数字林草天空地人一体化监测系统技术规范.docx

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1、数字林草天空地人一体化监测系统技术规范1范围本文件规定了XX省林草天空地人一体化监测系统（以下简称“一体化监测系统”）的技术要求，用于规范森林草原防火、人车卡口管控、野生动物保护监测、林草资源管理等业务场景的监测系统建设。本文件适用于XX省内森林草原防火、人车卡口安防管控、野生动物保护监测、林草资源管理等业务的新建、扩建或改建项目，适用于项目的设计、实施、验收，项目验收后应接入到统一的林草视频监控数字平台。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用

2、于本文件。1.Y/T2581-2016森林防火视频监控系统技术规范1.Y/T2582-2016森林防火视频监控图像联网技术规范1.Y/T2665-2016森林火险因子采集站建设及采集技术规范1.Y/T1662.3-2008数字林业标准与规范.第3部分:卫星遥感影像数据标准GB_4208外壳防护等级（IP代码）GB_6829剩余电流动作保护电器的一般要求GB/T01252012人造气氛腐蚀试验盐雾试验GB3955剩余电流动作保护装置安装和运行GB/T_17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T_28181公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求GB_50057

3、建筑物防雷设计规范GB_50343建筑物电子信息系统防雷技术规范GB_50348安全防范工程技术规范GB_50394入侵报警系统工程设计规范QX/T05防雷装置施工质量监督与验收规范GB_20815视频安防监控数字录像设备GB_50395视频安防监控系统工程设计规范GA_308安全防范系统验收规则GA/T669.1城市监控报警联网系统技术标准GBT22239-2019信息安全技术网络安全等级保护基本要求GBT25070-2019信息安全技术网络安全等级保护安全设计技术要求GBT28448-2019信息安全技术网络安全等级保护测评要求3术语和定义LY/T2581-2016森林防火视频监控系统技术

4、规范和LY/T2582-2016森林防火视频监控图像联网技术规范界定的术语和定义适用于本文件。新增术语见如下说明：推理：视频/图片Al解析算法的运行过程4系统设计基本原则4.1 互联性一体化监测系统内上下级监控指挥中心之间、监控指挥中心与前端设备之间应能有效地进行通信和数据传输，应能够实现不同厂商、不同规格的设备或系统之间的兼容和互联互通。4.2 实用性一体化监测系统应当能满足当地林区环境条件、监控区域、监控方式、维护保养、投资规模等因素，合理设置系统功能、正确进行系统配置和设备选型，保证性价比，满足林草综合监测管理需求。4.3 先进性一体化监测系统应遵循相关国家标准和行业标准中的对应技术要求

5、；同时，鉴于部分国家标准和行业标准发布以来，信息化技术一直在不断演进，应在兼顾实用性和经济性的基础上，基于当前技术水平提出适当高于国家标准和行业标准的技术要求。4.4 扩展性一体化监测系统应采用模块化设计，以适应系统规模扩展、功能扩充、配套软件升级等需求。4.5 规范性一体化监测系统设计应符合各地不同林草环境、气候以及防护级别的要求。控制协议、传输协议、接口协议、视音频编/解码、文件格式等应符合本标准及其他相关视频监控联网国家标准、行业标准的规定。4.6 安全性一体化监测系统应采用有效的安全保护措施，做好防盗、防潮工作，防止系统被非法接入、非法入侵攻击和病毒感染，系统应具备防雷、过载、断电、电

6、磁干扰、抗极端气候和人为破坏等安全防护措施。针对后端管理平台，为保障信息数据的安全性，宜采用国产自主可控的软硬件设备。4.7 可靠性一体化监测系统应采用成熟可靠的技术和设备，关键设备应具有备份和冗余措施，系统软件应有备份和维护保障能力，并具有较强的容错和系统恢复能力。5总体建设要求5.1 系统建设目标充分利用云计算、物联网、人工智能、遥感卫星、无人机、5G微波、单兵宽带通信系统等先进技术构建全省林草天空地人一体化监测系统，统一全省林草资源管理系统、防灭火指挥系统、动物监测保护系统等数字林草项目的监测技术要求，规范项目设计、项目建设和项目验收技术标准，重点提高全省林草资源信息化管理和林草防灭火预

7、警监测应急处置能力，形成生态立体感知、管理协同高效、价值精细凸显、服务内外一体的林草信息化发展新模式，直接提升林草生态效益和经济价值。5.2 总体功能要求对林草火险进行天空地人一体化监测，支持视频信息实时回传、林火图像识别、火点定位、扑救指挥、视频会商、灾后评估等功能，发现火情及时向防火主管部门进行预警，从而降低森林火灾发生率，提升24小时火灾扑灭率，实现“打早打小打了”。针对林草生活的野生动物进行监测，特别是大熊猫、扭角羚、金丝猴等珍稀动物。从而提升珍稀动物的保护能力，保护整个林草的生态环境。针对林草资源进行监测、调查和分析管理，利用卫星、无人机等监测手段，对林草资源的分布和数量进行调查、查

8、询、比对分析、可视化展示。对林草重点卡口设置视频监控系统，实现人员和车辆识别，支持人数统计、车流量统计、入侵监测、语音播报等功能，提高火源管控和防火宣传能力。5.3 系统总体架构5.3.1系统逻辑架构应用层森林防火监曲预警系统II动和群监源泉统II安防近拄系统林茸驯营理系疣数掘层GISglIIJS三三R三SRIIga平台层应用与SaaE成早台AI平台II视第M平台卫星遢感g务IIU6II豉密省一基础就一云管理平台HIRZkSmK云网珞期5II云计算资速II云存*8H电匕分数据中心网珞勒IItgaII存储资波I网络层忘gII林尊传坛网I感知层司囿Illl晶繇I|篝I但霸移的巡护单兵移春丽ai图1

