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总体架构
“天空地一体化”监测体系是一套科学、有效的高科技智能监测系统，利用可见光/红外热成像等智能识别技术、超短波、微波、卫星、光纤通信传输技术、综合分析平台技术等，依托保护区的视频监控、移动巡查等手段，实现对林区的监测、保护和可持续发展。“天空地一体化”监测体系由前端监测系统、传输系统、监控中心3大部分组成。
前端监测系统：由野生动物视频监测系统、野生动物红外监测系统、应急通信系统等构成。
传输系统：由光纤通信网络、微波专网、超短波通信专网构成。
监控中心：由管理平台软件、GIS融合平台、大屏、存储设备等构成。
图56“天空地一体化”监测体系架构图
“天空地一体化”监测体系利用前端监测系统收集遥感、视频、图像等多层级监测数据，经传输系统传输至监测室监控中心，监控中心通过各类专业平台软件充分运用人工智能、大数据和深度学习等技术进行解读、研判，全方位提供视频监测、野生动物种群活动变化、植被变动、应急管理等结果，支撑大熊猫国家公园精准、精细管理。
6.2.4总体功能
本系统基于视频监控、野生动物红外监测、无线通信专网等多维度上，构建高频次、全天候、全覆盖、多功能的“天空地一体化”监测系统，系统主要功能如下：
（1）野生动物保护：系统通过摄像机从远处的宏观拍摄以及红外相机抵近的微观拍摄并实时传输，实现对野生动物活动的“宏微俱现”。同时还可对大熊猫一般栖息地、次栖息地以及适宜栖息地范围内，过往人员和附近的火点进行采集并实时回传至监测中心。
（2）人员管控：系统通过极高的人脸检出率与识别率，对森林出入口的人员进行记录和管控，同时联动宣传语音，告知进入林区的路人、车辆，提高防火意识和野保法规。
（3）应急通信：超短波通信专网属于大熊猫公园内部通信网络，独立于运营商网络，采用“自链路”多基站组网和太阳能供电，因此通信网灾容性强、覆盖范围大（可覆盖电信、移动无信号的区域）。
通信网内的对讲机具有定位传输功能，采用“一呼百应”方式，监控中心能够准确、及时地调配大量应急力量处理灾情。
（4）智能化管理：系统具备智能化监控存储、管理、控制、监视、自动报警、自动定位及展示、地理信息采集、GIS定位数据采集、智能应急预警、智能防盗、应急救援等综合功能。监测软件平台能存储所有的监控图像、通信语音、人员位置等数据6个月以上，为野生动物救护繁育等项目提供本底数据，为公众自然教育提供素材储备，为非法盗猎处罚提供详实的证据。
（5）不间断电源：系统采用风光互补供电，可有效避免山区农电不稳定以及供电线路损坏造成经常停电问题。
（6）免费传输：系统自建无线传输网络，可免费传输所有的视频及数据，并具有较强的抗损、容灾能力。
6.2.5建设方案
6.2.5.1监测室内部建设
监控中心是集硬件、软件、网络于一体的综合系统，本次对监控中心的建设一方面能够实现对公园监控系统的全方位可视化管理，另一方面还可提供供游客自然体验的操作环境。中心接入本次野生动物红外监测系统、野生动物视频监测系统等室外监测设备，同时可接入其他区域已建设的部分视频和红外相机监测数据，为用户提供全方位的综合可视化管理，并在上述应用基础之上进行数据统计分析、咨询发布、调度决策、应急预警等综合管理运用。
一、监控中心硬件设计
（一）系统组成
监控中心由中心管理服务器、存储、视频综合平台和电视墙等组成，是整个视频监控系统的核心。具体组成见下表：
表15监控中心硬件组成表
（二）系统方案
