森林防火天眼通系统解决方案.docx
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森林防火天眼通系统解决方案.docx
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森林防火天眼通系统解决方案
天眼通系统解决方案
森林防火
一、方案概述
天眼通系统主要是由前端无人飞行器的摄像机进行视频的采集,然后通过无线传输器将设备采集的视频资源传回地面图像工作站,经图像工作站编码压缩后通过网传设备接入视频监控平台。
天眼通系统可以加大视频采集的灵活性、适应性,在铁路部门的日常工作中起到了非常重要的作用,具有举足轻重的地位。
二、现状分析与业务需求
2.1、现状分析
我国森林资源较为贫乏,森林覆盖率约为13%左右,人均森林占有面积仅为世界平均值的1/6,但森林大火每年都有发生,如何解决森林防火的问题,又成为林业工作的重中之重。
目前,国外森林防火中应用了较多的新技术和新设备,国内在此方面的应用需求也日益增加,对森林保护的投入逐渐加大,先后运用卫星进行资源普查、森林火场监视,而使用无人机系统对森林火情监测则还是初始阶段。
2.2、业务需求
天眼通系统具有机动快速、使用成本低、维护操作简单等技术特点,具有对地快速实时巡察监测能力,是一种新型的中低空实时电视成像和红外成像快速获取系统。
在对车、人无法到达地带的资源环境监测、森林火灾监测及救援指挥等方面具有其独特的优势。
因此,如何将高科技手段应用到森林资源监测,对火情早发现、早预报、早扑救,变有灾为无灾、变大灾为小灾已成为森林防火工作的一项迫在眉睫、亟待解决的重大课题。
天眼通系统以无人飞机作为采集载体,具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性的优点,且无人驾驶飞机为航拍摄影提供了操作方便,易于转场的遥感平台。
起飞降落受场地限制较小,在操场、公路或其它较开阔的地面均可起降,其稳定性、安全性好,转场等非常容易。
图像传输采用5.8G的图传模块能稳定实时的传输1080P高清图像,通过移动地面接收服务将航拍的实时视频信号通过4G上传至图像平台,无人机图传系统可以解决如下业务需求:
1.解决传统图像采集局限性问题。
Ø图像采集点固定
Ø图像可视化范围窄
2.解决大事件图像实时采集以及应急指挥。
Ø高低空实时无线图传
Ø动态调度拍摄区域及范围
3.解决固定点图像位无法达到的区域查勘。
Ø无法涉足的区域视频采集。
三、解决方案设计
3.1、总体框架
3.2、系统组成
3.2.1、无人机与无人通信中继器模块
无人通信中继器采用先进5.8/2.4G的高清图传模块,接收无人机实时采集的图像,该模块经测试能够稳定的在5公里范围内的传输1080P实时图像,具有防干扰能力强的特性。
并且图像可以在无人通信中继器做实时预览。
3.2.2、无人通信中继器与图像平台交互模块
无人通信中继器通过高速编码模块将接收的实时图像进行压缩,通过4G网传模块将实时视频数据上传至图像平台,如公安天网平台。
已达到实时指挥调度指挥。
并能做本地以及远程图像存储。
3.2.3、机载图传设备
探测器性能
探测器类型
非制冷微测热辐射焦平面阵列
感应方式
微测辐射热计
像素
420×315
像元间距
25um
响应波段
8~14um
热灵敏度NETD
50mK/F1.0,300K
帧频
60Hz
视频特性
定焦无热化镜头
8/15/25/35/50mm
调焦方式
手动调焦
视场角
75.4o×54.4o/39.7o×29.8o/23.7o×17.9o/17o×12.8o/11.9o×9o
F值
1
识别距离(1.8米高人体)
60/110/180/250/350M
识别距离(车辆)
120/200/350/500/650M
电动调焦镜头
75/100/150mm
调焦方式
电动调焦
视场角
7.3o×5.5o/5.5o×4.2o/3.7o×2.7o
F值
1
识别距离(1.8米高人体)
500/700/1000M
识别距离(车辆)
1000/1300/2000M
功能特性
伪彩图像模式
黑热/白热/彩虹/铁红/自定义
DVE图像增强
多级连续可调
镜像功能
水平/垂直/水平+垂直
降噪功能
有,2D/3D
校正功能
自动/手动/外部
场景模式
室内、室外、天地、海天、线性、自定义等
OSD显示
