構(gòu)建森林防火實(shí)戰(zhàn)指揮一體化神經(jīng)系統(tǒng)

張艷紅+盧勇+陳俊杰+王大震+王景利

摘 ? ?要：針對(duì)目前森林防火信息化建設(shè)門(mén)類(lèi)眾多、各成體系、缺乏統(tǒng)一的技術(shù)平臺(tái)、不能實(shí)現(xiàn)交互使用和最大程度的優(yōu)化整合，提出了構(gòu)建森林防火實(shí)戰(zhàn)指揮一體化神經(jīng)系統(tǒng)，以森林防火指揮調(diào)度平臺(tái)為大腦，通信鏈路為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，多元數(shù)據(jù)采集為神經(jīng)末梢，將數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析、反饋等各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)融合，提高森林火災(zāi)的應(yīng)急處置能力。

關(guān)鍵詞：森林防火;實(shí)戰(zhàn)指揮;一體化神經(jīng)系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：S762.3 ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.11.034

Construction of Forest Fire Prevention of Actual Combat Command Integrated Neural System

ZHANG Yan-hong1， LU Yong2， CHEN Jun-jie1， WANG Da-zhen1， WANG Jing-li1

（1.Forestry Bureau of Jixian in Tianjin， Tianjin 301900， China; 2.Anhui Four hit Electronic Limited Company， Hefei， Anhui 230000， China）

Abstract： At present， forest fire prevention information construction variety on the system. It is lack of unified technology platform. It cant implement interaction and optimized integration to the greatest extent. We proposed to build the integration of forest fire prevention of actual combat command nervous system， forest fire prevention command scheduling platform as the brain， as neural network communication link， multivariate data acquisition as nerve endings. It will be the data collection， transmission， analysis， feedback and so on each link of organic integration. Purpose to improve the emergency disposal ability of forest fire.

Key words： forest fire prevention; actual combat command; the integration of the nervous system

森林火災(zāi)是森林的主要災(zāi)害之一，不僅嚴(yán)重破壞森林資源，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，而且造成災(zāi)區(qū)及周邊地區(qū)環(huán)境的嚴(yán)重污染。森林火災(zāi)的撲救管理在全球范圍內(nèi)都是一個(gè)難題。當(dāng)前大多數(shù)森林防火的信息化建設(shè)，更多地將關(guān)注點(diǎn)集中在具體功能的實(shí)現(xiàn)、靜態(tài)數(shù)據(jù)的展現(xiàn)，忽略了相關(guān)信息的獲取與關(guān)聯(lián)，無(wú)法將不同結(jié)構(gòu)、不同層面的信息技術(shù)統(tǒng)一在同一平臺(tái)上。鑒于森林防火業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，信息系統(tǒng)建設(shè)的難點(diǎn)綜合體現(xiàn)在火情難以快速獲知、態(tài)勢(shì)難以全面掌握、信息難以通信共享。

1 現(xiàn) ?狀

1.1 系統(tǒng)分散造就數(shù)據(jù)孤島

由于管理上的需要，森林防火指揮部往往建立了各種架構(gòu)和功能的信息系統(tǒng)。例如，視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)自組網(wǎng)絡(luò)或公網(wǎng)將監(jiān)控視頻回傳到監(jiān)控中心，森林防火地理信息系統(tǒng)管理基礎(chǔ)空間及防火專(zhuān)題數(shù)據(jù)，GPS或北斗定位系統(tǒng)負(fù)責(zé)人員、車(chē)輛的定位管理，視頻會(huì)議系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)指揮中心與分會(huì)場(chǎng)的視頻會(huì)話，超短波電臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)講機(jī)的音頻通信等。

