浙江省森林防火數(shù)字通信系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀分析及發(fā)展對策

吳昊李少虹

（1 國家林業(yè)局華東林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院 浙江杭州 310019；

2 浙江省林火監(jiān)測中心 浙江杭州 310020）

浙江省森林防火數(shù)字通信系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀分析及發(fā)展對策

吳昊1李少虹2

（1 國家林業(yè)局華東林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院 浙江杭州 310019；

2 浙江省林火監(jiān)測中心 浙江杭州 310020）

分析了浙江省森林防火數(shù)字通信系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀，總結(jié)了其存在的問題，提出了完善森林防火通信系統(tǒng)的方案及全省建設(shè)布局，為提升森林防火綜合指揮調(diào)度水平和森林火災的應急處置能力提供了有效的技術(shù)支撐。

森林防火；數(shù)字通信系統(tǒng)；現(xiàn)狀；對策

據(jù)統(tǒng)計資料，2003-2013年浙江省共發(fā)生森林火災次數(shù)4860起，過火森林面積70365.55公頃，受害森林面積38126.38公頃，森林防火形勢嚴峻，特別是無線通信覆蓋率較低，極大制約著預防與撲救森林火災能力的發(fā)展?！笆濉逼陂g，根據(jù)國家林業(yè)局森林防火規(guī)劃建設(shè)項目安排，浙江省實施了森林防火通信系統(tǒng)建設(shè)項目，著力提高無線通信覆蓋率，提升對森林火災的應急處理能力。

1 建設(shè)現(xiàn)狀

項目建設(shè)主要包括數(shù)字超短波系統(tǒng)和應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)兩部分。目前已實現(xiàn)多信道集群通信，分組通信；GPS定位數(shù)據(jù)傳輸、顯示與地理信息配套導航；特權(quán)用戶通話，強行插話功能；林區(qū)管理員的定位定崗；數(shù)字對講機在各地市的自動漫游；用戶身份碼管理；各縣（區(qū)）局與地區(qū)（和省級）防火指揮中心IP互連等功能?，F(xiàn)有數(shù)字超短波系統(tǒng)基本情況：浙江省63個單位完成架設(shè)數(shù)字超短波基站126個（固定臺和便攜移動臺），數(shù)字對講機434臺，數(shù)字車載臺178臺，配套手提電腦63臺等設(shè)備。現(xiàn)有應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)基本情況：在省本級及9個地級市已經(jīng)完成建設(shè)各類VSAT端站20套(地面站10套，便攜站10套)，衛(wèi)星電話10個。

2 項目必要性分析

2.1 項目建設(shè)是應對森林火災突發(fā)事件的需要

浙江省堅持走林業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路，并作出加快林業(yè)改革發(fā)展、推進“森林浙江”建設(shè)的戰(zhàn)略決定。隨著“森林浙江”建設(shè)的實施和深入，森林覆蓋率逐年提高，森林消防工作的壓力與日俱增，對森林防火通信的要求也越來越高。

2.2 項目建設(shè)是保護生態(tài)安全和人民生命財產(chǎn)安全的需要

森林火災是對生態(tài)環(huán)境破壞性最大的災害之一，不僅對森林資源和生態(tài)環(huán)境造成巨大的損失，同時也對生活在林區(qū)的人民群眾生命財產(chǎn)安全造成極大的威脅。因此，急需有效提升現(xiàn)有的森林防火通信系統(tǒng)和信息指揮系統(tǒng)，提高在森林火災預防、監(jiān)測和撲救中的協(xié)調(diào)指揮能力，從而降低森林火災的發(fā)生率，保護生態(tài)資源和人民生命財產(chǎn)安全。

2.3 項目建設(shè)是推進森林消防現(xiàn)代化進程的需要

與發(fā)達國家相比，浙江省森林消防工作的科技含量和現(xiàn)代化程度還較低，亟待提高。森林防火數(shù)字通信系統(tǒng)是森林消防、計算機、地理信息系統(tǒng)、遙感等多學科科技人員協(xié)同工作、合作研究開發(fā)的成果。因此，該項目的建立和運行，將進一步提高浙江省森林消防工作的科技含量，提升全省森林消防工作人員的科技水平，有力促進全省森林消防工作的現(xiàn)代化進程。

3 存在問題

3.1 數(shù)字超短波系統(tǒng)

（1）數(shù)字基站密度不足，通信覆蓋率不足。雖然每個縣市都架設(shè)了1-2個數(shù)字基站，但是主要林區(qū)通信覆蓋率最多只能達到40-55%。以浙江省建德市為例，其總面積2321平方公里，而烏龍山基站覆蓋面為1050平方公里，通信覆蓋面僅為45%，林區(qū)仍有較大部分通信盲區(qū)和死角。