监测系统采用全网络架构，前端监测设备通过网络连接到监控中心，通过软件管理平台进行统一集成、管理、存储。监测中心利用数字化流媒体技术和智能化视频分析技术，为森林防火、安防、动物监测、物候观测提供有效服务，同时面向社会公众实时展现保护区生物生境的动态多媒体信息。其主要如下：
（1）视频监控功能：监控设备列表、设备管理、监控画面展示、远程云台控制、视频处理；
（2）动植物视频监测功能：动物视频、图像处理、动物视频、图像展示；
（3）通信调度功能：通过监控主机可调度超短波应急通信网的对讲机和互通，并能通信录音播放和对讲机位置查询；
（4）可视化指挥功能：通过监控大屏接入多维生态监测软件平台，对国家公园基础地理信息和监测数据信息进行可视化管理；
（5）存储功能：为所有前端监控设备提供存储空间和存储服务，为用户提供录像检索与点播。
图57监控中心硬件拓扑图
（三）系统部署
监控中心设在村科普宣教中心二楼。除4×4液晶显示大屏和卧式红外触摸一体机部署在一楼的游客体验中心外，其余部署在二楼监控室。
二、多维生态监测软件平台设计
本次建设着手结合智慧物联、实时视频监测等多种技术手段实现了野外数据的实时采集监测，同时还需要充分利用卫星遥感影像、无人机数据实时采集等“空天地一体化”的综合监测手段，集合基础三维地理信息数据和各类基础数据，形成国家公园一张图，实现天空地一体的数据实时可视化。结合国家公园自然教育和生态体验的发展要求，建立开放式的本地数据可视化平台，方便游客通过二维码或触摸屏操作等方式了解国家公园，获得更丰富的自然体验。
多维生态监测软件平台由基础地理信息系统平台、国家公园一张图管理系统、天空地一体化监测系统、红外相机数据动态管理软件、交互式本底基础数据可视化平台5部分组成。
表16多维生态监测软件平台组成表
多维生态监测软件平台以卫星影像数据和基础地形地貌数据为基础，叠加森林资源数据、勘界定标数据、生物多样性监测数据等，无缝融合视频监测数据和红外相机监测数据，通过一张图的方式展示区域内各类专题数据，形成服务于国家公园管理和指挥决策的集成化统一平台。
1、基础地理信息系统平台
基础地理信息平台软件是生态监测软件平台的基础支撑软件，用于完成数据存储、格式转换、数据处理、数据分析、服务发布等基础性工作，是平台建设的根基。基础地理信息系统平台着重实现：体系化地集中管理GIS需求；统一空间基准，管理发布地图数据；统一服务调用，提供公共空间信息查询分析服务；提供基于开放标准的数据交换服务，与内外部机构实现数据互通。平台实现了对二维矢量、三维模型、遥感影像、地形、全景等各类数据加载和管理等基础功能实现，将各类不同的数据源基于统一的全时空框架体系，从不同侧面满足各类应用展示需求。软件要求确保稳定性、兼容性、安全性、通用性和技术先进性，要求支持高级空间分析能力。
2、建设基于三维的“国家公园一张图”系统
①集成基础高程数据：提供松潘县不低于30m分辨率的数字高程数据，包括全县数字高程（DEM），坡度与坡向图。
②提供三维地形地貌常规功能：系统提供地图量测工具，如长度量算、面积量算、漫游等功能。提供多种预置的地图图层自由切换，包括地形图、卫星图、影像地图等。
③加载全县高分辨率影像数据：近年内的该地区高分辨率卫星影像数据，提供天地图在线卫星影像服务对接。
④集成以乡（镇）为基本单位的空间信息：县、乡、村等行政界线，国家公园勘界定标界线，乡驻点、村名、区块编号等。
⑤集成视频监控点位、红外相机点位、重要设备设施点位等空间信息数据上图。
⑥森林资源地理空间数据：根据地方森林资源分布情况加载森林资源的"一张图"，提供森林资源的二维与三维显示。