門(mén)類(lèi)眾多的信息通信系統(tǒng)，各成體系，相互將無(wú)法交互，更談不上功能的整合優(yōu)化，即使同屬視頻信號(hào)的監(jiān)控與視頻會(huì)議也無(wú)法整合;同為音頻的電話手機(jī)也無(wú)法與對(duì)講機(jī)通話。如果再考慮到林業(yè)其他部門(mén)系統(tǒng)中與防火息息相關(guān)的森林資源、衛(wèi)星遙感等數(shù)據(jù)系統(tǒng)的割裂，眾多的數(shù)據(jù)孤島將大大增加用戶(hù)的使用難度，降低數(shù)據(jù)使用和功能操作的效率，違背系統(tǒng)建設(shè)的初衷。另一方面，眾多的信息系統(tǒng)及通信網(wǎng)絡(luò)并行，就如同牽線木偶，每一根線只能完成一個(gè)局部的功能。然而在森林火災(zāi)撲救指揮時(shí)，只有各個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致，才能夠準(zhǔn)確有效地實(shí)施指揮，這對(duì)于系統(tǒng)操作人員的要求非常高。隨著技術(shù)手段的提升，可能還會(huì)有更多的系統(tǒng)加入，如果不能實(shí)現(xiàn)一體化的管理與操作，最終只能造成紊亂，事與愿違。當(dāng)各個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)統(tǒng)一整合在同一界面與操作環(huán)境下的實(shí)戰(zhàn)指揮平臺(tái)中，才有可能在情況瞬息萬(wàn)變的火場(chǎng)環(huán)境中操作自如。

1.2 高山密林形成通訊鴻溝

林業(yè)管理的地形環(huán)境復(fù)雜多變。東北林區(qū)原始森林樹(shù)高林密;西南林區(qū)崇山峻嶺，人跡罕至。不僅基礎(chǔ)的公共網(wǎng)絡(luò)很難覆蓋，就連自己架設(shè)通信鏈路也很難實(shí)施，維護(hù)成本巨大。森林防火采集的各類(lèi)數(shù)據(jù)沒(méi)有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)回傳，指揮中心就無(wú)法正確決策;撲火指揮的指令不能保障上傳下達(dá)，指揮調(diào)度更是無(wú)從談起。事實(shí)上，野外環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，已經(jīng)成為森林防火信息化建設(shè)的瓶頸。

現(xiàn)有的各種通信裝備各有長(zhǎng)短，可以解決某一段通信問(wèn)題，但都有其局限性，僅靠一種手段不能滿足森林防火通信保障的需求（有線通信、公眾移動(dòng)通信、短波通信、超短波通信和衛(wèi)星通信等）。指揮中心要能夠指揮到前方，快速下達(dá)指令，跨終端一呼百應(yīng)。目前主要以音頻通信為主，缺乏視頻、消息、LBS定位、業(yè)務(wù)的綜合化體系。前方圖像目前以固定瞭望塔為主，建造成本高，捕獲概率低。當(dāng)發(fā)展了多種音頻和視頻通信系統(tǒng)，各類(lèi)通信系統(tǒng)互聯(lián)互通又存在問(wèn)題。通信孤島降低了溝通效率，增加了用戶(hù)對(duì)裝備的使用難度。撲救森林火災(zāi)，通常是軍、警、民協(xié)同作戰(zhàn)，跨部門(mén)協(xié)作性要求高，互聯(lián)互通存在諸多問(wèn)題。

2 構(gòu)建一體化神經(jīng)系統(tǒng)

隨著我國(guó)基于北斗的定位通信系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)、無(wú)人機(jī)等新技術(shù)的大量成熟運(yùn)用，尤其是近年國(guó)家林業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)化的制定，為打造全新的森林防火工作管理模式提供了良好的條件。我們通過(guò)新技術(shù)突破原有的應(yīng)用瓶頸，通過(guò)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)信息整合與共享，進(jìn)而打造貼合實(shí)戰(zhàn)要求的森林防火實(shí)戰(zhàn)指揮一體化的神經(jīng)系統(tǒng)。

一個(gè)具有活力和卓越能力的人體，必然是具有統(tǒng)一人格、統(tǒng)一思維、完整神經(jīng)系統(tǒng)的有機(jī)整體。我們構(gòu)建的森林防火實(shí)戰(zhàn)指揮平臺(tái)也以建立一體化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為目標(biāo)，將數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析處理、指令反饋等各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)整合?；饒?chǎng)前線多源數(shù)據(jù)采集就像是感知環(huán)境的神經(jīng)末梢，終端應(yīng)用的信息接收與處理類(lèi)似神經(jīng)元，融合統(tǒng)一的通信鏈路構(gòu)成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，指揮調(diào)度平臺(tái)就承擔(dān)了大腦的角色。

