五指山市无线数字化监控预警系统解决方案

　　五指山是海南第一高山，是海南岛的象征，也是我国名山之一，拥有丰富的森林资源和浓厚的风土民情，如何保护好这片”天然别墅”成了当务之急。本文就如何建设一套完善的五指山市林业局森林防火及森林资源保护无线数字监控预警系统做一个深入的阐述。

　　2009年，第八次全国森林资源清查工作已全面启动，目的是为全面掌握全国和各省宏观森林资源现状与动态，客观反映森林生态状况。根据第七次全国森林资源清查结果，截至2008年，我国森林面积1.95亿公顷，森林覆盖率由第六次的18.21%增加到20.36%，随着森林面积的增加，怎样更好保护珍贵的森林资源的任务迫在眉睫，像森林防火救灾、病虫害防治、苗木管理、智能报警、森林物资统计等任务由于森林的面积太大，人工作业耗费巨大的人力、物力，而利用数字化森林监控预警系统可有效解决这些问题。

　　森林具有净化空气、净化污水、降低噪声、调节气候、保持水土、保护农田、生态平衡、美化环境、促使人体健康等方面的作用。五指山市作为国家重点森林保护区域，急需加快森林防火基础设施建设，从而有效地保护好五指山市森林资源，更好的为海南国际旅游岛的建设提供优良的生态环境。为此五指山市林业局决定建设一套五指山市林业局森林防火及森林资源保护无线数字监控预警系统。该系统主要包括前端视频监控系统、终端监控中心及监控机房的建设。

　　建设目标

　　五指山市林业局森林防火及森林资源保护无线数字监控预警系统，是在监控前端现场安装森林防火专用摄像机对重点区域进行实时监控，通过无线网络将监控视频信号传输至二级监控中心(即五指山市林业局监控中心)，再由各二级监控中心传输到一级监控中心(即省林业局监控中心)。每个二级监控中心大概建设10个监控点。该部分的录像不仅能在二级监控中心内部可以实现实时监控、显示、存储，同时又可以上传到一级监控中心实现录像的统一调度管理。并且该系统须具有夜视透雾监控、角度数字回显、烟火报警、火点定位、烟火蔓延分析、三维地图模拟、短信发布、物资调度等功能。

　　系统功能

　　激光夜视透雾监控

　　在森林安防监控中，不仅要求能达到长距离、大范围监控到清晰图像，而且监控时还能不受外界条件的影响。一般的视频监控在白天天气情况良好时，获得效果清晰的视频图像较容易实现，但是在森林有雾或夜间无任何灯光时，即便使用微光夜视摄像机，也不能获得清晰图像，而激光夜视透雾一体机能很好解决此问题。

　　激光透雾夜视一体机由透雾摄像机、透雾镜头、激光照明器、一体防护罩和高精度云台组成。其选用的要求如下：

　　1、摄像机的选用。摄像机灵敏度是激光夜视监控的核心部分，灵敏度越好，对激光的感应能力也越强，通常，200米以内的激光夜视系统，选用0.01Lux的摄像机为佳，200米到1000米的监控范围应选用0.001Lux的摄像机；1000米以上的激光夜视监控系统选用0.0001Lux以下的摄像机，还要求摄像机具有透雾功能；

　　2、镜头的选用。镜头的相对口径决定了镜头的通光能力，相对孔径为F1.0的镜头的通光量是相对孔径F2.0的镜头的四倍，同样的摄像机、激光照明器，分别搭配上述两种镜头，红外作用距离相差一倍。镜头是否具有透雾功能在森林安防监控中直接影响到雾天效果，在不可见光的范围内,有一部分波长的光可以穿透雾气,但是由于起波长不同,所以需要在镜头上进行处理,以达到对其聚焦的目的,同时还需要在摄像机上对DSP芯片进行特殊处理，目的将不可见光能显示成像,由于这个不可见光没有对应的可见光色彩图,所以在监视器上呈现的图像为黑白颜色；

　　3、激光照明器的选用。红外激光夜视仪采用自动光源变焦、光强整形匀化等红外激光夜视技术，通过将高功率半导体激光器和专利化技术的光学系统结合，能够达到最高效率的光输出，使夜视照明距离能达到0-3000米。摄像机对808nm波长红外光的感应能力是915nm波长红外光的2-4倍，所以在远距离监控要求下，808nm波长的激光应当做为激光夜视监控的重点。

　　4、高精度数字回显云台的选择。森林安防监控系统前端采集部分建立在高山上，野外条件恶劣，对云台的各项指标有严格的要求。云台本身机械传动部分要求具有良好的抗风性能，山上雷电较多，环境恶劣，要有避雷、抗腐蚀功能。云台担负着定位功能，机械加工精度要求较高。在远距离监控中，云台的最小速度和精度直接影响监控的效果，要求云台的最小速度必须达到小于0.1°，否则在3-5千米处，监控就会出现很多盲区。而要结合火点定位功能，云台必须具有数字回显的能力，并结合GIS系统，准确计算出着火点经纬度，并能将云台的方位和镜头自动调到着火点所在预置位。