森林资源数据是数字孪生空间的地表附着物的基础性数据。通过森林资源数据掌握不同林种在区域内的分布，从而分析出野生动植物的适宜性分布情况。
3、集成天空地一体化监测系统
①集成林业视频卡口、林区视频监控、无人机监测、林区火情监测系统等监测资源。
②能够直接调取实时监控视频画面，能够灵活查询存档视频数据。
③对于重点的视频监测点，在数字空间中的呈现与三维地理空间进行挂接，实现摄像头看到的画面与三维地理空间的联动。
④系统能接入红外触发相机、环境监测等实时数据，并与三维应用平台的其他数据互通形成综合分析。
4、红外相机数据管理软件建设方案
①红外相机分布
在地图上呈现红外相机的分布情况，可查看单个相机的布设信息。可通过相机点位检索此点位产出的照片成果，也可以对成果按拍摄日期、照片标签进行过滤。
②照片检索
对照片库的所有照片进行检索过滤，过滤条件包含了拍摄日期、内容标签、产生位置、空间范围等条件进行过滤检索。
③照片标签
对导入的每一张照片设置标签，标签可标识出照片的内容、物种等信息，也可对已设置的照片进行标签修改操作。
④照片成果空间分析
使用GIS密度分析功能，对指定过滤条件的照片成果进行空间密度分析，可分析出照片成果在空间地理上的分布形态。可直观的查看在哪些区域对某物种的监测成果产出量较高。如下图可表示区域内红外相机拍摄到的动物成果照片密度分布：
5、交互式本底基础数据可视化平台
本底基础数据可视化主要面向公众和游客等，介绍区域基础信息、野生动植物保护情况、国家公园建设情况、人文经济状况、周边旅游设施等。本底资源库管理系统能实现对以上数据库记录的增、改、删、撤，按字段排序、按条件查找、按条件统计、记录导航、数据导入导出、数据使用情况统计等功能以文字、图表、图片、视频等方式介绍。系统支持移动设备以扫描二维码等方式进入，通过手机浏览器获取的基础数据信息，支持通过台式触摸屏设备与后台数据的互动，提升用户体验。
①野生动物管理
以文字、图表、图片、视频等方式介绍区域的野生动物类型，包括：名称、习性、外形等情况。且可提供数据编辑界面对区域野生动物信息进行编辑和更新。
②植物资源管理
以文字、图表、图片、视频等方式介绍保护区的野生植物，包括：名称、习性、区域分布等情况。且可提供数据编辑界面对保护区野生植物信息进行编辑和更新。
③国家公园概况和科研资源展示
提供涵盖大熊猫国家公园松潘片区的自然资源概况、人文概况、科研资源概况、科研成果、自然教育等方面的综合展示查询模块，支持通过虚拟场景展示等方式向客人展示保护区重要自然场景。
6.2.5.2前端监测系统建设
一、项目选址
（一）选址原则
（1）野生动物视频监测系统
采用云台摄像机的视频监控基站选址在山顶制高点或半山腰视野较为开阔等监控覆盖范围大且不容易发生地质灾害的位置；
采用球形摄像机的视频监控基站选址在有大熊猫活动痕迹的经常出没地附近位置；
（2）野生动物红外监测系统
红外感应相机选址根据《四川省第四次大熊猫调查报告》数据和实地勘察，选址在有大熊猫活动痕迹的经常出没地附近位置；
超短波数据通信基站选址在山顶制高点通信覆盖范围大且不容易发生地质灾害的位置。
（3）应急通信系统
超短波语音通信基站选址在山顶制高点通信覆盖范围大且不容易发生地质灾害的位置。
（二）建设地点
本项目建设的野生动物视频监测系统基站、野生动物红外监测系统和应急通信基站选址布局
二、野生动物视频监测系统
