呂梁山林區(qū)“智慧林草防（滅）火系統(tǒng)”建設(shè)的重要性

李晨光

（山西省呂梁山國有林管理局，山西 臨汾 041000）

“智慧林草”是指充分利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，通過感知化、物聯(lián)化、智能化的手段，形成林草行業(yè)立體感知、管理協(xié)同高效、生態(tài)價值凸顯、服務(wù)內(nèi)外一體的發(fā)展新模式?！爸腔哿植荨逼脚_的核心是利用現(xiàn)代信息技術(shù)，建立一種智慧化發(fā)展的長效機制，實現(xiàn)林草行業(yè)高效益、高質(zhì)量發(fā)展?！爸腔哿植荨笔侵腔鄣厍虻闹匾M成部分，也是未來林草行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的必由之路，更是統(tǒng)領(lǐng)未來林草行業(yè)工作、拓展行業(yè)技術(shù)應(yīng)用、提升應(yīng)用管理水平、增強行業(yè)發(fā)展質(zhì)量、促進行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要支撐和保障?！爸腔哿植莘溃纾┗鹣到y(tǒng)”屬于“智慧林草”系統(tǒng)的子分支，整個系統(tǒng)依托“智慧林草”系統(tǒng)科技優(yōu)勢，構(gòu)筑“空、天、地、人”立體化感知監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，致力實現(xiàn)現(xiàn)代化“平安林區(qū)”，推動林草融合高質(zhì)量發(fā)展。

1 “智慧林草防（滅）火系統(tǒng)”建設(shè)情況

1.1 建設(shè)初衷

呂梁山林區(qū)經(jīng)營面積25.33 萬hm2，經(jīng)營范圍跨涉呂梁市的中陽、交口、石樓3 縣和臨汾市的堯都、鄉(xiāng)寧、吉縣、蒲縣、隰縣、汾西、襄汾 7 縣（區(qū)），南北長約200km，東西寬約70km。林區(qū)轄區(qū)工礦企業(yè)多、人員流動性大，且林區(qū)與農(nóng)村土地叉花嚴重，農(nóng)林交錯、插花地帶點多線長、多條輸電線路穿林而過，整體覆蓋面積達46.666 余萬hm2。加上進入林區(qū)人員防火意識不強，火情出現(xiàn)可能性極大。目前，林區(qū)管護人員少、防火投資不足、消防力量有限、消防基礎(chǔ)設(shè)施不健全、防火科技含量較低，這些諸多因素，導(dǎo)致森林火災(zāi)預(yù)防難度大、撲救能力弱。面對現(xiàn)實情況，在建設(shè)“信息一體化、數(shù)據(jù)實時化，監(jiān)管精準化、查打智能化”的“智慧林草防（滅）火系統(tǒng)”就顯得十分重要了。近年來，針對森林火情問題，如何做到早發(fā)現(xiàn)、早處置，山西省呂梁山國有林管理局黨委審時度勢，提出要依靠科技力量，發(fā)揮新技術(shù)、新設(shè)備、新手段的科技優(yōu)勢，啟動實施了“智慧林草”項目建設(shè)，先后派出考察組赴河北、陜西、廣東等省進行實地考察，引進和吸取了國內(nèi)外有關(guān)“智慧林草”項目建設(shè)的最新技術(shù)和理念，整合研發(fā)了適合林區(qū)實際的“智慧林草”系統(tǒng)。

1.2 前端采集系統(tǒng)

截至目前，共建設(shè)紅外線預(yù)警雷達1 座；5.0km~10km 雙光林火預(yù)警監(jiān)測云平臺78 座，其中有占地企業(yè)自建云平臺13 座；安裝視頻卡口582 套；配置偵查無人機77 架；配置查打一體投彈無人機20 架。

1.3 中間傳輸系統(tǒng)

