智慧旅游景区环境监测系统建设方案.doc

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1、智慧旅游景区环境监测系统建设方案根据景区的环境特点及景区总体方案设计需求，环境监控模块分为森林防火子模块，气象发布子模块，水温监测子模块对景区内的环境进行监控，并能通过指挥中心根据环境数据进行信息发布，应急指挥等管理调度工作，为游客提供环境信息参考，更好的服务游客体验及景区管理工作。 3.1.1.3.1.1.1. 森林防火子模块 汇丰农业景区现有林业资源丰富，森林防火工作不容忽视。森林火灾是世界性的林业要灾害之一，年年都有一定数的发生，造成森林资源的大损失和全球性的环境污染。景区森林火灾对景区的破坏尤为严重，必须加以重视。 森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、短时间内能造成巨大损失的特点。本

2、方案目的在于实现森林防火工作的规范化、科学化、信息化，贯彻“预防为主，积极扑救的方针”，真正做到早发现，早解决。 本方案对森林资源的管理主要体现在两方面，对森林火灾的预防控制，实现实现如下管理： 1) 监控中心指挥人员可通过监视器看到林区现场的时实连续画面，不仅少了护林工作人员的巡山次数，为林区的防火工作提供有力的保障，还可对森林砍伐、造林情况、湿地保护、病虫害防治、生动物等森林资源进行监测管理。 2) 在森林火灾发生时，通过该系统能第一时间掌握火情，不仅为现场防火指挥工作提供决策依据，而且更要是为指挥抢险救灾工作争取宝贵的时间，将森林火灾带来的损失少到最小，不但保护了国家森林资源也少了森林火

3、灾对大气环境的影响。 3.1.1.3.1.2.3.1.2.1.2.1.2.1.1. 系统概述 汇丰农业景区内的林区分布着大自然林业资源，对森林火灾的防控需求更是中之，通过各监控中心对所辖林区的监控图进行 24 小时全方位实时监控，及时发现火情或火灾隐患。根据 汇丰农业景区森林防火的需求，以及现有森林防火建设情况，本方案提供一套比较完备的森林防火解决方案，实现森林安全防空以及管理。 本方案采用的森林防火子模块能实现如下功能： i. 烟火动态监测 ii. 烟火自动识别 iii. 烟火蔓延分析 2.1.2.1.2. 模块设计 森林防火系统是通过在汇丰景区内的林业区域安装专业透雾摄机对林业资源进行24

4、 小时持续监控，并通过专业的视频分析软件进行烟火识别，监测和蔓延分析。森林防火系统原理图如下：整个系统分为前端基站和监控监控中心两部分。 前端基站负责林业区域的视频采集，编码及回传工作。前端摄机采用专业的透雾摄机搭配长焦镜头、装云台、全天候室外护罩等，能有效的降低烟雾对火情的误判，编码器将视频数据转换成数字信号以便于在 IP 网络中传输，回传的方式可通过光纤或无线 3G 的方式，以上共同实现了前端基站的火情采集及传输部分。监控中心通过专业的视频智能分析软件对前端站点回传的视频信息进行智能分析，以实现对烟火的动态检测、自动识别以及蔓延分析。i. 烟火动态检测软件云台控制模块 自动调节、控制各个监

5、视点云台及镜头支持实现下述功能： l 远程控制、查询和切换各个监视点的云台设备工作状态l 实现对各个监视点监视镜头的调节控制l 远程控制、获取不同角度的图一旦自动检测识别判断出图上有疑似火点，立即自动发出警报、通知监测人员，同时，自动跟踪和锁定的火点位置，并能实时接入、自动跟踪和动态显示在GIS软件平台上，在GIS软件平台上，进行火情自动跟踪和交互确认；通过烟火自动识别软件发出报警控制信息，远程控制晕台固定范围扫描。视频采集设置模块 根据监控区现场情况，调整和设置烟火色好不的铭感度、扫描时间、扫描范围等。采集的视频数据和数据位置信息存储入库 白天或晚上试验效果如图：火识别火识别烟识别 烟识别l

