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森林防火监控系统联网建设要点及解决方案
2014/1/24 10:25:00      来源:    作者:崔健 泰安华新电子科技有限公司
    随着林火监控系统的逐渐形成,监控区域的不断增长,监控系统的规模和功能也将进一步发展,原先仅为一个林区服务的单一的监控系统模式向集中监控、统一管理模式转化,监控系统联网势在必行,火警自动判断、火势蔓延判断、紧急救援、路线诱导等监控核心功能将会得到充分发挥,本着服务于社会的原则,监控系统的作用将日益明显。

许多省市的重点林区林火视频监控系统已经形成,从省到地级市的数据通信息道也都在建设之中。在各信息数据通道逐步成网的情况下,如何充分运用信息技术联网手段保证林火监控系统图像联网、信息资源共享能力达到最大,是目前摆在我们林火预警系统管理者面前的一个重大课题。随着监控点建设数量迅猛增长,人们对林火监控系统资源共享、实时调度指挥也提出更高的要求,把整个系统打造成安全、实用、畅通、共享,成为用户共同的理念。同时,随着联网系统的不断成熟与完善,人们也开始有更多的时间、财力重点关注联网监控系统。

 

系统联网建设的必要性和建设思想

随着林火监控系统的逐渐形成,监控区域的不断增长,监控系统的规模和功能也将进一步发展,原先仅为一个林区服务的单一的监控系统模式向集中监控、统一管理模式转化,监控系统联网势在必行,火警自动判断、火势蔓延判断、紧急救援、路线诱导等监控核心功能将会得到充分发挥,本着服务于社会的原则,监控系统的作用将日益明显。

由于林火监控的设计、建设时间前后不同,采用的标准不同,预留接口不统一,将会对系统联网实行统一管理带来困难。如何在林火数据收集和融合的基础上,实现网内的统一监控、相互联动、资源共享,以及进一步为社会提供综合服务,充分发挥林火统一监控、统一调度功能,就需要对联网监控系统建设进行统一规定,以规范监控系统的技术标准和建设管理,对已建和在建项目提出合理建议,对待建项目做出指导。联网运行监控系统的建设应按照“统一规划、分期实施、分级管理、逐步联网、逐步完善”的指导思想进行。

系统联网系统运行要求

系统建设基本宗旨——二原则

1、系统建设坚持功能性原则

随着省市林火视频监控系统建设的深入实施,建设林火监控系统已越来越多地被管理者和工作人员关注 。 随着技术不断进步,监控系统也开始逐渐由过去传统的视频监控模式,扩展到集自动报警、准确火点定位、全天监控等多种采集前端组成的多领域一体的监控系统。

2、系统建设坚持经济性原则

监控系统有效地提高了事故处理效率,但是也存在设备供电、系统稳定性等一系列问题。选择重点位置进行监控可考虑在重点林区、易发生火情林区建设全区域监控系统,以便随时能掌握林区状况。

基本运行条件——三统一

1、监控系统软件的统一

由省监控中心负责监控系统软件的统一开发与购买,新建区域/林区监控中心根据自身特点,统一使用监控中心联网确定的系统软件。

2、联网关键设备的统一

联网监控系统中的关键设备,包括视频控制矩阵、网络视频编解码器等关键联网设备的选型应尽量保持统一。

3、技术要求的统一

对于新建系统设计时就应将联网控制方案纳入设计文件;在新建系统设计、审查、实施等阶段,设计单位、应和建设单位密切联系,保证设备的配置和通信端口数量按照联网运行控制技术要求执行。

设备布设基本原则——四坚持

1、坚持设备布设的系统性:

应按照总体设计规划来完善监控设施,使其具备信息采集、信息分析处理功能,以实时掌握林火状况变化。布设时应综合考虑其位置,使一个设备能与其他设备在局部形成小系统。

2、坚持设备布设的协调性: 

监控系统外场设备布设时应考虑到与其它系统的关系,做到在功能上相互协调,互相补充,在布设上避免重复、浪费。

3、坚持设备布设的一致性: 

由于分期实施建设,外场设备与监控中心的通讯接口应遵循总体规划和技术要求,确保数据通讯协议匹配、数据传输格式一致、软硬件系统兼容。

4、坚持设备布设的可扩充性:  

监控设备的设计选择在应用先进电子技术、计算机技术时应确保性能的实用性、稳定性和功能的可扩充性,以便随着不断的扩充系统的规模,不断提高系统的性能指标,真正做到“一次设计,分期实施”。

 

系统联网解决方案

视频编码方式的选择

目前在林火视频监控系统得到广泛应用的视频编码压缩方式有:H.264MPEG4MPEG2。随着技术的发展,建议系统统一在一个新的标准下面,建议选择H.264和目前我国国家标准化管理委员会推行的SVAC国家标准。

1、采用H.264标准

H.264压缩标准在600K2M的码率下,可提供DVD级的实时视频数据流, 是目前为止编码效率最高的视频压缩标准。由于码流小、压缩比高,同样长度的视频录像,它占用的存储空间更小,节约了带宽资源和存储资源。

2、采用SVAC标准

SVAC标准作为我国自主知识产权的视频监控系统的基础技术标准,可以解决目前视频监控系统中音视频编解码标准不统一和在视频监控领域采用广电标准而无法满足安全防范中特殊需求的问题。但是目前市场上可选择的设备偏少。

联网信道方式的选择

1、自建网络传输联网信道

采用自建网络传输信道的特点是网络带宽有保证,可根据需求选择不同的传输设备,如果联网通信路径距离比较近,可以采用这种方式。

2、租用电信营运部门数据信道

林火监控系统对图像质量要求较高,视频传输每路带宽不少于1.5Mbps,推荐采用租用电信部门DDN专线或建立100/1000Mbps专网。如对图像质量要求不高,也可采用PSTN普通电话线路、ADSL联网和无线3GWCDMA)。

网络类型

传输速率

传输帧率

图像效果实测

PSTN(普通电话线路)

<64kbps

2~5/

图像质量差

ADSL(非对称数字业务网)

128k(上传)~1M(下传)

5~10/

图像质量一般

DDN(专线)

64k~2Mbps

25/

图像质量好

LAN(局域网或光纤)

10M~100Mbps

25/

图像质量好

3GWCDMA

5Mbit/s()~14Mbit/s()

5~10/

图像质量一般

解决与现有系统的兼容性

在森林防火监控系统互联互通的需求下,需要不同厂家不同系统的“大集成”。但是数字视频监控系统没有统一的标准,因此给“互联互通”带来困难。目前的实际情况下我们还不能直接将H.264SVAC构架的视频系统接入原先的MPEG2/4的系统,也不可能完全废弃原系统直接更换H.264SVAC新系统,因此,需要在保留原有系统及正常管理使用的情况下进行视频监控系统的改造。有以下两种改造方案可供选择:1)对中央管理系统CMS视频平台APISDK)集成方式;2)对中央管理系统CMS视频平台转码集成方式。

1、中央管理系统CMS视频平台APISDK)集成方式

在现有的系统基础上,重点对位于上级总中心的网络视频管理软件重新开发和控制硬件进行兼容性改造,使其既支持对原有网络控制器的通信与控制,又支持新系统编解码器的通信与控制,使视频网管软件能够同时兼容MPEG2/4H.264(SVAC)两种不同系统的控制模式。

兼容所有不同厂家的编码设备目前较常用的方式是利用编码设备的APISDK)进行开发,使之与第三方的CMS中央管理系统兼容。如下图所示为视频监控系统API集成方式。


1 视频监控系统API集成方式

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编辑:苏曼
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