森林防火一體化神經(jīng)系統(tǒng)能夠不斷地自我成長(zhǎng)或者進(jìn)化。系統(tǒng)的升級(jí)體現(xiàn)在3個(gè)方面：一是火場(chǎng)感知信息，判斷處理后自動(dòng)觸發(fā)后續(xù)服務(wù)應(yīng)用，縮短應(yīng)急響應(yīng)周期（形成膝跳反應(yīng)或條件反射）;二是具有融合新技術(shù)、新網(wǎng)絡(luò)、新數(shù)據(jù)格式的能力（系統(tǒng)自我學(xué)習(xí)與升級(jí)）;三是后端的指揮調(diào)度平臺(tái)在今后的實(shí)際工作中逐步形成用戶(hù)個(gè)性化的運(yùn)行模式，符合用戶(hù)實(shí)際管理與操作規(guī)范（形成思維模式與人格完善）。

2.1 構(gòu)建火場(chǎng)感知

了解構(gòu)成火場(chǎng)態(tài)勢(shì)各類(lèi)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，是準(zhǔn)確判斷火情發(fā)展趨勢(shì)的必要條件，更是森林火災(zāi)撲救指揮的基礎(chǔ)。所謂火場(chǎng)感知，就是通過(guò)各種技術(shù)手段和途徑采集數(shù)據(jù)?；饒?chǎng)感知是森林防火預(yù)警及指揮的客觀依據(jù)，缺乏感知，就無(wú)從判斷。

火場(chǎng)感知信息由幾大種類(lèi)構(gòu)成：視頻信息、音頻信息、位置信息、環(huán)境信息以及其他相關(guān)信息。

2.1.1 視頻信息 視頻具有直觀、信息量大的特點(diǎn)。對(duì)于災(zāi)害應(yīng)急的處置，決策與參與人員最希望獲得的就是視頻信號(hào)。視頻信息將通過(guò)固定監(jiān)控點(diǎn)、單兵背負(fù)、無(wú)人機(jī)帶載及視頻會(huì)議終端分別獲得。實(shí)現(xiàn)從局部到全局、有平視到俯視的多角度觀察。

2.1.2 音頻信息 音頻交流是人與人之間最直接、最有效率的溝通方式。我們一方面將手機(jī)與對(duì)講機(jī)互通，并整合到指揮系統(tǒng)中，讓對(duì)話在系統(tǒng)內(nèi)完成;另一方面通過(guò)語(yǔ)言合成，將系統(tǒng)傳遞的文字內(nèi)容通過(guò)語(yǔ)言傳達(dá)，簡(jiǎn)化前線人員的操作。

2.1.3 位置信息 位置信息包括人員物資的位置信息和火點(diǎn)火線的位置信息。系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)定位，獲知移動(dòng)目標(biāo)的軌跡、分布，了解火場(chǎng)動(dòng)態(tài);前線人員亦能夠通過(guò)手持信息終端，標(biāo)繪火燒跡線等數(shù)據(jù)信息，標(biāo)注火場(chǎng)態(tài)勢(shì)。

2.1.4 環(huán)境信息環(huán)境信息 包括溫度、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象因子和危險(xiǎn)氣體含量等環(huán)境數(shù)據(jù)，前線人員的生命體征數(shù)據(jù)獲取，以及區(qū)域內(nèi)的高壓線、重點(diǎn)倉(cāng)庫(kù)、危險(xiǎn)源、古樹(shù)名木等敏感高危設(shè)施分布。系統(tǒng)借助專(zhuān)業(yè)傳感器技術(shù)，可通過(guò)穿戴式設(shè)計(jì)與裝備、服裝結(jié)合，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境數(shù)據(jù)，后端信息系統(tǒng)檢索高危重點(diǎn)設(shè)施，主動(dòng)推送提醒。

