智慧林業處理方案目錄TOC\o"1-5"\h\u9一、方案概述 3113481.1方案背景 345021.2方案意義 341421.3編制依據 419711二、技術方案 5250112.1設計標準 590422.2整體目標 6316652.3方案框架 714252.3.1前端采集端 711.采集原理 777472.關鍵部分框架 834672.3.2傳輸系統 10187411.無線網絡傳輸系統 10298582.光纖網絡傳輸系統 1198042.3.3主監控中心 12184081.機房環境設計 1220372.監控指揮中心存放控制和數據分析 1516156三、云計算平臺 18168781、平臺組成 18220362、關鍵功效 19172792.1林火監測預警和防控 19160272.2生態環境監測評定和預防 20方案概述1.1方案背景森林生態資源是支撐中國經濟社會可連續發展關鍵基礎，林業既是一項關鍵公益事業，也是一項關鍵基礎產業。黨十八大把建設生態文明納入中國特色社會主義事業“五位一體”總體布局，并提出“走中國特色新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代道路”，這為新時代加強現代林業建設，著力保障和改善民生提供了重大機遇，含有重大現實意義和歷史意義。為此國家林業局專門頒布實施了《中國智慧林業發展指導意見》、《中國林業物聯網發展行動計劃》，為中國智慧林業發展指明了方向。1.2方案意義林業信息化變成林業現代化基礎要求，數字林業向著智慧業轉型升級，即是新一代信息科技進步肯定趨勢，也是林業現代化發展必由之路。伴隨智慧林業住不推進、深入，它能夠為林業相關工作帶來更多便捷和實效，智慧林業系統不僅提供了一個良好學習和交流平臺，而且能夠將林業整體情況經過信息化將終端顯示在眼前，能夠幫助我們愈加正確了解掌握更多詳盡信息。智慧林業是一個新型資源觀、生態觀和價值觀具體展現，是落實中央一系列重大方針政策關鍵方法，對發展林業和民生林業、建設生態文明和漂亮城市含相關鍵現實意義和深遠歷史意義。1.3編制依據《相關深入加緊林業信息化發展指導意見》（.3）《中國智慧林業發展指導意見》（.8）《中國林業物聯網發展行動計劃（-）》（.10）《三北防護林建設、指導標準意義和效益及問題》《三北防護林體系建設五期工程計劃技術手冊》技術方案2.1設計標準依據需求結合智慧林業項目系統實際需求，以智慧林業系統結構配置合理性、科學性和經濟型為標準，同時嚴格掌握以下標準進行設計：優異性標準不管是軟件配置，還是硬件配置，努力爭取做到技術優異，安全可靠防范嚴密。兼容性標準即系統設計合理，不管是硬件匹配，還是系統和特定環境適應性，全部要求很好兼容性。安全保密標準系統設計和配置必需確保森林防火信息安全，有很好數據安全方法，有較強數據備份和系統恢復供能。可擴充性標準系統充足考慮林火監控需求和未來技術發展帶來系統擴充需求，預留足夠接口空間，可滿足以后軟件升級及設備擴充。2.2整體目標視頻聯網聯控、統一指揮調度本方案實現全部林業站點資源和視屏統一監控，同時可依據需要將所管轄視頻資源共享給地域或國家林業部，并依據林業實際需求，采取自上而下逐層匯接方法形成份層指揮管理架構。2）林火監測預警和監控森林火災監測預警和防控，除利用微型遙感、航空遙感等天網系統大范圍監控和防控外，關鍵在于建設和應用視屏監控、紅外感應等地網系統，和移動智能端（智能手機）、單兵設備等人網系統，當畫面中有煙時，煙感測溫智能攝像機會自動捕捉火災跡象畫面，并經過后臺軟件自動將該畫面自動在監控大屏上彈出，同時引發聲光報警器工作，提醒值班人員做出判定后進行處理。