结合当前社会发展中的技术要求进行控制是当前森林防火技术的关键，更是保证森林正常有序生产的前提。该项目完成后，使得林区的监控系统实现了无人巡视、快速响应功能，符合集中管控、系统管理的工作思路，同时，降低了人力、物力的投入，具有良好的社会效益。
参考文献
[1]太阳能电池——《半导体和半金属丛书》第十一卷 Harold J Hovel 著 赵富鑫 李今其 译 万世永 校.
[2]《太阳能电池》（美）胡晨明 R.M.R怀特 著 李采华 译.
[3]《太阳电池工作原理、工艺和系统的应用》马丁格林著.
[4]《太阳能光伏发电技术》沈辉 曾祖勤主编.
[5]《工业控制计算机》，2016，29（1）：107-108 谌飞超著.