主要通过可见光摄像机进行野生动物和人类活动的拍摄，同时运用可变倍摄影技术、数字云台技术、无线传输技术、AI识别技术等，实现自动跟踪拍摄、报警、实时传输等功能。监控中心通过该系统可实时掌握野生动物的视频图像与细节信息，了解野生动物种群的现状和变化，栖息地状况等重要数据。另外，在人员聚集的开阔地，通过高清的视频图像与细节信息，可对人员进行有效管理，提升熊猫公园的管理与服务水平。此外，本项目设计在监测平台建设一套立柱望远镜，配套设施，可充分满足游客远距离观看熊猫公园景观的需求。作为熊猫公园提供的生态体验、自然教育服务，既达到保护好自然精华的目的，又达到全方位、智慧化服务目的。
图58野生动物视频监测系统示意图
野生动物视频监测系统主要由视频监控基站和立柱望远镜构成。本项目设计建设2套视频监控基站和1个固定瞭望点。其中视频监控基站1套采用生态观测云台摄像机，另1套采用生态观测球形摄像机。固定瞭望点采用立柱望远镜。具体如下表
表19野生动物视频监测系统设备组成表
图59视频监控基站实物参考图（左）立柱式望远镜实物参考图（右）
野生动物视频监测系统通过视频监测基站的可变倍高清云台或球形摄像机进行自动拍摄，同时运用数字云台和多维生态监测软件平台，实现野生动物和人类的自动跟踪拍摄和报警。视频监测基站采集的视频、数据等通过微波专网传输至监控中心。监控中心将收到的视频、数据等通过软件平台、服务器、存储设备处理后，实现报警/定位、监视、大屏呈现、存储和管理等功能。视频监测基站采用大功率风光互补电源或大功率太阳能电源。此外，在游客瞭望点建设一套立柱望远镜，可充分满足游客远距离观看熊猫公园景观的需求。作为熊猫公园提供的生态体验、自然教育服务，既达到保护好自然精华的目的，又达到全方位、智慧化服务目的。考虑到立柱望远镜后期的维护管理，可以采用扫码观看的有赏服务的方式。
（三）主要设备功能
（1）生态观测云台/球形摄像机：通过高清可见光摄像技术、高变倍镜头、数字云台，结合AI智能识别技术的自动跟踪、区域侦测等功能，实现全天候“点面结合”的视频采集。
（2）防盗摄像机：通过智能侦测技术，采用深度学习硬件及算法,提供精准的人车分类侦测、越界侦测、区域入侵侦测、进入/离开区域侦测。实现防盗预警、录像存储、双向对讲等功能。
（3）智能广播音箱：摄像机进行人脸抓拍后联动智能广播音箱进行智能语音提示，主要用于宣传、警示和安全提醒，提示进出保护区人员提高防火意识，保护自然生态，勿乱丢弃垃圾等不文明行为。
（4）交换机：满足基站内部信息网络的通畅、数据交换，设备能够能适应低温高温，抗电磁干扰强，防盐雾，抗震性强等环境要求。
（5）传输网络：提供监控基站到监控中心的数据链路通信。
（6）立柱望远镜：远距离观看熊猫公园景观的支撑设备。
（四）系统部署及基站可视域覆盖范围
野生动物视频监测系统的视频监控基站和固定瞭望点具体部署详见附表2《“天空地一体化”监测体系部署表》，根据各基站的经纬度、海拔数据和ArcGIS、GoogleEarth以及专业仿真软件的可视域分析功能，利用SRTM系统的DEM数据，并结合项目区域的地形特点、森林资源分布特点，经仿真计算后可得出以下数据：
三、野生动物红外监测系统
野生动物红外监测系统主要通过红外感应相机进行野生动物、人类活动的拍摄和实时传输。系统以热释电红外触发拍摄技术为核心，充分利用超短波通信传输距离远、绕射能力强、抗损能力强等的优点，并结合了网络技术、云计算技术、网络地图、低照度太阳能发电技术等，实现了野生动物非损伤性实时取样和免维护的功能。实时采集的野生动物图像作为分析野生动物的物种分布、种群数量、行为和生存环境等重要数据，为保护区开展保护管理和长期监测奠定了资料基础和参考依据。
图63野生动物红外监测系统示意图
