【安防知識網(wǎng)】森林火災(zāi)是世界性的林業(yè)重要災(zāi)害之一，隨著中國造林事業(yè)的不斷發(fā)展，防火工作成為首要任務(wù)。森林防火必須貫徹“預(yù)防為主，積極撲救”的方針，真正做到早發(fā)現(xiàn)，早解決。目前，基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，已廣泛應(yīng)用于森林防火監(jiān)控領(lǐng)域。

　　項(xiàng)目介紹

　　山西地處黃土高原的邊緣，全省森林覆蓋率為14.12%，總計(jì)3259萬畝，全省林區(qū)、礦區(qū)、農(nóng)區(qū)交錯(cuò)分布，點(diǎn)多面廣，同時(shí)，太行山、呂梁山平行分布的狹管效應(yīng)，加速了大風(fēng)天氣的形成。隨著森林資源的快速增長，森林資源防火管控壓力日益加重。

　　據(jù)估計(jì)，“十一五”期間，山西全省共發(fā)生森林火災(zāi)127起。其中，重大森林火災(zāi)2起，過火面積11563公頃，受害森林面積2808公頃，燒毀林木蓄積81269立方米，燒毀幼樹164萬株，因撲火傷亡18人，其中5人死亡，撲火費(fèi)用及直接經(jīng)濟(jì)損失總價(jià)值達(dá)3182萬元?；馂?zāi)頻發(fā)造成森林資源的重大損失，同時(shí)也暴露出森林防火存在設(shè)備設(shè)施、撲救手段、監(jiān)測預(yù)警手段滯后的突出問題。造成全省森林防火及時(shí)預(yù)警預(yù)報(bào)難，護(hù)林巡查職守難，及時(shí)組織撲救難，現(xiàn)場指揮調(diào)度難的四難局面。

　　為從根本上提高全省預(yù)防和撲救森林火災(zāi)的綜合能力，山西省林業(yè)部門要求建設(shè)“省-市-縣”三級森林遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)使用純數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對全省70%以上森林資源面積進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)預(yù)警監(jiān)控，在遠(yuǎn)程可以通過視頻監(jiān)控圖像及時(shí)發(fā)現(xiàn)林區(qū)火災(zāi)險(xiǎn)情，提高森林防火預(yù)警預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度和及時(shí)性，使森林火災(zāi)的年發(fā)生率低于2次/10萬公頃，年受害率低于0.1‰，控制率低于10公頃/次。

　　系統(tǒng)架構(gòu)

　　森林防火是一項(xiàng)復(fù)雜的多學(xué)科系統(tǒng)工程，是每一個(gè)國家面臨的重大課題。美國使用無人駕駛林火預(yù)警飛機(jī)進(jìn)行24小時(shí)進(jìn)行監(jiān)測;加拿大采取衛(wèi)星巡回與直升機(jī)輪流監(jiān)測相結(jié)合進(jìn)行火災(zāi)防范;澳大利亞采用群眾舉報(bào)、高山望、飛機(jī)巡護(hù)、衛(wèi)星遙感相結(jié)合的方式進(jìn)行監(jiān)測;國內(nèi)多采用高山望、地面巡護(hù)、衛(wèi)星遙感相結(jié)合的方式進(jìn)行。以上方式雖各有千秋，但存在成本高昂、監(jiān)管不全、發(fā)現(xiàn)滯后等缺陷。如何利用有限的資金，提高森林防火效率一直是困擾森林管護(hù)人員的一大難題。

　　針對森林防火工作面臨的巨大壓力，山西省林業(yè)廳采用現(xiàn)代通信技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)，探索出一套適合山西省情的森林防火新手段——“森林遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控防火系統(tǒng)”。一期工程的建設(shè)涉及全省11個(gè)市104個(gè)縣(市、區(qū))，主要建設(shè)內(nèi)容包括400個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控點(diǎn)，1個(gè)省森林防火監(jiān)控指揮中心，11個(gè)市級監(jiān)控指揮中心，12個(gè)視頻會議主會場，104個(gè)視頻會議分會場。系統(tǒng)采用三級聯(lián)網(wǎng)方案，分別是監(jiān)控點(diǎn)+縣級、市級、省級三級聯(lián)網(wǎng)，對火災(zāi)進(jìn)行預(yù)測以及應(yīng)急指揮(如圖1 和圖2)。 [nextpage]

圖1   三級聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖2   系統(tǒng)設(shè)計(jì)拓?fù)鋱D  [nextpage]

