随着世界对野生自然保护区的重视，各种规模的无线视频监控系统开始在各类森林保护区得到广泛应用。随着互联网和宽带网络技术的日益发展，传统的以文字、图片为主的内容服务已经不能满足用户的需求，以视频、音频为主的多媒体内容服务即将成为主流，这是互联网技术发展的必然趋势。同时，各种高效压缩、解压算法的引入，使得多媒体信息在网络上传输成为可能。

电信宽带网络的使用已经成为我们生活和工作中不可缺少的一部分，移动宽带网络上的实时传输，即流媒体技术将是现在和未来五年内新技术开发和应用的热点。基于4G/5G网络技术的新一代无线安防监控系统，使移动宽带网络上视频、音频的无线传输成为一种趋势。将视频、音频、数据融合进行网络传输的解决方案，具有结构简单、功能齐全、可网管、高可靠性、高集成度等特点，最重要的是不受地理地形和传统互联网铺设的限制。

1.1行业概况

随着世界对森林环境的高度重视，我国各野生森林自然保护区也加快了信息化建设。目前，许多地区都已建立了森林防火、自然保护区综合信息网络系统。其中，远程图像监控是这些部门信息化建设的重点需求之一。如何利用已建立的综合信息网络系统，将3G/4G无线监控业务融入其中，不仅可以减少建立专用监控网络系统的投入，还可以满足各业务职能部门监控信息共享的需求。

随着自然保护区信息系统的建设，内部管理由过去的粗放型管理过渡到信息化管理，逐步加强了对保护区内各类动植物资源的集中管理。国家级自然保护区拥有我国面积最大、保存最完整的原始山地苔藓常绿阔叶林，具有林木涵养、水源涵养等功能，保护区类型为森林生态资源保护区。近年来，虽然通过综合治理，在森林防火、森林资源保护等方面取得了良好的成效，但森林防火问题始终困扰着林业部门，森林火灾频发的势头并未得到根本遏制。随着造林事业的不断发展，森林面积和林木蓄积量逐年增加，森林防火已成为重中之重。森林火灾是世界重要的森林灾害之一，每年都会发生一定数量的森林火灾，造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾的特点是突发性、灾情发生的随机性，短时间内损失巨大。森林火灾虽然无法完全避免，但其危害程度是可以通过预防和及时扑火措施完全控制的。因此，一旦发生火灾，必须以极快的速度采取扑火措施。扑火是否及时、决策是否得当，取决于森林火灾行为是否及时发现、分析是否准确合理、决策措施是否得当。为预防、减少和控制森林火灾，尽快实现森林防火工作规范化、科学化、信息化，落实“预防为主、主动扑火”的方针，真正做到早发现、早解决的森林防火综合能力示范工程，森林防火现场视频监控系统建设显得尤为重要。

1.2 系统组成

4G/5G无线视频监控系统由前端图像采集系统（含供电系统）、无线传输系统、后端监控管理指挥系统三部分组成，是专门针对野生动物自然保护区地理特点而设计的一套完整的安防综合管理“远程保护区无线监控系统”解决方案，可与当地的地理环境相结合。系统满足了中心网络本地监控和多级联网视频监控的需求，可24小时实时监控保护区安全，不受地理位置和距离的限制，减轻了安防监控人员的劳动强度，为监控中心的指挥提供了有力的保障，使各级监控中心的调度人员可以通过监控远端传来的现场图像，直观、准确、及时地了解各区域的实际情况。

1.3 行业特征及设备选择

森林火灾远程视频监控系统提出了许多具有浓郁行业特征的要求，普通的视频监控系统无法满足这些要求。因此，消防智能监控系统需要具备以下特点：

全天候远距离工作：消防信息采集点必须全天候工作，这就要求选用红外感光彩色转黑白摄像机。镜头应为能远距离清晰看到小面积火灾并具有透雾功能的昼夜长焦镜头；云台要求采用丝杆传动的室外一体化重型云台。为减少远距离图像的抖动，摄像机的安装还必须保证牢固稳定。前端设备采用密封隔离防护措施，将系统所有重要电子核心部件密封在采用碳纤维结构设计的防护罩内，保证防护罩内的设备不会起雾、结露。同时，防护罩视窗玻璃采用白色钢化玻璃，并配有散热板，防止视窗表面起雾、结露，防止监控图像模糊或变形。

远程监控前端设备的工作状态：由于整个消防信息采集前端设备都位于山区，维护极为不便，如果中心能随时掌握前端设备的工作状态，对维护将起到重要的指导和分析作用。一方面减少了整个系统维护工作的强度和成本，另一方面也保障了用户的利益。