野生动物红外监测系统由超短波数据通信基站、超短波红外感应相机和野生动物红外监测系统软件等构成。其中超短波数据通信基站、超短波红外感应相机具体组成见下表：
表20每套超短波数据通信基站设备组成表
表21每套超短波红外感应相机设备组成表
本项目设计建设4套超短波数据通信基站、40套超短波红外感应相机和1套超短波通信调度软件。具体组成见下表：
表22野生动物红外监测系统设备组成表
图64超短波数据通信基站实物参考图（左）超短波红外感应相机实物参考图（右）
超短波传输红外感应相机通过内置的热释电红外感应传感器检测到附近的动物、人类、火点后，开启相机拍照、录像并实时传输。相机拍摄数据按通信规则传输至超短波数据通信基站，进行数据解调和预处理，再通过微波专网将数据回传至监控中心。监控中心将收到的所有照片、视频、数据存储在云服务器上并进行处理和识别，最后通过云服务器上B/S架构的监控软件，用网页方式呈现给管理者。超短波数据通信基站采用大功率太阳能系统供电。超短波红外感应相机采用低照度下微功率太阳能系统供电，供电系统充、放电自适应平衡。电池在电池寿命期内不需更换，并具备防破坏性能，不燃烧、不爆炸。
图65超短波红外感应相机系统拓扑图
（三）系统功能
野生动物红外监测系统的超短波传输红外感应相机系统是传统红外感应相机的延伸，可使红外感应相机具有通信化、IP化、软件化的应用，是基于无线通信网络的应用层级。其功能如下：
（1）超短波传输红外感应相机
1.具有红外触发自动拍摄照片功能，可自动拍摄动物、人类等活动物体照片，还可自动拍摄火点、烟点照片；
2.具有实时传输照片到红外感应相机通信基站功能，传输半径3-8公里内（传输距离视基站安装高度），无传输费用；
3.具有受控上报状态功能，上报状态为：正常、充电、防误拍、在线、离线、电压、温度、拍摄序号等；
4.具有受控进入防误拍模式和充电模式功能；
5.具有受控主动拍摄功能；
6.拍摄模式为多张照片+视频模式，并可调整。视频数据存储在相机内，照片实时传输到监测系统；
7.采用太阳能系统供电，供电系统充、放电自适应平衡，不需定时更换电池（电池寿命期内）；
8.电池温幅范围：-40～70℃；
9.电池具备防破坏性能，在破坏性测试中不燃烧、不爆炸；
（2）数据接收基站
1.具有超短波无线通信网和IP信息网络桥接功能，负责两个网络的数据传输和交互；
2.基站接收半径3-8公里内（传输距离视基站安装高度）；
3.具有断点续传功能，可克服信息网络中断问题；
（3）野生动物红外监测系统软件
2.具有图像保存功能，可保存所有超短波传输红外感应相机上传的图像数据，并可查询；
3.具有电子地图功能，可在电子地图上准确地显示超短波传输红外感应相机的位置；
4.具有遥测功能，可定时遥测所有超短波传输红外感应相机的状态（正常、充电、防误拍、在线、离线、电压、温度、拍摄序号等）；
6.具有防误拍功能，可自动判断相机是否误拍，并让误拍率较高的相机进入防误拍模式；
7.具有自动判断相机电压功能，可让缺电的相机进入充电模式，当电池电压正常后，自动恢复为正常模式；
8.支持第三方AI识别软件接口，自动识别动物种类。
四、应急通信系统
应急通信系统是独立于公众通信网络，具有对野外区域覆盖好、呼叫能力强、抗损能力强、无通信阻塞和限制、使用费用低等特点。同时，系统采用“一呼百应”的方式，是一种高效率的工具，适合于承载大量频繁的通信接续需要，适应日常工作、抢险救灾、处突等的调度指挥通信，是保障社会稳定、提高工作效率的重要手段。
项目区一旦遭遇地灾灾害，通信网络中断时，应急通信系统将为公园内的社区提供有效的通信保障，为抢险救灾提供便利。
图67应急通信系统示意图