6、 监控点信息显示模块l 能够动态显示监视窗口、实时显示监控工作状态l 监测数据存储入口模块l 用录像、连续抓图的方式将采集的视频数据和数据位置信息存储入库ii. 烟火自动识别系列软件 云台码流采集模块 自动实时采集和处理云台关键控制参数。 烟火自动识别模块 运用烟火自动识别专利算法，实时动态地自动识别出林区疑似烟火和火点的置，及时发出报警提示。 云台计算模块 根据云台码流采集模块获取云台关键控制参数， 实时动态计算并显示当前云台的水平旋转角度和垂直旋转角度。 烟火报警和交互确认模块一旦烟火自动识别模块判断出图上有疑似火点，立即自动发出报警、通知监测人 员，也可在 GIS 软件平台上，进行火情自

7、动跟踪和交互确认，如果确火情，发出正式的林火报警信息。热点及火点定位模块 通过烟火自动检测软件、烟火自动识别和报警软件的连动控制，自动跟踪和锁定的火点位置，并能实时接入、自动跟踪和动态显示在 GIS软件平台上。 iii. 烟火蔓延分析系列软件 支持实现下述功能： - 支持动态分析和预测火势蔓延的方向、火场面积、火场边界、火势蔓延速等 功能。 -支持通过现场人员携带的定位终端、林管通或移动单兵等设备发回的图和数据，动态分析、调整和改进林火蔓延预测的准确度。 - 根据森林资源的分布数据、分布范围、风向、风速、地面温度、湿度以及当前过火面积和范围的动态数据，实时动态估算蔓延火势对火烧地区的摧毁间。

8、- 根据森林资源的分布数据、分布范围、风向、风速、地面温度、湿度以及当前过火面积和范围的动态数据，实时动态地根据地势进行蔓延分析。 - 根据森林资源分布数据、分布范围、风向、风速、温度、湿度以及当前过火面积和范围动态数据，实时动态地根据地类进行蔓延分析。 火势蔓延动态预测模块 支持动态分析和预测火势蔓延的方向、火场面积、火场边界、火势蔓延速度等功能。 火情的发生、发展是一个复杂多变的过程，涉及诸多的因素，既有自然因素，如可燃物分布、地形地貌、气象等，又有社会因素.林火管理人员既可利用林火行为计算机预报来预测林火行为，又可利用林为行为计算尺和火势增长计算器，凭借着其密集的气象网和计算机数据传输网

9、络提供的各种码值和数据来计算林火行为参数。 建立 Rothermel、王正非、McArthu等林火蔓延模型，火行为模型选用邻接单元和波动传播模型。根据发生火灾地区的具体情况，自动选择适用的火行为模型。火势蔓延动态预测模块支持通过现场人员携带的定位终端、林管通或移动单兵等设备发回的图和数据，动态分析、调整和改进林火蔓延预测的准确度。 摧毁时间动态估算模块 根据森林资源的分布数据、分布范围、风向、风速、地面温度、湿度以及当前过火面积和范围的动态数据，实时动态估算蔓延火势对火烧地区的摧毁时间。 地势蔓延动态分析模块 根据森林资源的分布数据、分布范围、风向、风速、地面温度、湿度以及当前过火面积和范围的

10、动态数据，实时动态地根据地势进行蔓延分析。 地类蔓延动态分析模块 根据森林资源的分布数据、分布范围、风向、风速、地面温度、湿度以及当前过火面积和范围的动态数据，实时动态地根据地类进行蔓延分析。2.1.2.1.3. 模块特点 将前端信息传输至后端服务器，通过运行在后端服务器的分析软件对前端传输回来的视频图进行智能化分析，在采用后端智能分析服务器的系统中，前端视频设备只负责将视频信息传输至后端，而不做任何分析工作，系统压力集中在后端。 优势：1) 利用后端实现，不用更改前端现有配置，施工简单，适用于已建系统无缝融合智能分析功能，同时后端分析功能可灵活定义、以算法叠加方式实现复杂的组合分析，应用更加