火點正確定位、林地查詢分析警情發生，經過衛星遙感觀察經緯度進行搜索定位，借助模糊查詢及視頻來進行火電正確定位，可自動探測出遠距離火焰、車輛、人員等地熱源目標，立即分析、立即報警。4）長久生態監測和評定林業生態環境長久有效監測和評定，關鍵指對陸地生態系統相關指標進行連續觀察，進而評定生態系統健康情況、生態服務功效和價值、并為森林等資源生態工程建設提供科學依據。檔案管理錄入、實現動態管理本方案將森林管理納入預警管理平臺，提供了一套完整、科學、統一森林檔案管理軟件，便于有針對性預防和警情發生，自動形成歷史統計，便于實施管理。2.3方案框架本方案充足利用云計算、物聯網、大數據、移動物聯網等新一代信息技術，經過感知化、物聯化、智能化手段，形成林業立體感知、管理協同高效、生態價值凸顯、服務內外一體林業發展新模式。本方案總體預算為1500萬元。遵照國家林業局《行動計劃》要求，本方案提出智慧林業總體框架分為三個部分，即前端采集層、傳輸系統、主監控中心。2.3.1前端采集端前端采集層是智慧林業基礎，關鍵進行林業信息采集、簡單處理及數據傳輸。由無線紅外探測器、智能手持終端等智能硬件設備組成，形成區域性傳感網絡或大陸尺度分布物聯網，含有長久穩定位置感知、環境感知、火災感知等功效。本前端采集端預算資金為萬元。1.采集原理監控點選擇，首先攝像機應該選擇安裝在森林制高點，要求視野寬、無障礙、監控面大，盡可能少設監控點，并盡可能使得每個監控點位覆蓋森林面積最大，如有沒有法回避監控死角，可增加監控點；監控點要求全天候工作，鏡頭應選擇日夜兩用型鏡頭，而且在5km內能夠看清人物活動。為了降低遠距離圖像抖動，攝像機安裝也要確保牢靠穩定；考慮到自然界雷電破壞力，其高達千瓦伏以上電壓會對野外架設電子設備造成極大破壞，所以野外防雷部分是系統安全可靠關鍵。為了確保設備正常工作，在監控點必需加入防雷避鐳設備以確保設備安全。2.關鍵部分框架紅外傳感網監測系統利用紅外感應、無線組網、野外供能等野外環境傳感網關鍵技術，布署“無線紅外火焰探測器”、“物聯網網關”等物聯網監控產品。經過短距離無線通信自組網，形成無線傳感網火災地網監測系統，替換人工巡護，實現對早期火災現象二十四小時全天候、全自動監控。無線環境探測器無線環境探測器利用內部集成多個要素環境傳感器（大氣溫度、大氣濕度、大氣壓、光照度等），對林業環境參數進行采集，經過將實時監測數據傳輸至智慧林業物聯網平臺。移動智能端手持終端利用移動互聯網、GPS、GIS等技術，為林業管護人員配置移動智能終端單兵設備，安裝“安全監管網格化管理系統”APP軟件，形成火災應急防控人網監測系統，實現對森林火災管控巡護、監管、應急、協同指揮。遠距離熱成像攝像機能夠依據溫度微小差異找出溫度異常點，將溫度轉換成實時視頻圖像顯示出來。能夠在極端天氣下使用、可看穿霧雨煙等障礙，實現2km-5km以上晝夜全天視屏監控。防雷設備在每個攝像機前端，分別安裝一套多功效三合一防雷器（視頻線、控制線、電源線），并做好接地。2.3.2傳輸系統傳輸系統關鍵包含網絡布線、有線傳輸系統和無線傳輸系統。本傳輸系統預算為萬元。傳輸系統傳輸系統是整個系統神經中樞，它直接關系到整個系統正常運行，傳輸信號包含：正向傳輸彩色視頻信號、氣象信息數據、攝像頭控制信號。傳輸系統大致分為兩類：光纖網絡傳輸系統無線網絡傳輸系統因為監控系統本身特點，考慮到本項目跨度范圍較大，所以考慮前端攝像監控圖像數據傳輸模式需要有線和無線傳輸模式相結合，并首先考慮無線傳輸模式，無線傳輸模式施工方便，圖像實時傳輸、清楚，并可考慮傳輸距離遠近、現場自然條件不一樣（部分需要跨過鐵路或公路），依據實際情況選擇無線或有線傳輸方法。無線網絡傳輸系統技術方案需要在傳輸方法選擇上進行分析和對比。無線網絡傳輸有沒有線微波傳輸和網絡傳輸。