应急通信系统主要由多套超短波语音通信基站和对讲机构成。其中超短波语音通信基站具体组成如下表：
表23每套超短波语音通信基站设备组成表
本项目设计建设1套超短波语音通信基站和5套对讲机。具体组
成见下表：
表24应急通信系统设备组成表
图68超短波语音通信基站实物参考图
超短波应急通信系统是多个超短波语音通信基站通过“自组网、自供电”方式实现互联，形成一个覆盖全域范围的超短波通信专网。对讲机能共享所有通信基站独立的覆盖区域，即所有的对讲机可在超短波通信专网覆盖的广大区域内进行互通。监控中心可调度、处理和记录所有对讲机呼叫，并可通过超短波调度软件、天地图GIS平台软件、控制台、监控电脑等实现软件电台、终端定位、轨迹回放、录音回放等功能。超短波语音通信基站采用太阳能电源系统供电；对讲机采用充电电池和可安装干电池的电池盒供电。
图69应急通信系统拓扑图
（二）系统部署及通信覆盖范围
系统具体部署详见《“天空地一体化”监测体系部署表》。
根据各基站的经纬度、海拔数据和ArcGIS、GoogleEarth以及专
业仿真软件的通信覆盖分析功能，利用SRTM系统的DEM数据，并结合项目区域的地形特点、森林资源分布特点和前期建设成果，经仿真计算后可得出数据：
6.2.5.3传输系统设计
传输系统是构建信息化监测与管护系统重要组成部分，前端视频
监控基站的监控视频图像、双向控制信号、防盗报警信息、地理信息、GIS定位数据等重要信息都需要通过传输系统传回到监控中心。本项目所在大部分区域为三无区域（无路、无电、无通信网络），由于运营商的光纤网络一般部署在村级以上地点，无法到达前端监控基站的位置，而微波专网的可靠传输距离一般在10-50公里以内。因此，根据项目区的地形地势特点，选择微波专网和光纤网络联合组网是可行的方案。即采用微波专网将前端监控基站信号传输至监控中心，再由光纤网络传输至其他监控平台。考虑到光纤网络的带宽和安全性，设计中光纤网络选择电子政务外网或VPN光纤网络。
图71传输系统示意图
传输系统主要由微波专网和光纤网络构成。其中每个视频监控基站的微波专网具体组成见下表：
表25每套基站微波专网组成表
本项目设计建设2套视频监控基站、4套超短波数据通信基站的微波专网以及连接县大熊猫管理总站的光纤网络。
表26传输系统总体设备组成表
图72微波中继站实物参考图
微波专网通过多个微波网桥和微波中继站“自组网、自供电”方式实现互联，形成一个覆盖视频监控基站到监控中心的数据传输网络。监控中心可对每个微波网桥设备状态、信号强度等进行管理、呈现。监控中心可通过光纤网络和路由器与其他监控平台对接。
图73传输系统拓扑图
（三）传输系统功能和参数
根据《GB/T28181-2016》规定，传输系统主要参数如下：
1、系统传输速率≥100Mbps（每个基站视频传输速率≤10Mbps）
4、网络时延上限值为400ms；
5、时延抖动上限值为50ms；
6、丢包率上限值为1×10-3；
7、包误差率上限值为1×10-4；
8、网络传输视频帧率不低于25帧/s；
9、采用开放频率的5.8G微波网桥。
（五）微波链路设计
根据《“天空地一体化”监测体系部署表》的经纬度、海拔数据，通过专业的无线电仿真软件的链路预测功能，利用SRTM系统的DEM数据，并结合项目区域的地形特点和森林资源分布特点，经仿真计算出所有基站到监控中心之间的微波链路。
6.2.5.4配套系统设计
（一）立杆系统设计