11、广泛。并且，通过后端服务器软件升级，可扩展新的智能分析功能。 2) 平台统一管理，系统集成性更高 3) 可以处理多路前端烟雾识别，有效降低了设备成本； 4) 少误报，漏报的错误，提高了烟雾识别的准确率 5) 相比较而言前端烟雾识别系统处理资源有限，无法完成复杂的视频分析工作，而且功能升级潜力有限。 3.1.1.2. 环境气象监测子模块 景区环境气象监控系统主要为景区管理部门对整个景区的环境体系的综合管理，主要采用水文水质、烟感、风速、噪音、粉尘、温湿度等传感器获取实时数据，然后通过视频分析、传感数据分析去发现景区环境中的问题，及时进行相关处理。2.3.3.1.3.1.1.3.1.2.3.1.3

12、.3.1.4.3.1.5.3.1.5.1.3.1.5.2.3.1.5.2.1. 系统概述i. 实时监测 (1) 实时显示 指监测源的位置、状态在地图上实时显示出来。 (2) 视频监控 对有视频监控的地方，可以调用当前的视频数据进行查看。 (3) 报警通知 对于通过视频分析，或者传感器数据分析判断出当前是否出现影响使用的情况，并及时通知相关人员进行处理。 ii. 基础数据分析 (1) 噪音监测分析 景区噪声对人群的危害性较大。 一是听力损害 二是对睡眠的干扰 三是对交谈、通讯、工作思考的干扰。如下表所示四是心理影响。主要表现为使人烦恼、激动、易怒，甚至失去理智。 景区环境管理系统将会在主要路口，

13、人口聚集区安装声音传感器，用于探测声音的值，系统会按照国家标准设置一定的阈值，做为报警判断。 (2) 空气质检测 按照国家环保总局的规定，目前发布的空气质报告，主要是一氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物这三种污染物质的质指数和相应的空气质级别，并作空气质状况的说明和人体健康影响程度述。 对于公园，景区等这公众性聚集场地，我们将按照国家规定设定一定的警戒值，当超过警戒值，则进行报警提示。 (3) 水文水质检测按照国家水质相关规定，目前检测的水文水质主要是针对水位，水质，污染程度，悬浮颗粒，氮，氧含，微生物含进行监测，并作水文水质状况的说明和人体健康影响程度述。 对于景区等这公众性聚集场地，我们将按照

14、国家规定设定一定的警戒值，当超过警戒值，则进行报警提示。 3.1.5.2.2. 模块设计 软件设计 管理员成功登陆系统后根据所拥有的权限对市容环境实施人员的实施区域、区域编号、用户编号、实施类型进行管理并通过用户调查和实施调查对实施区域进行评分。 系统E-R图系统提供两方面的信息来源：1.系统实施监测和视频监控；2. 通过人工实地基础调查，对实施区域完成信息录入系统，；系统对两方面的信息来源都进行准确及时的处理并存储到数据集，以便于以后的历史数据查询和分析。系统界面系统环境展示 硬件设计 硬件设计主要包括视频捕获设备、声音捕获设备、温湿度监测设备、空气监测设等 具体设计为：l 通过温湿度传感器

15、检测空气环境温度、湿度值，了解测环境的温度、湿状态； l 通过粉尘传感器，检测空气环境中粉尘的污染程度； l 通过一氧化碳传感器，检测环境中大气中一氧化碳的浓度； l 通过光照传感器，检测环境中光照的强度； l 通过风速传感器，检测环境中风力大小/等级状态； l 通过 PH 检测传感器(水质)，检测水塘中水质的酸碱强度； l 通过土壤含水传感器，检测土壤中水分的含； l 通过雨传感器，检测降雨是雨水的降雨； l 通过噪声传感器，检测环境中噪音的污染程度。 浏览器发送一个请求以后 Web 服务器查找该页并将其传递给应用程序服务器，应用程查找页中的指令并发送查询指令给数据库驱动程序驱动程序查询到结果以后返回结果集到应用程序服务器服务器对结果进行处理并发送结果到浏览器。3.1.5.2.3. 模块特点 实时监测，多方位立体监测景区的气象环境，并进行基础数据分析，支持多种终端应用。