網絡傳輸受網絡寬帶和速度限制，每秒只能傳輸幾到十幾幀圖像，動畫效果十分顯著并有延時，無法做到實時監控。微波傳輸系統能夠處理幾公里甚至幾十公里不易布線場所監控傳輸處理方法，采取調頻調制措施，將圖像搭載到高頻載波上，轉換為高頻電磁波在空中傳輸。其綜合成本低，性能愈加穩定，能夠動態實時傳輸廣播級圖像，圖像清楚度不錯，而且完全實時，組網靈活，可擴展性好，即插即用，維護費用低。所以綜合考慮能夠選擇微波傳輸系統。光纖網絡傳輸系統光纖網絡傳輸是把視頻及控制信號轉換為激光信號在光纖中傳輸。光纖傳輸含有高帶寬、傳輸距離遠，一根光纖潛在帶寬可達20THz。采取光纖傳輸數據，是很理想，且光纖在無中繼情況下傳輸距離可達幾十、甚至上百公里。信號串擾小，保密性能高。抗電磁干擾、傳輸質量佳。尺寸小，重量輕，便于運輸。綜合以上對比條件，監控點位傳輸技術方案選擇，能夠選擇有線傳輸和無線傳輸相結合，總體要實現以下內容：適應室外應用，IP防護等級高。支持遠距離和點對點大規模組網傳輸，提供足夠高鏈路帶寬，同時支持帶寬分配。支持視頻組播包轉發控制。傳輸高穩定性和可靠性。安裝線路簡便、含有強大管理功效、維護成本低。2.3.3主監控中心指揮中心是整個監控系統中心，既是整個系統信號傳輸、切換、分配中心，也是整個系統控制中心。所以該系統質量優劣，供能配置是否完備和優異，將直接影響到整個系統供能和影響質量。指揮中心關鍵包含：監視器、數字硬盤錄像機、網絡控制鍵盤、管理服務器、數據庫服務器、應用服務器、雙聯操作臺、交換機、機柜等設備。本主監控中心預算為萬元。機房環境設計機房是各類網絡精密設備運轉場所，這些精密設備及設備零配件對環境要求也相當高，為了確保各類設備能夠連續正常運轉，不至于因環境影響而造成某個設備零配件損壞，可能引發網絡堵塞、系統癱瘓等重大事故。機房環境關鍵包含：機房溫濕度、機房潔凈度、機房內空氣壓強、機房內噪聲等等。本設計對機房環境作以下設計：機房依據國家標準GB50174-93中A級標準設計。開機時：濕度A級20±2℃（冬季）22±2℃（夏季）相對溫度A級45~65%溫度改變率A級＜5℃/h，并不得結露停機時：溫度A級5~35℃相對濕度A級40~70%溫度改變率A級＜5℃/h，并不得結露采取方法：在機房內配置1臺精密空調潔凈度要求：機房內空氣含塵濃度，在靜態時每升空氣中大于或等于0.5μm陳顆粒數應小于18000粒。采取方法：機房地面、頂棚基層均刷防塵油漆氣壓要求：機房內氣壓相對外界壓強為正壓采取方法：配置新風凈化機噪聲要求：機房內噪聲在設備停止條件下工作位置處測量應小于68dB（A）。采取方法：機房內全部窗戶采取TK板封閉處理。機房裝飾設計：作為一個信息化窗口，機房裝飾除了表現美觀舒適性外，最關鍵是要考慮到機房安全處和耐久性機房電氣設計：機房供配電及UPS配置，直接關系到機房設備運轉可連續性，為了確保機房內全部設備正常運轉，不因為供配電設計不妥而產生故障引發設備損壞和系統故障，所以需要對供配電進行科學合理設計和施工。供電設計：對電源要求：電壓：380/220V±10%；頻率：50Hz±0.5Hz；諧波失真≤5%；相數：三相五線制/單向二線制電源配置：市電分配柜中UPS電源主路和旁路分別采取獨立開關控制，考慮UPS電池充電，采取100A開關，同時增加一個UPS外部旁路開關，當UPS正常時，開關處于鎖定狀態。UPS處于故障時，采取外部旁路供電，完全隔離UPS，空調和其它市電負載采取100A作為主開關時，當有故障發生時，不影響UPS正常供電。UPS輸出柜采取100A開關作UPS開關作為UPS輸出開關，UPS在分配柜內部，以利于UPS輸出接線盒UPS維護，因為本柜常帶電，和其它柜完全隔離，應急照明采取市電和UPS一起供電，當市電斷電時，轉UPS供電。