立杆系统是森林防火与资源智能监控为了实现对林区大范围、大视野进行全方位监控，需要将监控摄像机提高到一定高度才能符合要求的一项复杂系统工程，监测杆高度是由三个方面的条件决定的：监控点周围的植被高度、所需要的监控半径范围、监测系统的技术特点。理想的塔杆监控点高度应该是，高过四周的灌木林，摄像机水平位置能够监视到较大面积。具体如下述：
1、预留摄像机安装位。
2、基站立杆均架设在山顶，处于三无区域（无路、无电、无网络），考虑到运输能力、建设成本、施工难度等因素，结合安装位置树木较少的特点，监控杆高度为5米。监控杆主杆为圆形，杆体:直
径Φ125mm、管壁厚为4mm，底座钢板400mm×400mm×10mm。
3、立杆通过安装在基座内的四根螺栓固定在基座上，将立杆、接地体、基座完全安装固定以后，使用C20混凝土将整个法兰盘和电杆底部的四片固定件完全包封，立杆基础600mm×600mm×800mm。
4、杆体选择优质的Q235B钢材一次成型，支臂采用镀锌钢管，或者根据需要加工成异型杆体后镀锌。
5、杆体表面处理采用内外热浸锌工艺；镀锌层表面应光滑美观，无褶皱、流坠及锌瘤、起皮、斑点、阴阳面缺陷存在。
6、杆体颜色综合林区格调、周边环境、地理位置等因素确定，目前可选标准灰、乳白或深灰。
7、应能满足造型支臂等附属设备结构件的安装施工承重，监控立杆承重量不小于300Kg。
8、避雷措施：立杆有避雷和防雷接地装置，接地须与主要构件带电金属形成整体，通过接地装置与接地引下线直焊，监控立杆，采用立杆避雷针支架通过法兰安装避雷针的方式，与引下扁钢可靠连接并引下至立杆底部接地装置，有效保护范围在37°夹角内，避雷针的高度，必须按照设备的安装位置计算，大约为1.5米。
9、立杆及其主要构件的防护等级不小于IP55，应满足露天使用环境的要求。
10、立杆设备位置需开穿线孔，具体开孔高度及大小根据设备安装位置和线径确定；立杆底部适当位置开设腰形检修口，并有防雨型锁紧盖。
11、钢结构件上的联接螺栓应简单统一，螺栓规格宜不小于M8，连结应有防松动措施，且牢固可靠。
12、立杆系统包括监控立杆、基础、配套的接地防雷、安装结构件、安全系统等。
图755米立杆示意图
（二）基站电源设计
1、设计内容
本项目实施地处于三无区域（无路、无电、无通信网络），监控基站相当分散，大部分地点车辆不能通达，必须通过二次人力运输将设备物资运至建设地点。另外林火视频监控基站距当地村庄较远，过长的电源线路导致到达基站时电压较低，容易造成设备损害，并且架设电力电缆成本较高，还需破坏植被。考虑到运输能力、建设成本、施工难度等因素将无法采用市电，只能采用大功率的风光互补发电系统提供监控设备的电力供应。太阳能发电系统正常寿命下，须保证用电设备连续3个阴雨天的情况下用电。太阳能板光电转化率不低于17％，衰减率一年内不大于5％，以后基本保持稳定。密封阀控免维护胶体蓄电池在-30℃～60℃环境下免维护连续工作3年后，容量衰减不超过30％。
2、供电系统参数设计
视频监控基站：系统总功率约为156W，项目实施地年平均日照4.4小时/天，保证3个阴天系统能正常工作的情况下，具体参数计算见下表：
微波中继站、超短波数据通信基站：系统总功率约为34W，项目实施地年平均日照4.4小时/天，保证3个阴天系统能正常工作的情
综上所述，视频监控基站采用2100W风光互补电源系统，微波中继站采用800W太阳能电源系统风光互补电源系统可满足系统供电要求。考虑到运输能力、建设成本、施工难度等因素，将风光互补电源系统有机的结合，安装在监控立杆上，可保证太阳能电源系统的安全以及降低建设成本。
3、电源远程监控系统设计