2.2 網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)覆蓋

如前所述，網(wǎng)絡(luò)通信是阻滯森林防火信息系統(tǒng)建設(shè)的最大瓶頸。公共無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在山區(qū)、林區(qū)的覆蓋率很低，尤其是人口密度很低的區(qū)域。超短波電臺(tái)的自組網(wǎng)絡(luò)，是各級(jí)防火部門(mén)和隊(duì)伍之間的線狀或網(wǎng)狀的分布，更加無(wú)法實(shí)施全覆蓋。大多數(shù)的視頻監(jiān)控是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的微波傳輸，僅傳播視頻及相關(guān)的控制信號(hào)，不能承載其他信息的傳送。衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的傳輸，成本過(guò)高，不能按需使用。

如果在特殊要求下，臨時(shí)性地解決某個(gè)區(qū)域、某點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)通信問(wèn)題，現(xiàn)有的技術(shù)可以做到，但是若要實(shí)現(xiàn)全面信號(hào)覆蓋，則成本過(guò)高，根本不可行。而我們解決問(wèn)題的目標(biāo)，首先是當(dāng)我們需要在某個(gè)區(qū)域?qū)嵭芯W(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)具備或可以在很短的時(shí)間內(nèi)構(gòu)建。其次是不同協(xié)議、不同介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)能夠協(xié)調(diào)一致，提供全面的信息數(shù)據(jù)傳遞。我們通過(guò)設(shè)計(jì)全新的前線指揮車(chē)或移動(dòng)指揮所的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。如果說(shuō)指揮中心是神經(jīng)系統(tǒng)的“大腦”的話，前線指揮車(chē)的功能要大于一般意義上的“脊髓”，它不僅負(fù)責(zé)將全局各類(lèi)感知信號(hào)匯集輸送至大腦，并將多種網(wǎng)絡(luò)融合管理，針對(duì)前指態(tài)勢(shì)實(shí)施指揮調(diào)度。

我們以指揮車(chē)為中心，利用4G網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，構(gòu)建火場(chǎng)自組網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)電腦及智能終端之間的通信連接，實(shí)現(xiàn)火場(chǎng)的動(dòng)態(tài)覆蓋;利用北斗定位通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)的定位及位置信息回傳;車(chē)載電臺(tái)基站聯(lián)系對(duì)講機(jī)的音頻對(duì)話;利用3G等無(wú)線公共網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)指揮車(chē)與指揮中心系統(tǒng)的聯(lián)系與交互;在沒(méi)有任何公網(wǎng)覆蓋區(qū)域，考慮通過(guò)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)將必要信息回傳指揮中心;指揮中心負(fù)責(zé)將接收到的各類(lèi)信息通過(guò)傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)，發(fā)布共享給不在前線的其他相關(guān)部門(mén)、人員。

2.3 綜合數(shù)據(jù)管理

火場(chǎng)感知系統(tǒng)獲取到數(shù)據(jù)種類(lèi)很多，格式各異，數(shù)據(jù)采集手段及傳輸方式不同，并且數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，大量產(chǎn)生，所以必須建立統(tǒng)一的綜合數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，將數(shù)據(jù)集中整合，分析處理后分散應(yīng)用。

首先，我們將不同格式的多媒體信息、相關(guān)數(shù)據(jù)、文字信息統(tǒng)一管理，以基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)為依托，構(gòu)建空間屬性一體化的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)與空間位置緊密關(guān)聯(lián)。

其次，我們應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同對(duì)象、不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)，這包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)于終端的支撐共享，不同隊(duì)伍、單兵之間的傳遞，指令的下達(dá)分發(fā)等。

最后，統(tǒng)一的綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)，應(yīng)支撐更多數(shù)據(jù)分析處理、更多功能應(yīng)用與擴(kuò)展。

2.4 一體化集成

2.4.1 應(yīng)用系統(tǒng)的界面 力求一體化、可視化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)制的整合，也包括標(biāo)準(zhǔn)一體化。

2.4.2 網(wǎng)絡(luò)通信的一體化 實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)、不同協(xié)議之間的交互，通信在平臺(tái)內(nèi)部完成，用戶(hù)在實(shí)際操作時(shí)，不需要在考慮不同通道之間的切換。