9、系统逻辑架构图如图1所示，一体化监测系统整体逻辑架构分为六层，从下往上依次是:感知层：包括卫星、无人机、摄像机、移动巡护终端、气象监测站、可燃物传感器以及配套建设的野外基础设施（如野外供电设施、野外监控塔等）。网络层：包括运营商网络和林草传输网。基础设施层：包括省级云基地和分数据中心，其中省级云基地提供的是云化的计算、存储、网络资源，分数据中心可根据当地情况选择物理或者云化的计算、存储、网络资源。平台层：包含Al平台、视频联网平台、卫星遥感服务、无人机服务、数据服务、应用与数据集成平台。其中数据服务包含数据接入、数据处理、数据组织、数据治理、数据开放服务等全流程的林草数据治理服务。数据层：包括

10、GlS引擎、地理空间数据、基础数据、专题数据、遥感数据。应用层：包括森林防火预警监测系统、动物种群监测系统、安防监控系统、林草资源管理系统。5. 3.2系统物理架构图2系统物理架构图如图2所示，一体化监测系统整体物理架构分为三层，三层之间通过互联公网或者专网进行通信，从上往下依次是：省：省上建设统一的林草监测平台，在省级云基地建设Al平台、数据服务、省级视频联网平台，实现GlS地图展示地理空间数据、林草资源基础数据、专题数据、遥感数据，建设全省统一的森林防火监测子系统、动物种群监测子系统、林草资源管理子系统。市/州：市/州需要建设动物种群监测系统、本级林草资源管理系统、视频联网平台。视频联网平

11、台可将下属区县/林区的重点视频进行汇聚、转发和调阅。同时，市/州可通过客户端访问省级平台的森林防火监测系统和动物种群监测系统。区县/林区：区县或林区需要建设一个小型的分数据中心，便于就近指挥和处理业务，主要建设感知端、动物种群监测系统、安防监控系统、本级林草资源管理系统、视频监控平台。感知端包括旋翼无人机（建议）、移动巡护终端、气象监测站、可燃物传感器、单兵移动终端、烟火识别摄像机、动物摄像机、人车卡口摄像机和及其对应的野外基础设施，其中烟火摄像机选址应根据视域分析、通视分析、风险区域分析，基于目前已建防火摄像机及铁塔分布图，合理选择点位，减少重复建设。分数据中心可建设动物监测摄像机和动物种群

12、监测系统，也可建设动物识别摄像机，根据项目管理主体单位要求，将识别结果上传至省、市、县系统。分数据中心需要建设安防监控系统，以进行火源管控。分数据中心可通过客户端访问省级平台的森林防火监测系统。在无运营商网络的区域，林区可根据需要建设微波传输网。省、市/州、区县/林区建设配置可参考附录B。6系统功能要求和技术指标6. 1感知层7. 1.1卫星可利用陆地资源卫星进行森林火灾和林草资源进行监测，运行方式包括地球同步静止卫星、太阳同步轨道卫星,利用光学和热成像遥感技术拍摄多光谱或全色遥感影像,遥感影像可应用于林草资源监测、发现火情、定位火灾区域、火情态势监控、过火面积计算等业务场景。对遥感卫星的技术

13、要求如下： 应支持利用多光谱相机进行林草资源监测及火险预警，遥感影像分辨率优于5米，应支持常规时期1次/周的预警频率。 应支持最快10分钟/次的林草热异常点监测。 应支持调度卫星星座对火灾现场进行持续拍摄和火场势态监测，宜支持最快可在15分钟内提供亚米级卫星遥感影像。 应支持利用亚米级卫星影像进行过火面积测量。6.1.2无人机无人机提供火场态势感知和监测服务。应支持实时视频画面回传，支持实时坐标回传。无人机可选用旋翼、固定翼或复合翼。旋翼无人机应满足如下指标： 应支持30分钟以上续航飞行。 应支持抗风等级5级。 应支持无风条件下，72kmh平面飞行速度。 应支持无风条件下，续航里程达到18km

14、（50kmh匀速飞行）。 应支持4ms上升速度，3ms下降速度。 可支持兴趣点环绕飞行，航点定点飞行等飞行模式。 宜支持起飞海拔高度6000m。 宜支持最大可倾斜角度25。 应支持遥控器、摄像头等配件扩展。 应支持H.264编码格式。 应支持108OP及以XX清视频拍摄。 宜支持IOknl1080p图传，并具备抗干扰功能。 可支持最大信号有效距离FCC:10000m,CE:6000m,SRRC:6000m,MIC:6000m。 宜支持最大控制转速（俯仰）120o/so1 .1.3摄像机摄像机主要包括烟火识别摄像机、卡口摄像机、动物监测摄像机三类，具体要求如下：6 .1.3.1烟火识别摄像机对林

15、区进行24小时不间断监测，可自动识别并发现林区烟火，应符合下列规定：应支持可见光和热成像双光谱同时监测。可见光应采用21/1.8CM）S图像传感器。应支持Al相机，算法加载。应支持22TOPS算力。可见光组件应支持2400万像素的图像分辨率，230Omm的焦距。热成像组件应支持2384*288图像分辨率，275mm的焦距。最低照度彩色：0.001LUX,黑白：0.000ILuxo应支持H.264、H.265、MJPEG等多种编解码。应支持自动识别背光、运动速度、雾（雨）天、正常等场景，并能在VIS的时间内快速自适应调整相应的图像参数。 应采用不易沾水、灰的视窗，降低运维成本。 应支持云台水平360。旋转、垂直不小于90。旋转。 应支持数字防抖，宜支持陀螺仪防抖。 应支持SDHC卡和SDXC卡，应支持最大容量256GB。 应支持可见光烟火检测并上报报警的功能