利用已建成的传输网络进行组网，通过远程对电源监控器的控制，集中监测不同地点基站的远程电源监控器情况，做到无人值守和远程遥控与检测。同时利用GIS系统，实时动态反映基站的具体位置、编号、工作状态（蓄电池电压、充电电压、充电电流、现场温度、负载功率）等，缺电时可主动以声音、颜色、信息方式告警。电源远程监控系统由电源远程监控器和电源远程监控软件构成，电源远程监控器安装在每个风光互补电源上，软件部署在监控中心。
4、供电系统设备构成
2100W风光互补电源系统由1600W单晶/多晶硅太阳能电池板、500W风力发电机、12只12V/100ah胶体电池、智能充放电控制器、蓄电池地埋箱、电源远程监控器等构成。太阳能电池板支架、风机支架等在监控杆上预留。
800W太阳能电源系统由800W单晶/多晶硅太阳能电池板、4只12V/100ah胶体电池、智能充放电控制器、蓄电池地埋箱、电源远程
监控器等构成。太阳能电池板支架等在监控杆上预留。
5、供电系统部署
2100W风光互补电源系统为林火视频监控基站提供电源。800W太阳能电源系统为微波中继站提供电源。
（三）基站防盗设计
前端基站设备大多数安装在无人值守的密林深处，需要考虑设备防盗的问题，一般采用低功耗的防盗摄像机。防盗摄像机使用室外一体红外摄像机，红外双鉴探测器的报警信号直接接入监控中心。一旦有人靠近、攀爬基塔，告警系统启动，防盗摄像机图像回传至终端系统的监控中心并实时录像，同时，户外音箱现场播放语音警示。监控中心接收到报警信号后，也可立即通过语音对讲系统对现场
喊话。
（四）防雷接地系统设计
1、防雷接地系统要求
防雷接地系统建设须符合GB50343和GB50057的规定，符合接地阻值的要求建设，防雷接地验收标准须符合QX/T105的规定。按照防雷接地的国家标准，野外基站塔桅系统防雷接地电阻应小于10Ω，野外设备的防雷接地电阻应小于4Ω。
2、设计内容
本项目主要从立杆基建系统、电源系统、无线发射系统、信号系统、网络系统等方面的雷电防护进行设计。
（1）立杆基建系统防雷
监控立杆防雷：通过立杆避雷针支臂上的法兰与不小于1.5m的避雷针进行连接，避雷针做成伞状最好，避雷针长度按照支臂安装高度进行确定，保证监控立杆与风光立杆的设施设备在避雷针37°的
保护角内；风光互补立杆防雷：无需安装避雷针，由风力发电机设计考虑避雷接闪器等措施，只需将风力发电机接地装置通过引下线与接地体可靠连接，即可双重防雷保护。
（2）电源防雷
在高山雷击损坏设备的事故中，约80%～95%以上是从供电线路侵入的，因此作好前端电源防雷是相当重要的，电源供电线路必须实施多级防雷。为避免高电压经过避雷器对地泄放后的残压或因更大的雷电流在击毁避雷器后继续毁坏后续设备，以及防止线缆遭受二次感应，本系统对室外设备箱220V电源进线、设备供电插座端、电源适配器交直流输出线缆端安装不同规格的避雷器，避雷标称放电电流不小于10KA，电压不小于10KV。
（3）天线防雷
涉及到发射系统，需在发射机和天线之间串接射频避雷器，以避免来自天线的雷击，本项目无线网桥采用内置式天线，通过设备接地装置，可有效避免直击雷的破坏。
（4）信号防雷
各种野外控制线路、数字信号线路进行屏蔽接地处理。
（5）网络防雷系统
在网络线路中串联安装网络信号避雷器，标称电压5V，最大持续工作电压6.5V，电压保护水平≤13V，最大放电电流10KA。
（6）接地系统
3、防雷接地系统组成
防雷接地系统设施主要包括：立杆避雷针、避雷引下扁钢；设备箱及构件引下线；电源和信号避雷器以及接地网等，其主要的功能是为了将可能击中立杆、构件及设备的雷电通过避雷针、避雷扁钢、引下至接地网，泄放入大地。