（2）高山基站的電源問題?，F(xiàn)有高山基站僅考慮用220V交流電供電，實際情況是許多高山基站架設(shè)地點沒有機房、沒有交流電源，也沒有其他供電方式，沒有架設(shè)基站的條件。所以有許多地市沒法在林區(qū)高山上架設(shè)基站，只在大樓上架設(shè)，影響了通信距離，影響了通信面積。林區(qū)高山?jīng)]有通信鐵塔，基站設(shè)備沒有地點架設(shè)，無市電、無機房，也沒有安裝基站、風力發(fā)電機、太陽能板、電池、天線等設(shè)備的平臺，抗損抗盜抗臺風能力弱，天線低效果差。

（3）用戶終端數(shù)量不夠。隨著數(shù)字超短波系統(tǒng)的建立和和鄉(xiāng)鎮(zhèn)專業(yè)、半專業(yè)森林消防隊伍的建立，現(xiàn)有數(shù)字對講機和車臺已遠遠不能滿足要求。

（4）現(xiàn)有地市的基站的智能互聯(lián)缺少分集接收技術(shù)，影響了通信效率。

（5）撲火現(xiàn)場沒有視頻通信手段。一線撲火隊員和指揮員之間沒有直接的視頻通信手段。

（6）撲火隊員之間、撲火隊員和指揮員之間缺乏智能通信手段，如互發(fā)圖片、地圖、地理定位、標注、文件等功能。

3.2 應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)

（1）現(xiàn)有的手工對星衛(wèi)星應急通信系統(tǒng)，已難以滿足目前對森林火災的處置和監(jiān)控要求，制約著及時救援和管理能力，故建立一套一鍵對星的森林防火應急衛(wèi)星通信平臺是非常迫切的。

（2）需進一步提升全省森林防火通信和信息指揮系統(tǒng)處置森林火災的能力，提供緊急情況下數(shù)據(jù)、語音、圖像實時順暢傳輸?shù)膽蓖ㄐ攀侄?，確保在發(fā)生重大森林火災時能及時建立撲火前指與森林防火指揮中心的高速通信鏈路，將火場現(xiàn)場的視頻、語音、數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)绞≈笓]部、省政府應急辦乃至國家森林防火指揮部、國務(wù)院應急辦，實現(xiàn)火場前指和后方指揮體系的一體化，為各級森林防火指揮機構(gòu)和領(lǐng)導第一時間了解現(xiàn)場實況，進行科學決策提供信息通信和保障服務(wù)。

4 發(fā)展對策

4.1 建設(shè)布局

（1）森林防火數(shù)字通信系統(tǒng)是以數(shù)字超短波通信網(wǎng)建設(shè)為主、應急衛(wèi)星通信建設(shè)為輔，確保全省重點火險區(qū)在森林火災預防、監(jiān)測和撲救工作中語音和數(shù)據(jù)通信的暢通。

（2）數(shù)字超短波通信網(wǎng)從省級指揮中心一直延伸到森林防火工作最基層單位的每個了望臺、檢查站、巡護隊，在日常森林火災的預防、監(jiān)測和森林火災發(fā)生后的撲救過程中起到保證基本話音通信聯(lián)絡(luò)暢通的作用。因此，以全省重點火險治理片區(qū)中的市、縣（市、區(qū)）為規(guī)劃單位，在現(xiàn)有數(shù)字通信系統(tǒng)基礎(chǔ)上，建立覆蓋更廣泛、功能更實用的穩(wěn)定、可靠和適用的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。

（3）針對浙江山區(qū)面積大、林區(qū)覆蓋面廣、林區(qū)高山無現(xiàn)成機房、鐵塔、電源的情況，需要根據(jù)超短波基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、分區(qū)施策的原則、地形差異及通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，以中繼臺的密度為標準、以了望臺為基礎(chǔ)、因地制宜地架設(shè)高山通信鐵塔及高山基站電源輔助設(shè)備。

（4）為實現(xiàn)縣（市、區(qū)）與縣（市、區(qū)）數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的銜接，以及與市級、省級森林防火指揮部間的互連互通，在縣、市基站都應配備綜合網(wǎng)關(guān)設(shè)備，以完成超短波通信網(wǎng)絡(luò)的橫向延伸和縱向聯(lián)通，確保網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的建設(shè)。

（5）為了實現(xiàn)對全省數(shù)字對講機、車載臺、無線電頻率、數(shù)字基站、多網(wǎng)互連的管理，需要在縣（市、區(qū)）指揮中心配備數(shù)字通信系統(tǒng)管理平臺，以確保整個系統(tǒng)安全有序高效地運行。

