华拓信通智慧林业
整体解决方案
北京华拓信通科技股份有限公司
2012 年 4 月
华拓信通智慧林业整体解决方案
目 录
第一部分 背景和需求分析 ......................................................................................... 11
第 1 章 智慧林业信息管理现状与分析 .....................................................................................11
1.1 建设现状 ....................................................................................................................11
1.2 存在问题 ................................................................................................................... 12
1.3 必要性分析 ................................................................................................................12
1.4 需求分析 ................................................................................................................... 13
第 2 章 基本思路与原则 ...........................................................................................................14
2.1 编制依据 ................................................................................................................... 14
2.2 指导思想 ................................................................................................................... 14
2.3 基本原则 ................................................................................................................... 14
第 3 章 系统建设目标 .............................................................................................................. 15
3.1 建设目标 ................................................................................................................... 15
3.2 系统框架 ................................................................................................................... 16
第二部分 系统整体架构.............................................................................................17
第 1 章 华拓物联网业务基础平台 ............................................................................................17
1.1 平台架构 ................................................................................................................... 17
1.1.1 业务支撑平台层................................................................................................................ 18
1.1.2 应用系统层........................................................................................................................21
第 2 章 华拓智慧林业综合信息管理系统平台 ......................................................................... 21
第三部分 前端数据采集系统..................................................................................... 23
第 1 章 森林火险预警监测系统 ................................................................................................23
1.1 系统架构 ................................................................................................................... 23
1.2 预警监测站建设 ........................................................................................................ 23
1.2.1 省级预警监测中心.............................................................................................................23
1.2.2 地市级预警监测分站......................................................................................................... 24
1.3 森林火险气象因子采集 ............................................................................................. 24
1.3.1 自动气象站结构................................................................................................................ 25
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1.3.2 技术指标........................................................................................................................... 25
1.3.3 自动气象站主要特点......................................................................................................... 26
1.3.4 监测数据传输.................................................................................................................... 26
第 2 章 卫星林火监测系统 .......................................................................................................27
2.1 系统介绍 ................................................................................................................... 27
2.2 系统组成 ................................................................................................................... 28
2.3 系统主要技术指标 .....................................................................................................29
2.4 卫星数据接收系统 .....................................................................................................30
2.5 卫星数据处理系统 .....................................................................................................30
2.6 数据服务器配置 ........................................................................................................ 31
2.7 软件模块配置 ............................................................................................................31
2.8 卫星监测图片 ............................................................................................................32
第 3 章 视频监控系统 .............................................................................................................. 33
3.1 系统介绍 ................................................................................................................... 33
3.2 视频监测站组成 ........................................................................................................ 34
3.3 高清可见光成像系统 .................................................................................................36
3.3.1 高清远距镜头.................................................................................................................... 36
3.3.2 高清晰低照度网络摄像机.................................................................................................. 36
3.4 被动红外/可见光一体化视频采集系统 ...................................................................... 38
3.4.1 被动红外成像系统.............................................................................................................38
3.4.2 远距离可见光成像系统......................................................................................................43
3.4.3 一体化集成........................................................................................................................44
3.5 野外数字重载云台 .....................................................................................................44
3.6 网络视频编码器 ........................................................................................................ 47
第 4 章 前端设施防盗报警系统 ................................................................................................47
4.1 系统组成 ................................................................................................................... 48
4.2 系统特点 ................................................................................................................... 48
第 5 章 前端辅助系统 .............................................................................................................. 49
5.1 铁塔土建 ................................................................................................................... 49
5.1.1 铁塔组成和特点................................................................................................................ 49
5.1.2 铁塔设计和规格................................................................................................................ 50
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5.2 防雷和接地 ................................................................................................................52
5.2.1 系统概述........................................................................................................................... 52
5.2.2 雷击防护措施.................................................................................................................... 53
5.2.3 屏蔽措施........................................................................................................................... 57
5.2.4 等电位连接与共用接地......................................................................................................58
5.3 风光互补供电系统 .....................................................................................................59
5.3.1 系统组成........................................................................................................................... 59
5.3.2 系统运行模式.................................................................................................................... 60
5.3.3 垂直轴风车........................................................................................................................61
5.3.4 单晶硅太阳能电池组件......................................................................................................63
5.3.5 太阳能优化器.................................................................................................................... 64
第四部分 网络和通讯系统 .........................................................................................66
第 1 章 网络系统建设 .............................................................................................................. 66
1.1 网络通道和带宽选择 .................................................................................................66
1.2 网络系统设计和规划 .................................................................................................67
1.2.1 网络设计原则.................................................................................................................... 67
1.2.2 基础网络设计.................................................................................................................... 68
1.2.3 传送网络设计.................................................................................................................... 70
1.2.4 路由设计........................................................................................................................... 70
1.2.5 IP 地址规划........................................................................................................................71
1.2.6 网络管理........................................................................................................................... 72