智能化林火分析预警：单纯依靠执勤人员通过监视器发现早期火灾难以实现，随着智能视频分析技术的发展，烟花对早期森林火灾的智能识别逐渐得到应用。系统需要能够自动发现火灾、及时报警、联动报警录像，提醒执勤人员查看显示屏，做到早发现、早通报、早灭火。

监控室建设：在监控室内建设大屏幕，方便实时监控现场监控图像、远程监控林区、实现无人化作业。

根据视频监控业务的需求，采用网络化分布式视频接入、集中控制管理、分布式共享策略、无线通信等方式实现煤矿矿区视频监控功能。

网络分布式报警信号及视频接入是指利用专用的3G/4G视频接入设备，

受控视频被传输到网络基站。

集中控制管理是指通过专用的视频服务器和数字广播接收器对视频进行控制和调整。

监控视频访问服务、报警信息处理等。

分布式共享是指通过网络传输监控视频，满足多个业务职能部门和用户的共享需求。

1.3.1 行业标准与规范

本安防系统的设计完全符合中华人民共和国公安部的相关法规和规范，其中包括：

安全工程规程及要求GA/T75-94；

安全防范系统通用图形符号GA/T74-94；

安全工程费概算编制方法GA/70-94；

电子设备安装工程造价定额HYD41-01-1999；

GA/T38-92：危险等级与防护等级规定；

民用建筑闭路电视系统工程技术规范GB50198-94；

防盗报警控制器通用技术条件GB12663-90；

民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92；

中国电气安装工程施工及验收规范GBJ232-82；

CECS72.95，建筑物及建筑群综合布线系统工程设计规范；

系统接地形式及安全技术要求GB14050-93；

1.3.2 用户实际需求及分析

根据现场实际要求，需要对自然保护区的重点部位进行管控，由于环境因素，不适合有线布置，需要传输视频信号等信号。为了达到监控的目的，我们采用3G/4G无线传输，这样不仅可以完成现场功能的实现，还可以对传输过程进行加密，从而满足一定的保密性要求。

1.3.3 实用性和可靠性原则

在本远程监控系统项目中，我们首先考虑实用性和可靠性，遵循应用导向、实效性的原则，确保所采用的技术和设备成熟可靠。

在系统设计和实施过程中，要充分考虑系统的可靠性，在总体设计中，关键部件要有足够的备份措施，对重要的网络部分要采用先进可靠的容错技术。在本项目中，我们设计和采用的设备，无论是一体化的外购产品，还是自行开发设计的产品，都经过了严格的选型和测试。所有外购产品均为国内外知名品牌，产品质量和售后服务口碑良好。所有自行开发、设计、生产的产品和软件都经过了实际测试和使用，经过了严格的器件筛选和老化实验，充分保证了设备和系统的可靠性。

1.3.4 先进性、成熟度和可扩展性原则

在满足实用性原则的基础上，结合现场的实际情况，选用先进的设备、优化的结构、综合的布线方式和多媒体控制技术，力争将系统的技术水平定位在较高的水平，以满足新世纪现代化生产管理发展的需要。

系统建设适应行业发展，充分考虑野生自然保护区的特点，在总体设计、设备配置、通讯方式、管理方式、维护方式等方面具有一定的先进性，采用国际标准，技术成熟。

系统具有良好的可扩展性，充分保证今后增加的新设备、新功能能够简单、方便地与原有系统集成。

1.3.5 开放性和标准化原则

系统采用的通信协议和系统设备符合国际标准、国家标准、行业标准、各类标准及相关行业标准，充分利用3G网络的优势，将其有机结合起来，为信息交换和设备互联互通创造了有利条件。

系统结构设计CECS:72/97《国家建筑及建筑群综合布线系统设计规范》。网络系统硬件设备的选择、施工、安装符合相关国际或国家标准。

出于长远规划考虑，按照国家有关行业法规及规范的要求，结合本工程项目的实际需要，设计建设项目内容如下：前端设备布置；传输系统；主控系统。

通过以上三个工程的建立，形成了现代安全技术防范体系工程。本工程运用现代科技手段，在科学管理下，做到严防死守、常备不懈、无懈可击、警戒备心强，发挥全天候防范作用。为此，现就这四个工程的具体要求阐述如下：