市電分配和UPS輸出啊分配預留遠期擴展功效，可隨時增加配電柜容量和開關數量。UPS配置：在選擇線式16KVA,關鍵設備后備時間為4小時。機房接地系統1．強弱電采取聯合接地極時，接地電阻必需小于1Ω。2．采取聯合接地極時，弱電接地引出線和強電接地引出線不能從同一點引出，二者要相距3m以上。3．對于抗干擾要求高設備，比如電腦、消防控制室接地干線應用截面積大于25mm2絕緣銅導線兩根或固定在絕緣子上接地排，避免和強電接地線相通。空調系統機房中計算機及網絡設備在運行中散熱量大而且集中，散熱量極小，散熱量95%是顯熱，熱濕比較大。在這種情況下，需要空調來實現機房內部溫濕度平衡。不過機房潔凈度要達成以下要求：機房要密封、墻體圍護結構要清潔；機房要保持正壓，預防臟空氣侵蝕，新風做到兩級凈化，即初效、亞高效過濾器，而從使輸入機房空氣潔凈度大大提升；空調機設中效過濾器，并定時更換，從而確保機房內空氣在不停循環中得以凈化。機房設備容量及選型機房熱負荷關鍵來自兩個方面。機房內計算機設備、照明設備、輔助設施及工作人員所產生熱；由機房外部進入熱，如：從墻壁、屋頂、隔斷和地面傳入機房熱；透過玻璃射入太陽輻射熱。為達成機房環境要求，確保計算機房內系統設備在恒溫、恒濕工作條件下送風量和使人感到舒適送風量，必需計算出機房內熱負荷。所以綜合考慮，選擇機房最好在一樓位置，這么能夠盡可能降低太陽直射熱輻射，而且方便人員操作管理。監控指揮中心存放控制和數據分析監控中心存放控制部分該部分是整個監控系統中心，既是整個系統信號傳輸、切換、分配中心，也是整個系統控制中心，所以該系統質量優劣，功效配置是否完備和優異。直接影響到整個控制系統供能和運行質量。系統控制中心建在林業局主辦公樓內。關鍵由接入層交換機、應用服務器、管理服務器、數據庫服務器、用戶端操作平臺、地市聯網控制系統、智能報警系統、數字存放系統等設備組成。依據上述設備，經過合理技術方案，將其集成為一個完整系統控制中心。同時，其中相關設備，還應支持本項目標多種軟件系統正常運行。關鍵功效和特點：圖像顯示切換功效實時圖像監控，能夠在電視墻、一般監視器和網絡計算機終端上觀看實時圖像，并實現視頻切換、前端控制、視頻輪播等監控功效，經過矩陣宏命令，能夠快速調用預案，當發生突發事件時，能夠事先調用事先設置好視頻圖像及預置位，為高效撲救提供有力保障。數模混合數模混合視頻監控系統，同時支持多個模擬矩陣系統和視頻編碼設備，實現模擬視頻和數字視頻無縫融合。用戶權限管理配置整個用戶用戶權限，關鍵是針對林業局內部專網用戶制訂權限，針對不一樣飛用戶分配不一樣視頻點視頻觀看、控制、錄像回看權限。針對不一樣用戶定義不一樣權限等級。圖像存放和備份功效圖像能夠根據要求格式實時統計、存放和備份。存放和備份信息。可在網絡系統中依據授權查看和回放。網絡傳輸功效圖像信息在確保質量標準下，能夠根據要求和步驟在網絡中向各級領導分控端傳輸。對講功效在護林及撲救過程中，工作人員經過視頻監控可實現對關鍵部位情況實時掌控，當突發事件或需要工作人員進行指揮調度時，能夠經過無線對講系統向護林員提出語音提醒或調度，從而立即實現對現場控制、指揮和調度。存放功效數字硬盤錄像機能夠實現二十四小時全天錄像，15天無覆蓋數據保留，以實現遠程錄像查詢和回放。整個系統在服務器安裝后，會有以下功效和特點：傳統視頻監控方法和林火自動識別、定位和報警軟件相結合；監控視頻圖像和地理信息、林業屬性和業務管理等數據統一于結合；集中處理和網絡化應用相結合；滿足目前基礎需求和可實現以后可連續發展相結合；突出智慧林業防火業務綜合業務管理系統建設“特點”、“亮點”、“實用性”和“可連續性”。云計算平臺平臺組成由短信網、通信網關、業務系統、專題數據庫、知識數據庫、模型數據庫其中：短信網關和通信網關：關鍵