　　監(jiān)控點(diǎn)+縣級林業(yè)部門

　　監(jiān)控點(diǎn)+縣級林業(yè)部門屬于三級聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的第一級。在山西省各個(gè)縣、地區(qū)所轄范圍之內(nèi)的林區(qū)山頭、制高點(diǎn)建設(shè)視頻監(jiān)控點(diǎn)。監(jiān)控點(diǎn)由以下設(shè)備構(gòu)成：鐵塔提供主攝像機(jī)、防盜攝像機(jī)、微波傳輸設(shè)備的承載安裝;機(jī)房內(nèi)放置蓄電池、充放電控制器、逆變器、編碼器等室內(nèi)設(shè)備;太陽能供電為前端所有設(shè)備提供72小時(shí)不間斷電源供給;主攝像機(jī)進(jìn)行森林遠(yuǎn)程監(jiān)控的視頻掃描，掃描半徑可達(dá)1-5公里;防盜攝像機(jī)提供前端設(shè)備的保安監(jiān)控及報(bào)警提示;遠(yuǎn)程喊話系統(tǒng)提供前端與監(jiān)控中心的遠(yuǎn)程雙向?qū)χv及中心對前端的喊話指揮;微波設(shè)備提供透明的傳輸通道，將編碼器處理過的視頻、音頻信號傳輸至各級指揮中心，同時(shí)接受來自中心的控制信號。

　　前端監(jiān)控點(diǎn)的所有信號通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器編碼壓縮，用于遠(yuǎn)程傳輸至市級林業(yè)部門(集中管理中心)?？h級林業(yè)部分為森林遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控防火系統(tǒng)的最直接使用機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)本縣轄區(qū)內(nèi)的森林遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控防火系統(tǒng)前端監(jiān)控點(diǎn)，履行森林防火的職能;使用市級林業(yè)部門分發(fā)的管理權(quán)限，隨意查看本縣內(nèi)任何一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的資料和信息，但不能跨區(qū)管理其它縣、市的監(jiān)控點(diǎn)。

　　市級林業(yè)部門

　　市級林業(yè)部門屬于三級聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的第二級。為整個(gè)森林遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控防火系統(tǒng)的核心部分，也是這個(gè)森林遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控防火系統(tǒng)的集中管理中心，負(fù)責(zé)管理各個(gè)監(jiān)控點(diǎn);前端監(jiān)控點(diǎn)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至最近的有線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，就近接入有線專網(wǎng);把前端監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和圖像傳輸給市級林業(yè)部門;進(jìn)行數(shù)據(jù)集中存儲;為縣級、市級、省級林業(yè)部門以及各級用戶分配相應(yīng)管理、使用權(quán)限;為縣級林業(yè)部門和省級林業(yè)部門提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的服務(wù)。市級林業(yè)部門用戶使用自己的權(quán)限，隨意查看本市內(nèi)任何一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的資料和信息，不能跨區(qū)管理其他市級林業(yè)廳的監(jiān)控點(diǎn)。

　　省級林業(yè)部門

　　省級林業(yè)部門屬于三級聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的第三級。可以巡查第一級各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的情況，可以遠(yuǎn)程指揮協(xié)調(diào)市級林業(yè)部門和縣級林業(yè)部門所轄資源，遠(yuǎn)程指揮現(xiàn)場防火、滅火工作，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急指揮職能。省級林業(yè)部門可以在各個(gè)市級和縣級林業(yè)部門使用自己的權(quán)限，隨意查看本省內(nèi)任何一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的資料和信息。

　　系統(tǒng)特色

　　該系統(tǒng)綜合采用數(shù)字視頻技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、太陽能技術(shù)進(jìn)行實(shí)施。以視頻監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，融合GPS定位系統(tǒng)、氣象傳感系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)，形成對森林火災(zāi)、森林采伐、濕地保護(hù)、造林情況、森林病蟲害、退耕護(hù)岸林情況、林區(qū)野生動物種群和數(shù)量進(jìn)行全方位電子化管理的森林信息數(shù)字化管理系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)具備自動防火監(jiān)控、遠(yuǎn)程語音通信、防盜報(bào)警、太陽能供電、大屏幕圖文顯示、海量視頻數(shù)據(jù)存儲于一體的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，各個(gè)功能模塊不再是獨(dú)立運(yùn)行的模塊，而是作為系統(tǒng)的重要組成，相互集成了一套完整成熟的森林遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控防火系統(tǒng)。

　　實(shí)際效益

　　山西森林防火遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過近2年的運(yùn)行，成效比較明顯,運(yùn)行期間在監(jiān)控范圍內(nèi)監(jiān)測到火情28起，其中森林火情4起，新造林地邊緣火情7起，農(nóng)田燒秸稈、燎地邊17起，28起火情全部在3小時(shí)內(nèi)撲滅，沒有形成1起森林火災(zāi)。為此，山西省森林公安局提出，將在全省繼續(xù)推廣實(shí)施森林遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控防火系統(tǒng)建設(shè)，初步形成省、市、縣三級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，將覆蓋全省2600多萬畝森林，以確保森林資源安全。山西森林遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控防火系統(tǒng)對于全國森林防火提供了一個(gè)非常好的范例，遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控技術(shù)可以服務(wù)森林防火，使得林業(yè)資源得到更為積極、有效的技術(shù)保護(hù)。