有
图像特性
输出图像分辨率
D1/CIF
帧率
30fps
编码特性
视频压缩格式
H.264BP/MP/HP/MJPEG
音频压缩格式
G711、AMR、RAW_PCM(可选)
多码流
支持
码率控制
CBR/VBR
码流范围调节
50Kb~4Mb
网络特性
网络协议
IPv4/v6、RTSP/RTP/RTCP、TCP/UDP、HTTP、DHCP、DNS、FTP、DDNS、PPPOE、SMTP、SIP
存储通讯协议
CIFS、NFS
WEB管理
内置WEB服务,可通过IE远程浏览和配置
远程升级维护
支持
集成特性
支持国际标准Onvif/第三方协议
最大用户访问量
最多支持同时10个用户访问
接口特性
网络接口
RJ-45,10/100Base-T
音频接口
1路音频输入,1路音频输出,支持双向语音
报警接口
可选
模拟视频输出接口
BNC,75Ohm
云台控制接口
RS485
SD卡接口
MicroSD卡/HCSD卡,最高支持32GB
系统功能特性
测温功能
可在热图像上设置测温点或测温区域,检测和显示温度:
点测温、区域测温、全屏测温
测温报警
超温报警、温差报警、温度变化趋势报警
测温精度
修正后在±2℃以内
多测温目标检测
支持,最多8个
智能报警
移动侦测报警、I/O报警、磁盘报警
心跳机制
支持
存储方式
本地存储、NAS存储、SD卡存储
隐私遮蔽
5个区域,区域大小可设
字符显示
温度,时间,日期,通道号,通道名和自定义文字
安全性
密码保护,支持多级用户组管理,权限自定义,一键复位
可靠性
软硬件看门狗,故障自动恢复
物理特性
电源
DC12V
功耗
5W
工作温度
-10℃~+55℃
工作湿度
RH90%MAX(无凝结)
安装方式
配1/4″20UNC孔安装块(可安装于摄像机顶部和底部)
尺寸
72×70×189mm
重量
700g
3.3、系统功能
具备的功能:
Ø无人机故障自动返航
Ø无人机及控制器电量告警
Ø无人机实时图传信号接收
Ø无人机本地图像回显
Ø实时视频压缩
Ø图像平台接入
Ø实时图像网传
Ø本地以及远程图像存储,抓拍
3.4、系统产品介绍
3.5、性能参数
3.5.1、无人机参数
尺寸
轴距:
1200mm x 1200mm
外观尺寸:
2000mm x 2000mm x 550mm
运输尺寸:
980mm x 400mm x590mm
有效留空时长
≦75mins
最大上升速度
6m/s
最大下降速度
2m/s
最大飞行速度(ATT手动)
20m/s72km/h
最大飞行速度(GPS自动)
15m/s54km/h
最大抗风
<10M/S6级
工作频率
900MHZ/2.4GHZ/5.8GHZ
最大通讯距离(开阔室外)
15km
遥控控制距离(开阔室外)
1km
悬停精度
垂直方向:
±0.5m水平方向:
±1.0m
飞行器自重
12KG
最大起飞负重
10kg
飞行控制距离
15km(基于Waypoint自动驾驶的建议安全距离)
地面站飞行控制距离
15km(基于Waypoint自动驾驶的建议安全距离)
防水级别
IP34/液体由任何方向泼到外壳没有伤害影响/全天候
GPS独立定位模块精度
50m半径
3.5.2、地面工作站
控制距离(开阔室外)
10km
工作频率
900MHZ
视频监视器
10产液晶显示屏,1080P
功能
实时视频,地面站软件,航点导航,一键起飞,一键降落
四、系统特点与客户价值
4.1、系统特点
4.1.1、实时传输
●实时、不间断图像传输,满足现场数据、信息精准采集;
●图像远程控制,360°目标监控;
●迅速应急指挥,提供现场信息保障;
●高清图像的本地存储与现场抓拍。
4.1.2、安全可靠
●自动返航;
●电池电量预警;
●数据传输安全、可靠。
4.1.3、低成本、使用便利
●产品高度模块化、标准化,单兵携带方便;
●安装、使用便捷、一键使用,满足应急监控应用;
●天网平台无缝衔接、无需二次开发。
4.2、客户价值
●快速反应
●低成本
●单兵携带
●公安平台无缝对接
●安全性高、传输可靠
●高清图像
五、应用场景介绍
5.1、森林防火
天眼通系统的无人机看起来十分小巧,并且配备了高清摄像头,可以通过4G等传输方式与手机相连,我们可以通过手机屏幕直接看到无人机拍摄到的实时画面。
”
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