DB51∕T 3038-2023 四川数字林草天空地人一体化监测系统技术规范(四川省).pdf
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1、 ICS 65.020.40 CCS B 61 DB 51 四川省地方标准 DB51/T 3038 2023 四川数字 林草天空 地人 一体 化监测系 统技术规范 2023-02-07 发布 2023-04-08 实施 四川省市场监督 管理局 发 布 DB51/T 3038 2023 I 目 次 前言.II 1 范围.3 2 规 范性 引用 文件.3 3 术 语和 定义.4 4 系 统设 计基 本原 则.4 5 总 体建 设要 求.5 6 系 统功 能要 求和 技术 指 标.7 7 安 全保 障体 系.23 8 工 程验 收测 试.25 附录A(资 料性)缩略 语.26 附录B(资 料性)省市
2、 县配置 参考.27 DB51/T 3038 2023 II 前 言 本文件 按照GB/T 1.1 2020 标准 化工 作导则 第1 部分:标准化 文件 的结构 和起草 规则 的规 定起草。请注意 本文 件的 某些 内容 可能涉 及专 利。本文 件的 发布机 构不 承担 识别 专利 的责任。本文件 由四 川省 林业 和草 原局 提 出,归口 并解 释。本文件 起草 单位:四 川省 林业和 草原 发展 研究 中心(四川 省林 业和 草原 信息 中心)、四 川省 林 业 和草原调 查规 划院、上 海邮 电设计 咨询 研究 院有 限公 司。本文件 主要 起草 人:陈亮、安孝 凯、钟祥 清、高飞、罗
3、欣、薛 尤贵、曾 晴霞、唐嘉。本次为 首次 发布。DB51/T 3038 2023 3 四 川数字 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 四川 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 于四 川省 内森 林草原 防火、人车 卡口 安 防管控、珍稀 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
4、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 于 本文件。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/T 10125-2012 人造 气 氛腐蚀 试验 盐 雾试 验 GB 13955 剩余 电流 动作 保护装 置安 装和 运行 GB/T 17626.5
5、 电磁 兼容 试验和 测量 技术 浪涌(冲击)抗 扰度 试验 GB 20815 视频 安防 监控 数字录 像设 备 GB/T 22239-2019 信息 安 全技术 网 络安 全等 级保 护 基本要 求 GB/T 25070-2019 信息 安 全技术 网 络安 全等 级保 护 安全设 计技 术要 求 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/T 28448-2019 信息 安 全技术 网 络安 全等 级保 护 测评要 求 GB 50057 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
6、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 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/T 669.1 城 市监 控报 警联网 系统 技术 标准 QX/T 105 防雷 装置 施工 质量监 督与 验收 规范 LY/T 1662.3-2008 数字 林业标 准与 规范.第3 部分:卫星遥 感影 像数 据标 准 LY/T 2581-2016 森 林防 火视频 监控 系统 技术 规范 LY/T 2582-2016 森 林防 火视频 监控 图像 联网 技术 规范 LY/T 2665-2
7、016 森 林火 险因子 采集 站建 设及 采集 技术规 范 DB51/T 3038 2023 4 3 术语和 定义 LY/T 2581-2016 和 LY/T 2582-2016 界定 的术 语和 定义适 用于 本文 件。3.1 推理 inference 视频/图片AI 解 析算 法的 运 行过程 4 系统设 计基 本原 则 互联性 4.1 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。实用性 4.2 一体化 监测 系
8、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。先进性 4.3 一体化 监测 系统 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。扩展性 4.4 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。规范性 4.5 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
9、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。安全性 4.6 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 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。可靠性 4.7 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
10、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。DB51/T 3038 2023 5 5 总体建 设要 求 系统建 设目 标 5.1 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、珍稀 野生 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 防灭 火预 警
11、监 测应急 处置 能力 和林 草资 源信息 化管 理能 力。总体功 能要 求 5.2 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”。针对珍 稀野 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。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
12、,对林草 资源 的分 布 和数量进行 调查、查 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。系统总 体架 构 5.3 5.3.1 系统逻 辑架 构 系统逻 辑架 构图 见图1 应用层安全运维体系数据层森林防火检测预警系统 珍稀野生动物监测系统 安防监控系统 林草资源管理系统地理空间数据 专题数据 遥感数据 基础数据数据服务基础设施层省级云基地分数据中心省政务云平台云网络资源 云计算资源 云存储资源网络资源 计算资源 存储资源网络