1.3 无线网络传输系统 .....................................................................................................73
1.3.1 WLAN 网络技术介绍..........................................................................................................73
1.3.2 设备选择依据.................................................................................................................... 73
1.3.3 组网方式........................................................................................................................... 74
1.3.4 网络架构........................................................................................................................... 74
1.3.5 系统特点........................................................................................................................... 75
1.4 网络安全 ................................................................................................................... 75
1.4.1 网络安全概述.................................................................................................................... 75
1.4.2 网络安全措施.................................................................................................................... 76
第 2 章 超短波无线通信系统 ................................................................................................... 77
2.1 系统概述 ................................................................................................................... 77
2.1.1 背景介绍........................................................................................................................... 77
2.1.2 系统建设目标.................................................................................................................... 78
2.1.3 系统组成及功能................................................................................................................ 78
2.1.4 系统整体结构拓扑.............................................................................................................80
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2.1.5 系统建设原则.................................................................................................................... 81
2.2 固定基站数字无线超短波对讲通信系统 ................................................................... 81
2.2.1 系统概述........................................................................................................................... 81
2.2.2 系统架构........................................................................................................................... 81
2.2.3 系统功能说明.................................................................................................................... 82
2.3 固定基站应急无线移动视频系统 .............................................................................. 84
2.3.1 系统概述........................................................................................................................... 84
2.3.2 基站设备结构示意图......................................................................................................... 85
2.3.3 基站相关设备介绍.............................................................................................................85
2.4 固定基地台无线超短波通信系统 .............................................................................. 86
2.4.1 系统概述........................................................................................................................... 86
2.4.2 系统架构........................................................................................................................... 87
2.5 前指车载应急音视频通信系统 .................................................................................. 87
2.5.1 系统概述........................................................................................................................... 87
2.5.2 系统架构........................................................................................................................... 88
2.5.3 车载设备连接示意图......................................................................................................... 89
2.5.4 车载应急通信指挥系统......................................................................................................89
2.6 火场背负式中继台应急通信系统 .............................................................................. 92
2.6.1 系统概述........................................................................................................................... 92
2.6.2 系统架构........................................................................................................................... 92
2.6.3 系统功能说明.................................................................................................................... 93
2.7 系统互联扩展 ............................................................................................................94
第五部分 智慧林业综合信息管理平台软件系统.........................................................95
第 1 章 GIS 地理信息系统 .......................................................................................................95
1.1 GIS 系统主要功能 ......................................................................................................95
1.2 功能模块划分 ............................................................................................................96
1.2.1 地图显示管理模块.............................................................................................................96
1.2.2 地图查询管理模块.............................................................................................................97
1.2.3 地图打印管理模块.............................................................................................................98
1.2.4 地图编辑管理模块.............................................................................................................99
1.2.5 专题图管理模块................................................................................................................ 99
第 2 章 森林火险预警预报系统 ............................................................................................. 100
2.1 森林火险气象预警系统 ........................................................................................... 100
2.1.1 实时采集火险因子数据....................................................................................................100
2.1.2 火险预测预警分析...........................................................................................................100
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2.1.3 生成当前火险等级和火险指数.........................................................................................101
2.1.4 信息发布......................................................................................................................... 102
2.2 卫星林火监测分析系统 ........................................................................................... 102
2.3 了望监测视频管理系统 ........................................................................................... 103
2.3.1 监控功能......................................................................................................................... 103
2.3.2 图像选择功能.................................................................................................................. 104
2.3.3 摄像机控制功能.............................................................................................................. 104
2.3.4 流媒体和数据转发...........................................................................................................104
2.3.5 动态字符叠加功能...........................................................................................................104
2.3.6 数字虚拟矩阵功能...........................................................................................................105
2.3.7 系统网络管理功能...........................................................................................................105
2.3.8 联动功能......................................................................................................................... 106
2.3.9 多级用户权限管理功能....................................................................................................107
2.3.10 异常状态报警................................................................................................................ 107
2.3.11 分组显示及轮巡 .............................................................................................................108
2.3.12 安全管理功能................................................................................................................ 108
2.3.13 网络浏览功能................................................................................................................ 109
2.3.14 GIS 电子地图功能..........................................................................................................109
2.3.15 预案功能....................................................................................................................... 110
2.3.16 报警管理功能.................................................................................................................111
2.3.17 配置功能....................................................................................................................... 112
2.4 烟火智能识别系统 ...................................................................................................113
2.4.1 系统介绍......................................................................................................................... 113
2.4.2 实时识别烟火目标........................................................................................................... 114
2.4.3 烟火报警信息.................................................................................................................. 114
2.4.4 火场自动定位.................................................................................................................. 115
第 3 章 无线通信调度系统 ..................................................................................................... 117
3.1 系统介绍 ..................................................................................................................117