2.4.3 數(shù)據(jù)鏈路一體化 系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、通信、處理分析、發(fā)布共享、指令反饋在同一平臺(tái)上完成，不需要額外的人工干預(yù)、導(dǎo)入導(dǎo)出。

2.4.4 應(yīng)用功能一體化 實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型系統(tǒng)功能的調(diào)用，在同一操作界面下，實(shí)現(xiàn)類(lèi)似地圖標(biāo)繪、目的跟蹤、圖像調(diào)用、視頻會(huì)議、語(yǔ)音通話等異構(gòu)系統(tǒng)的操作。

3 通過(guò)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合打通神經(jīng)脈絡(luò)

按照應(yīng)用先進(jìn)通信和信息技術(shù)、面向行業(yè)實(shí)際、分段實(shí)施驗(yàn)證、平戰(zhàn)結(jié)合的設(shè)計(jì)原則，利用先進(jìn)的軟交換技術(shù)、應(yīng)急通信技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合技術(shù)，集互聯(lián)互通應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)、指揮中心各類(lèi)基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)、語(yǔ)音調(diào)度指揮于一體，在緊急情況下，能快速將不同頻段的無(wú)線電臺(tái)、對(duì)講機(jī)、網(wǎng)絡(luò)電話、固定電話、手機(jī)、衛(wèi)星電話、無(wú)線對(duì)講等通信設(shè)備組成一個(gè)統(tǒng)一的通信平臺(tái)，依據(jù)各類(lèi)應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急流程，實(shí)現(xiàn)指揮調(diào)度中心、不同部門(mén)和事件應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)之間快速組網(wǎng)，以實(shí)施指揮調(diào)度、信息交換共享。

異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合采用集中調(diào)度指揮、樹(shù)狀分布響應(yīng)的配置方式。調(diào)度終端對(duì)象依托行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)、PSTN網(wǎng)、G網(wǎng)、C網(wǎng)、無(wú)線對(duì)講網(wǎng)絡(luò)以及IP網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星鏈路與交換主機(jī)服務(wù)器、語(yǔ)音調(diào)度席、指揮中心應(yīng)急管理信息交換媒體、信令、調(diào)度作業(yè)等數(shù)據(jù)信息。通過(guò)數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)與應(yīng)急相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)集成，通過(guò)應(yīng)用集成平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)急相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用的流程集成，實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的“無(wú)縫”融合。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。

4 一體化整合應(yīng)用支持大腦決策

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以地理信息系統(tǒng)（GIS）為基礎(chǔ)的、一體化的實(shí)戰(zhàn)指揮。應(yīng)用軟件與監(jiān)控系統(tǒng)、北斗定位通信系統(tǒng)無(wú)縫連接，使用戶(hù)通過(guò)GIS這個(gè)統(tǒng)一的界面，利用公共接口構(gòu)件，任意調(diào)用、操作包括北斗定位、多網(wǎng)通信、視頻監(jiān)控、決策指揮、衛(wèi)星數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)等在內(nèi)的其他系統(tǒng)。

綜合決策平臺(tái)承擔(dān)了信息系統(tǒng)后臺(tái)海量數(shù)據(jù)處理、分析運(yùn)算、指令發(fā)布、服務(wù)推送等工作。所有火場(chǎng)信息結(jié)合基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)最終匯集在后臺(tái)系統(tǒng)中，并將各類(lèi)信息之間的內(nèi)在關(guān)系統(tǒng)一管理、展現(xiàn)、分析，最后將反饋信息及調(diào)度指令下達(dá)到前線。見(jiàn)圖2。

4.1 值班接警

當(dāng)日值班人員登記的火情登記表中的數(shù)據(jù)不僅僅作為以后生成火災(zāi)檔案（火災(zāi)損失）和查處火災(zāi)案件的主要依據(jù)，還將作為撲火指揮的數(shù)據(jù)來(lái)源。為了保證系統(tǒng)的時(shí)效性，值班記錄必須在系統(tǒng)規(guī)定時(shí)間段填寫(xiě)，逾期不予填寫(xiě)。