2.1 现场情况及无线系统总体布局

在国家级自然保护区重点火险林区，全面完善和加强森林防火基础设施与装备建设，在重点火险区实现森林火灾监测和地面巡查，实现森林火灾实时监测预警，建立完备的前端信息采集系统、火情分析自动识别报警系统、监控中心和防火业务智能监控平台，实现视频监控、智能分析报警功能。通过项目建设，确保自然保护区及时发现火灾、预警，及时组织扑火，有效保护森林资源，从而保障区域内及周边群众生命财产安全，维护林区生态环境。

该项目采用先进的视频监控技术、数据处理技术等，有效保护了自然保护区内的森林资源，做到灭火早、灭火小、立即扑灭，减轻了护林员的工作量，提高了工作效率，并为扑火指挥员提供了技术支持。

本项目主要针对以上不便敷设线缆的情况，在自然保护区内选定几个重要的监控防火点，安装3G/4G前端监控设备，对前端火情及报警情况进行及时监控和管理。采用基于3G宽带网络的视频监控系统，在目标区域提前防范，有效监管，提高管理效率，事后追踪。监控中心可对球机、云台进行控制。

摄像机用数据线连接到4路车载3G传输设备，通过3G无线网络将视频信号发送出去。监控中心的电脑可以通过局域网查看各个监控点及车辆运行状态，也可以连接硬盘录像机进行录像。摄像机监控方向可以通过电脑鼠标进行操作。

监控设备和3G无线网络视频传输设备均需要电源（220V）

2.2 中央监控室的功能

主控室是整个系统的信号控制和信息交换中心，具有最全面的系统功能，可简单描述如下。更详细的功能介绍请参见“设备选型”中数字硬盘录像主机的选型。

2.3 其他网络分控端功能

其他网络分控终端设备主要是指安装在单位领导或系统管理人员所在地的分控计算机。作为网络分控终端，要实现分控管理功能必须满足三个条件。包括：分控终端的分控计算机必须与中央数字主控设备相连；分控计算机上必须安装并运行专用的分控软件；享有最高管理员的权限和密码。

2.3.1 设备选择

为保证系统工程的先进性、可靠性和实用性，系统所需的设备、器件应根据设计任务书的总体规划要求进行选择，经过认真的现场勘察和对系统工程的深入了解，选用符合国家标准、通过国家质量认证、性能价格比合理的知名品牌、优质产品，做到设备性能优良、质量可靠、价格合理。

3.1 解决方案简介

解决方案主要介绍通过3G/4G网络视频传输设备实现保护区的无线监控功能。

3.2 适用对象

野生自然保护区无线监控

3.3 功能概述

不管是原来的G网手机、C网手机，还是最新的5G手机，只要你的手机能支持多媒体网络，都可以实现手机视频观看，通过手机就可以进行视频录像切换、视频抓拍、云台控制、焦点控制等。

服务器具备移动侦测报警、视频丢失报警功能，实现报警联动录像，具有报警前10-20秒预录功能，可与智能分析模块联动实现智能视频分析报警（周界入侵/可疑物体检测/物体丢失检测/人数统计等），可外接报警输入输出设备，提供RS485接口。

支持双向语音传输，用户可以通过电脑听到现场的实时声音，也可以通过电脑麦克风将声音传输到现场。

配套全局视觉信息平台的视频系统管理平台，可让用户同时监控管理上万台在线设备，并可远程控制、设置、添加、删除设备，管理多用户权限等，用户可随时随地登录网站平台进行操作，完全满足运营级平台的要求。

3.4 方案优势

（1）可选支持GPRS/CDMA/EDGE/3G模式手机浏览。

（2）双码流输出，一路为高清视频信号，用于本地录像存储；一路为无线网络传输，用于远程PC观看、手机录像观看。

（3）具有报警输入、移动侦测报警、视频报警、报警联动输出，并提供RS232网络透明通道接口。

是集双向语音对讲、车载硬盘录像、GPS定位、车载媒体播放为一体的综合性、多功能的车载监控设备，视频图像更清晰，8-32V宽电源设计，可满足任意车辆直接供电，使用更方便；GPS实时定位、单卡四通道、4路CIF实时传输、双向语音对讲、报警输入输出、透明串口、车载减震、SATA硬盘接口、最多四路D1录像、内置GPS模块6.内置WEB预览功能，可用IE访问。

(4) 支持双向双工语音对讲、单向语音广播。

(5) 支持云台及电动镜头控制，支持多种解码协议。

(6) 支持通过TCP/IP、UDP/IP网络传输视频、音频、报警、语音数据、串口数据；支持各种3G网络。

3.5 拓扑