（6）為實現(xiàn)數(shù)字通信系統(tǒng)的實用性和先進性，保證在實現(xiàn)森林防火話音通信基礎(chǔ)上進一步實現(xiàn)多媒體通信，需要采用成熟的3G/4G技術(shù)、無線路由技術(shù)、寬帶視頻技術(shù)，充分利用多媒體資源，將數(shù)字通信網(wǎng)接入3G/4G公網(wǎng)、因特網(wǎng)等，更好地為森林防火服務(wù)。

（7）在保障日常林區(qū)管護工作和防火撲火工作的無線話音通信情況下，在縣級林場新增數(shù)字超短波視頻圖傳便攜設(shè)備，平時用于防火員巡護，撲火時用于傳輸火場圖像，也可用于火場與前指及指揮中心三方視頻會商，并能支持各種多媒體業(yè)務(wù)，比如圖文傳輸、文件收發(fā)、地理信息系統(tǒng)運用等。按順序漸進原則進行該設(shè)備的配備，提倡每個縣先配置一套使用。

（8）使用林業(yè)專用的地理信息系統(tǒng)，充分發(fā)揮數(shù)字通信系統(tǒng)優(yōu)勢，實現(xiàn)對一線護林員的工作狀態(tài)、地理位置等實時監(jiān)測和管理，以及火場撲火隊員的地理信息的運用等，確保一線防火工作做到實處。

（9）配備便攜式VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)等組成的可移動高清視頻設(shè)備，能夠在必要的地點（火場、分前指、前指）進行臨時架設(shè)組網(wǎng)，完成火場與前指、基指以及撲火隊之間的高清視頻通信聯(lián)絡(luò)，并實現(xiàn)火場一線指戰(zhàn)員與前指、省和國家森林防火指揮部之間的三方視頻會晤。衛(wèi)星應急通信設(shè)備的配置和數(shù)量同樣根據(jù)分區(qū)施實的原則，重點保障地市級，從而保證通信聯(lián)絡(luò)的暢通。

4.2 現(xiàn)有數(shù)字超短波系統(tǒng)的完善方案

（1）為實現(xiàn)95%以上的通信覆蓋率，項目建設(shè)中每個縣（市、區(qū)）需再增加2-4套數(shù)字基站。

（2）每個縣（市、區(qū)）隨著基站數(shù)量的增多，采用現(xiàn)代的多基站分集接收和控制技術(shù)，能夠提高通信效率，增大通信面積。每個縣（市、區(qū)）采用建設(shè)一個中心型基站與其他高山基站互連的方式，統(tǒng)一管理控制，能極大提高通信效率，減輕維護工作量。

（3）高山基站的通信鐵塔建設(shè)：工程每套基站需建設(shè)高腳架鋼結(jié)構(gòu)的專用通信鐵塔。這樣可以極大地提高設(shè)備的安全性，保證全氣候基站工作，減輕維護工作量。根據(jù)每縣（市、區(qū)）的具體情況確定設(shè)備數(shù)量 ，在林業(yè)大縣安裝4個，小縣安裝2個。

（4）無人高山基站電源建設(shè)：現(xiàn)有高山基站建設(shè)中，沒有考慮到高山架設(shè)地點沒有機房沒有電源情況。在項目建設(shè)中，須增加無人高山基站野外架設(shè)的電源輔助設(shè)備建設(shè)。

（5）數(shù)字基站綜合網(wǎng)關(guān)：為了實現(xiàn)數(shù)字通信終端設(shè)備的智能通信能力，支持接收數(shù)字超短波視頻圖傳便攜臺的寬帶無線視頻信號，在林業(yè)IP網(wǎng)故障情況下，對講機等音視頻信號可以通用數(shù)字基站綜合網(wǎng)關(guān)切換到公網(wǎng)中轉(zhuǎn)，實現(xiàn)地區(qū)通、全省通等。

（6）每個縣（市、區(qū)）目前只有5-10臺數(shù)字對講機和車臺，遠遠滿足不了通信需要。項目建設(shè)中需要采購一批數(shù)字對講機和車載臺來滿足通信需求，以支持現(xiàn)場撲火隊與指揮部等間的數(shù)字集群通信、視頻、GIS、指揮調(diào)度等。

（7）防火指揮中心數(shù)字通信綜合管理平臺設(shè)立的需求：森林防火工作中，各指揮部需要對各種通信設(shè)備及時進行調(diào)度、控制和指揮；需要安裝具有各種調(diào)度指揮的控制中心，比如支持現(xiàn)場撲火隊與指揮部等數(shù)字集群通信、視頻、GIS、指揮調(diào)度等。

（8）對數(shù)字超短波視頻圖傳便攜臺的需求：撲火隊員在現(xiàn)場需要同時對多個火點視頻觀察，以往的視頻設(shè)備過于笨重，無法現(xiàn)場采集視頻資料。因此，項目建設(shè)中裝備車載式數(shù)字超短波綜合型圖傳數(shù)字基站和數(shù)字超短波視頻圖傳便攜臺，實現(xiàn)撲火隊員智能通信的需求。