4.2 火場(chǎng)綜合態(tài)勢(shì)分析

針對(duì)火場(chǎng)態(tài)勢(shì)實(shí)施分析，首先需要實(shí)時(shí)接收、存儲(chǔ)火場(chǎng)一線回傳的感知信息;然后基于感知信息，結(jié)合基礎(chǔ)空間、屬性數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)，綜合分析。視頻圖像、音頻對(duì)講、氣象環(huán)境、人員位置等火場(chǎng)感知信息的不斷變化，并相互關(guān)聯(lián)，綜合上述動(dòng)態(tài)信息，才能準(zhǔn)確描述、分析火場(chǎng)態(tài)勢(shì)。

4.2.1 視頻綜合調(diào)用系統(tǒng) 在調(diào)用視頻信號(hào)時(shí)，將不再考慮視頻信號(hào)不同來(lái)源，而直接點(diǎn)擊所要查看的視頻信息對(duì)象所在地圖上的位置圖標(biāo)即可。

4.2.2 氣象環(huán)境管理 氣象信息分別由無(wú)人值守氣象站和手持終端采集傳輸。指揮中心接受到的氣象數(shù)據(jù)分別由北斗通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線公網(wǎng)、火場(chǎng)前線自組網(wǎng)絡(luò)到達(dá)指揮車(chē)后再傳回。

4.2.3 移動(dòng)目標(biāo)定位指揮中心 系統(tǒng)跟蹤顯示的各個(gè)撲火救援隊(duì)伍的位置信息、實(shí)時(shí)行進(jìn)路線。

4.3 基于北斗調(diào)度指揮

系統(tǒng)作為服務(wù)器端，在森林防火綜合態(tài)勢(shì)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)海量數(shù)據(jù)展開(kāi)分析處理，運(yùn)用對(duì)地理數(shù)據(jù)的切割和析取，支持網(wǎng)絡(luò)融合傳輸，為移動(dòng)前指和移動(dòng)單兵提供最新的火場(chǎng)決策支持;該系統(tǒng)作為林火撲救指揮的中心樞紐，負(fù)責(zé)指揮中心與電子監(jiān)控系統(tǒng)、多媒體視頻會(huì)議系統(tǒng)、移動(dòng)前線指揮系統(tǒng)、移動(dòng)單兵裝備、移動(dòng)車(chē)輛等獨(dú)立系統(tǒng)單元的聯(lián)動(dòng)與數(shù)據(jù)傳輸，并將指揮中心會(huì)商結(jié)果與指令發(fā)送到各目標(biāo)。

4.4 專(zhuān)業(yè)模型分析系統(tǒng)

4.4.1 林火蔓延分析 以某著火點(diǎn)為起始，系統(tǒng)綜合風(fēng)力風(fēng)向等氣象因素、植被及可燃物、地形地貌、阻隔物等因子，可以分別計(jì)算出設(shè)定時(shí)間內(nèi)的林火蔓延情況，并提示蔓延推演結(jié)果的可信率;可查詢(xún)過(guò)火面積內(nèi)的森林資源數(shù)據(jù)、高壓線、油庫(kù)等重要信息，為撲火決策提供依據(jù)。

4.4.2 林火定位監(jiān)測(cè) 到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)云臺(tái)的機(jī)動(dòng)性能調(diào)整好攝像頭的角度，這時(shí)點(diǎn)擊火情報(bào)警，攝像頭的方向角度和俯仰角度通過(guò)北斗或者專(zhuān)用線纜，把這兩個(gè)參數(shù)傳回到森林防火指揮中心的森林防火指揮作戰(zhàn)平臺(tái)系統(tǒng)上，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)攝像頭的方向角度和俯仰角度解算出火災(zāi)的具體位置，并以圖示的方式在三維地圖上顯示出來(lái)，給用戶(hù)以直觀的感受，便于指揮決策者的林火救援部署。熱點(diǎn)及火點(diǎn)定位界面如圖2所示。