13、层电子政务外网 林草传输专线感知层卫星无人机烟火识别摄像机动物摄像机人车卡口摄像机气象监测站可燃物传感器野外供电设施移动巡护客户端单兵移动终端安全资源安全资源运营商网络平台层应用与数据集成平台AI 平台 无人机服务 视频联网平台 卫星遥感服务 GIS 引擎 图1 系统逻 辑架 构图 DB51/T 3038 2023 6 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
14、 电子 政务 外网、林 草传 输专 线及 运营 商网 络,林草 传输 专 线 包括 光纤 链路、LoRa、NB-IoT、微波等。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 使用 省政 务云 平台 提供的 云化 的计 算、存储、网络 及安 全资 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 及安 全资 源。数据层:包 括数 据服 务、地理空 间数 据、基础 数据、专题 数据、遥 感数 据。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。平台层:包 含
15、AI 平台、视 频联网 平台、卫 星遥 感服 务、无 人机 服务、应 用与 数据集 成平 台。应用层:包括 森林 防火 预 警监测 系统、珍稀 野生 动物 监测 系统、安防 监控 系 统、林草 资源 管理 系统等。5.3.2 系统物 理架 构 系统物 理架 构图 见图2。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AI 平台、数据 服务、省级视 频联 网平 台,实现GIS 地 图展 示地理 空间 数 据、林 草资源
16、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、珍稀 野生 动物 监测子 系统、林 草资 源管 理子系 统。市/州:市/州 需要 建设 珍 稀野生 动物 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、珍稀 野生 动物 监测 系统、安防 监控 系统、本 级林草 资源 管理 系统、视
17、频监控 平台。感 知 端 包 括 旋DB51/T 3038 2023 7 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 和珍稀 野生 动物 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
18、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 感知层 6.1 6.1.1 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
19、 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
20、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,72km/h 平面 飞行 速度。应支持 无风 条件 下,续航 里程达 到 18km(50km/h 匀 速飞行)。应支 持4m/s 上 升速 度,3m/s 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。
21、应支 持H.264 编 码格 式。应支 持1080p 及 以上 高清 视频拍 摄。宜支 持10km 1080p 图传,并具备 抗干 扰功 能。可支持 最大 信号 有效 距离 FCC:10km,CE:6km,SRRC:6km,MIC:6km。DB51/T 3038 2023 8 宜支持 最大 控制 转速(俯 仰)120/s。6.1.3 摄像机 6.1.3.1 分类 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。6.1.3.2 烟火识 别摄 像机 对林区 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
22、 热成 像双 光谱同 时监 测。可见光 应采 用1/1.8 CMOS 图 像传 感器。应支 持AI 相机,算 法加 载。应支持 2 TOPS 算 力。可见光 组件 应支 持400 万像素 的图 像分 辨率。识 别半径 5km,应300mm 的焦距;识 别半径10km,应500mm 的 焦距;识别 半径10km,应700mm 的 焦距。热成像 组件 应支 持384*288 图像 分辨率,识 别半 径 5km,应75mm 的 焦距;识别半 径10km,应90mm 的焦 距;识别 半 径10km,应125mm 的 焦 距。最低照 度 彩色:0.001Lux,黑白:0.0001Lux。应支 持H.26
23、4、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1s 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,上 报信 息包括 烟火 位置 信息 和抓 拍图片。应采用 开放 架构,摄 像机 硬件与 软件 解耦,支 持烟 火识别 算法 集成,
24、支 持算 法加载 和升 级。应支持 算法 统一 生命 周期 管理,支持 算法 下载、安 装、启 停、状态 查看 功能。应支持 网卡 混杂 模式 检查、系 统敏 感文 件检 查、非 法超级 账户 检测、僵尸 网 络检测、Roorkit木马检 测、程序 白名 单、挖矿恶 意进 程检 测并 上报 安全告 警。应支持 视频 图像 雪花、偏 色、画 面冻 结、增益 失衡、抖动、条 纹噪 声等 诊断 并上报 图像 异常告警。6.1.3.3 卡口摄 像机 卡口摄 像机 主要 分为 人脸 卡口摄 像机 以及 车辆 卡口 摄像机。6.1.3.3.1 人脸卡 口摄 像机 对林区 出入 口的 人脸、人 体进行 抓拍
25、 和人 流统 计,应符合 下列 要求:应采用 1/1.8CMOS 图 像 传感器。应支持 1 TOPS 算 力。应支持 200 万 像素 的图 像分辨 率,帧率 30 帧。最低照 度 彩色:0.001Lux,黑白:0.0001Lux。DB51/T 3038 2023 9 应支 持H.264、H.265、MJPEG 等 多种 编解 码。应支 持SDHC 卡和 SDXC 卡,应支 持最 大容 量 256GB。应支持 人脸 抓拍,在 同一 个视频 画面 中,可检 测、跟踪、抓拍 60 个 运动 人 脸目标,人 脸抓拍率99%;支 持人 脸最 佳 抓拍图 片筛 选去 重,重复 率1%。应支持 人体 抓
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