（9）實現(xiàn)五個通：全省通、視頻通、異網(wǎng)通（公網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)、有線網(wǎng)等）、天地通、動中通。全省通：全省各地對講機都能夠相互通話;視頻通：要求專業(yè)半專業(yè)的撲火隊員的在撲火現(xiàn)場的視頻能夠傳輸?shù)角熬€指揮部、地市縣指揮中心、省指揮中心；異網(wǎng)通（公網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)、有線網(wǎng)等）：數(shù)字對講機車臺等必須與有線電話、移動電話、衛(wèi)星系統(tǒng)等互聯(lián)互通；天地通：要求護林直升機上的人員能夠與地面的數(shù)字對講機互聯(lián)互通。動中通：要求數(shù)字對講機能夠在移動中的車輛中通話。

4.3 現(xiàn)有應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)的完善方案

（1）VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)經(jīng)過二十多年的發(fā)展進步，具有終端體積小、耗電省、通信范圍全國無縫隙覆蓋、支持視頻、多路語音及高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)點，是世界上解決偏遠地區(qū)語音和數(shù)據(jù)通信的首選方式。通過建設(shè)能夠滿足我省森林防火應急通信的特殊要求，提升撲火前指與森林防火指揮中心的通信能力。

（2）由于現(xiàn)在采用的手工對星模式，對人員要求高，而且不能完全滿足高清的視頻傳輸，已不能完全滿足、適應新形勢下的森林火災應急指揮和通信需求。選擇VSAT應急衛(wèi)星系統(tǒng)既可以提升對突發(fā)森林火災的處置能力，也是符合國家信息保障能力發(fā)展趨勢的需要；同時，配備各類便攜衛(wèi)星通信終端，可以快速機動至火場，可在第一時間搭建滅火指揮系統(tǒng)，為火情的探明和火災的撲救提供強有力的技術(shù)保障。

（3）VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以同時傳輸話音、數(shù)據(jù)和寬帶視頻等信息，具有可移動性、便攜性，且通信費用相對較低、數(shù)據(jù)傳輸帶寬有保證的優(yōu)點。因此，作為森林防火應急通信系統(tǒng)的解決方案是當前技術(shù)條件下的最佳選擇，可以進行高速的數(shù)據(jù)、語音通信和視頻會議、在線會商等，便于及時、準確了解火場一線的火情信息，做出科學決策。

5 結(jié)論

浙江省森林防火數(shù)字通信系統(tǒng)建設(shè)以《全國森林防火中長期發(fā)展規(guī)劃（2009-2015）》為依據(jù)，按照林業(yè)信息化建設(shè)技術(shù)要求，大力推進森林防火通信和信息指揮系統(tǒng)建設(shè)，建立健全標準體系和管理制度，有效提升森林防火綜合指揮調(diào)度水平和森林火災的應急處置能力。在利用國家公共資源基礎(chǔ)上，根據(jù)《全國森林防火通信和信息指揮系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)指南》的要求，重點加強以數(shù)字超短波通信火場通信網(wǎng)建設(shè)、以VSAT衛(wèi)星通信為主要的衛(wèi)星通信網(wǎng)建設(shè)、以綜合通信車為主要內(nèi)容的應急機動通信系統(tǒng)建設(shè)、以各級指揮中心為主要內(nèi)容的綜合指揮調(diào)度平臺建設(shè)等，建成覆蓋全省的森林防火數(shù)字通信專用網(wǎng)和森林防火數(shù)字通信管理平臺，實現(xiàn)語音通信由模擬向數(shù)字通信轉(zhuǎn)變、多媒體通信、多網(wǎng)融合通信和全省基站對講機的統(tǒng)一管理，力爭實現(xiàn)重點治理區(qū)域森林防火通信覆蓋率達到95%以上。逐步提高浙江省林區(qū)無線通信的覆蓋率和可靠性，提升浙江省重點森林火險區(qū)森林火災的預防、監(jiān)測和撲救指揮等能力，從而穩(wěn)步實現(xiàn)浙江省重點森林火險區(qū)不發(fā)生重、特大森林火災，最大限度降低森林火災發(fā)生率，切實保護好浙江省的森林資源和野生動植物資源，為建設(shè)“兩美浙江”作出新的貢獻。

[1] 國家森林防火指揮部辦公室，中國電子科學研究院.全國森林防火通信和信息指揮系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)指南[M].2013.

[2] SJ/T 11228-2000.數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)體制[S].

[3] GA/T4444-2003 .公共數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)總體技術(shù)規(guī)范[S].

[4] 原信息產(chǎn)業(yè)部.數(shù)字集群通信頻率臺（站）管理規(guī)定[S].2007.

S762.2

B

1004-7743（2014）04-0062-04

2014-08-05