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)林火或者煙柱時(shí)，可利用電子監(jiān)控系統(tǒng)，定位至起火地點(diǎn)，并且可以利用多臺(tái)監(jiān)控設(shè)備回傳的實(shí)際參數(shù)和求得的參數(shù)進(jìn)行差分，提高定位精度。系統(tǒng)通過(guò)讀取視頻流信息，在圖上直接查看監(jiān)控?cái)z像頭的監(jiān)控畫(huà)面。此功能進(jìn)一步將軟硬件系統(tǒng)緊密結(jié)合使用。

4.5 多媒體融合調(diào)度

完成音視頻面向?qū)ο蟮娜诤险{(diào)度操作。將各路視頻信號(hào)、視頻會(huì)議、單兵圖傳及其音頻信息、電臺(tái)對(duì)講機(jī)、公網(wǎng)電話等信息對(duì)象定位在電子地圖中，實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)、跨格式的多媒體融合（圖3和圖4）。

4.5.1 監(jiān)控與無(wú)線對(duì)講聯(lián)動(dòng) 平臺(tái)管理人員可在前期將林區(qū)的視頻監(jiān)控圖像與負(fù)責(zé)此區(qū)域的林場(chǎng)站的對(duì)講機(jī)進(jìn)行捆綁，當(dāng)指揮調(diào)度人員發(fā)現(xiàn)此林區(qū)有火情，可迅速雙擊畫(huà)面來(lái)聯(lián)系負(fù)責(zé)該林場(chǎng)的人員，實(shí)現(xiàn)音視頻聯(lián)動(dòng)，快速呼叫，提高指揮調(diào)度效率。

4.5.2 監(jiān)控與有線電話聯(lián)動(dòng) 平臺(tái)管理人員可在前期將林區(qū)視頻監(jiān)控圖像與此區(qū)域的有線調(diào)度電話進(jìn)行捆綁，當(dāng)指揮調(diào)度人員發(fā)現(xiàn)此林區(qū)有火情，可迅速雙擊畫(huà)面來(lái)聯(lián)系相關(guān)林場(chǎng)站的有線調(diào)度電話，實(shí)現(xiàn)音視頻聯(lián)動(dòng)，快速呼叫，提高指揮調(diào)度效率。

4.5.3 監(jiān)控與專(zhuān)網(wǎng)手機(jī)聯(lián)動(dòng) 平臺(tái)管理人員可在前期將視頻監(jiān)控圖像與此區(qū)域的工作人員專(zhuān)網(wǎng)手機(jī)進(jìn)行捆綁，當(dāng)指揮調(diào)度人員發(fā)現(xiàn)此區(qū)域有特殊事件時(shí)，可迅速雙擊畫(huà)面與現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)網(wǎng)手機(jī)進(jìn)行雙向通信，實(shí)現(xiàn)音視頻聯(lián)動(dòng)，快速呼叫，提高指揮調(diào)度效率。

在應(yīng)急模式下，指揮調(diào)度人員可以將多種不同類(lèi)型的終端混合編入同一通信組，在發(fā)生緊急狀況時(shí)，指揮調(diào)度人員只需點(diǎn)擊相應(yīng)的“應(yīng)急通信組”即可“一鍵式”呼叫所有組內(nèi)成員，快速向其通告緊急事件，大大提高指揮調(diào)度在應(yīng)急場(chǎng)景下的通信效率。

5 結(jié) ?論

森林防火實(shí)戰(zhàn)指揮一體化神經(jīng)系統(tǒng)是在規(guī)范信息標(biāo)準(zhǔn)的前提下，利用基于北斗的定位通信系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互動(dòng)技術(shù)等構(gòu)建起來(lái)的。利用先進(jìn)的異購(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)，將通訊、指揮設(shè)備融合，形成統(tǒng)一通訊平臺(tái)作為大腦;利用多元數(shù)據(jù)采集設(shè)備作為神經(jīng)末梢。通過(guò)信息的整合與共享，指揮、調(diào)度信息交換共享，從而達(dá)到數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析、反饋等各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)融合，提高森林防火實(shí)戰(zhàn)指揮能力，有效減少火災(zāi)造成的損失。

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