3.2 系统实现功能 .......................................................................................................... 118
3.3 无线通信调度和管理平台功能 ................................................................................ 121
3.3.1 无线通信调度系统远程管理结构..................................................................................... 121
3.3.2 基于 GIS 平台的调度和管理............................................................................................121
3.3.3 各级调度和管理.............................................................................................................. 122
3.3.4 主要调度功能.................................................................................................................. 123
3.3.5 系统操作界面.................................................................................................................. 124
3.4 系统特点 ................................................................................................................. 129
第 4 章 灭火应急指挥系统 .....................................................................................................130
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4.1 系统概述 ................................................................................................................. 130
4.2 火情蔓延动态预测 ...................................................................................................130
4.2.1 火势蔓延动态预测功能....................................................................................................130
4.2.2 火势蔓延动态调整...........................................................................................................131
4.2.3 摧毁时间动态估算...........................................................................................................132
4.2.4 地势蔓延动态分析...........................................................................................................132
4.2.5 地类蔓延动态分析...........................................................................................................132
4.3 灭火指挥决策支持系统 ........................................................................................... 133
4.3.1 态势标绘......................................................................................................................... 133
4.3.2 灭火预案管理.................................................................................................................. 135
4.3.3 辅助决策支持.................................................................................................................. 137
4.4 灾损评估系统 ..........................................................................................................139
4.4.1 火场面积和范围评估模块................................................................................................ 139
4.4.2 森林资源损失动态评估模块............................................................................................ 140
4.4.3 森林资源损失预测评估模块............................................................................................ 141
4.4.4 灾损评估报表输出模块....................................................................................................142
第 5 章 林业综合管理系统 .....................................................................................................142
5.1 林业 OA 系统 .......................................................................................................... 142
5.1.1 个人办公子系统.............................................................................................................. 142
5.1.2 领导办公子系统.............................................................................................................. 143
5.1.3 公文管理子系统.............................................................................................................. 144
5.1.4 行政办公子系统.............................................................................................................. 144
5.1.5 机构资源管理.................................................................................................................. 144
5.1.6 系统管理......................................................................................................................... 145
5.2 林政管理信息系统 ...................................................................................................145
5.2.1 林政管理信息系统业务流程............................................................................................ 145
5.2.2 系统业务功能设计...........................................................................................................146
5.3 林业资源监管系统 ...................................................................................................169
5.3.1 数据库.............................................................................................................................169
5.3.2 资源基础信息服务系统....................................................................................................177
5.4 营造林管理系统 ...................................................................................................... 182
5.4.1 系统总体功能设计...........................................................................................................183
5.4.2 林木种苗管理系统...........................................................................................................192
5.4.3 重点生态工程营造林管理系统.........................................................................................192
5.4.4 林业应对气候变化管理系统............................................................................................ 193
5.5 有害生物(病虫害)动态监测信息系统 ................................................................. 193
第 7页,共 260页
5.5.1 系统组成......................................................................................................................... 194
5.5.2 主要功能模块.................................................................................................................. 197
第 6 章 林业移动互联网系统 ................................................................................................. 208
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6.1 系统概述 ................................................................................................................. 208
6.2 系统功能 ................................................................................................................. 209
6.2.1 资源概况......................................................................................................................... 209
6.2.2 视频监控......................................................................................................................... 209
6.2.3 林业门户......................................................................................................................... 209
6.2.4 移动办公......................................................................................................................... 210
6.2.5 林业辞典......................................................................................................................... 210
6.2.6 护林员定位......................................................................................................................211
6.2.7 移动执法......................................................................................................................... 212
6.2.8 林信通.............................................................................................................................212
6.3 系统特点 ................................................................................................................. 212
6.4 扩展接口 ................................................................................................................. 213
第六部分 智慧林业综合信息管理平台中心硬件建设............................................... 214
第 1 章 三级指挥中心分布式管理 ..........................................................................................214
1.1 省级指挥中心 ..........................................................................................................215
1.1.1 省级指挥中心职责...........................................................................................................215
1.1.2 省级指挥中心设计...........................................................................................................216
1.1.3 省级指挥中心架构...........................................................................................................217
1.1.4 省级指挥中心功能...........................................................................................................217
1.2 地市级指挥中心 ...................................................................................................... 219
1.2.1 地市级指挥中心职责....................................................................................................... 219
1.2.2 地市级指挥中心设计....................................................................................................... 219
1.2.3 地市级指挥中心架构....................................................................................................... 220
1.2.4 地市级指挥中心功能....................................................................................................... 221
1.3 区县和林场级指挥中心 ........................................................................................... 222
第 2 章 指挥中心装修 ............................................................................................................ 223
2.1 概述 .........................................................................................................................223
2.2 装修系统 ................................................................................................................. 224
2.3 配电系统 ................................................................................................................. 225
2.4 照明系统 ................................................................................................................. 226
2.5 空调系统 ................................................................................................................. 226
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