該系統(tǒng)運用的中間傳輸系統(tǒng)為移動4G 網(wǎng)絡(luò)，已基本實現(xiàn)設(shè)備的正常使用，但由于轄區(qū)多處于深山腹地，山高路遠，移動網(wǎng)絡(luò)盲點成為制約“智慧林草”系統(tǒng)正常運行的瓶頸。為此，現(xiàn)已在全林區(qū)范圍內(nèi)開始自組網(wǎng)建設(shè)項目，用以保障該系統(tǒng)的有效運行。

1.4 平臺處理系統(tǒng)

（1）該平臺現(xiàn)有移動指揮中心1 處，總控中心2處，基層分控中心13 處。只要有硬件設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)條件和訪問權(quán)限就可以建立分控中心。根據(jù)未來林區(qū)防火實際，還計劃增加3 個新建林場的分控中心。

（2）運用天地影像圖疊加1∶2000 正射影像圖，覆蓋林區(qū)25.333 萬hm2及周邊插花地帶共50 萬hm2范圍，以此轉(zhuǎn)換的電子三維地圖更清晰、更精準。同時，因子標注全面，數(shù)據(jù)詳細，覆蓋底圖、資源、管護、火源、防火5 大類43 個因子。

2 “智慧林草防（滅）火系統(tǒng)”功能及應(yīng)用

2.1 防火功能

（1）紅外預(yù)警雷達每5.0min 探測一周，半徑30km（2 800km2），能夠快速定位火點位置、自動在平臺發(fā)出警報、將火點能量值實時展示、生成靜態(tài)地圖、全天候24h 監(jiān)控?zé)o需人員值守。

（2）監(jiān)控云臺攝像頭，采取紅外線監(jiān)控和可視光監(jiān)控兩種方式，對半徑5.0km~10km 區(qū)域內(nèi)生態(tài)安全和潛在風(fēng)險360°旋轉(zhuǎn)24h 監(jiān)控，監(jiān)控面積可達78.50km2~314km2，具有煙霧識別功能，發(fā)現(xiàn)異常情況自動報警并存貯視頻資料。同時，大范圍遠程視頻監(jiān)控和預(yù)警雷達，可以實時進行高空監(jiān)測。

（3）太陽能4G 智能監(jiān)控語音卡口，能夠?qū)崿F(xiàn)語音提示、雙向通話、實時監(jiān)控、事后回放。管護人員和監(jiān)控人員可以在手機和控制中心，觀察到一定范圍內(nèi)的林木、林地、道路、過往車輛、人員及野生動物活動實時圖像。若遇到異常情況，可對相關(guān)目標進行跟蹤定位、放大錄像，并進行及時處置。

（4）偵查無人機進行空中巡查，解決監(jiān)控盲區(qū)、偏遠山區(qū)、陡峭山崖等地段的巡查難題，可以減輕護林員的勞動強度。同時，對森林火災(zāi)監(jiān)測、火情偵察及救援指揮能夠快速提供準確信息。

2.2 滅火指揮功能

“智慧林草防（滅）火系統(tǒng)”將以往傳統(tǒng)的依靠人力觀測發(fā)現(xiàn)、火場打點勾畫燃燒界線、火場撲救人員向指揮員匯報和現(xiàn)場指揮等情況，整體上升到集云服務(wù)、智能化、集成化為一體的指揮體系上來，能夠為防（滅）火指揮提供包含預(yù)警推送、氣象信息、火場態(tài)勢、火災(zāi)評估等智能輔助決策，使火場的各類數(shù)據(jù)更加明朗、清晰、實用，為指揮員科學(xué)決策提供了技術(shù)保障，實現(xiàn)早預(yù)警、早發(fā)現(xiàn)、早處置。

2.2.1 確認火情

雷達第一時間接到報警后，會自動推送給值班室和熱點就近的管護員手機app 中，實現(xiàn)第一時間接警處置。指揮部派無人機和就近管護員同時出動偵察火情，也可通過就近視頻監(jiān)控查看火情。管護員回傳火場圖片確認火警后，展開對應(yīng)滅火行動。

2.2.2 多方出動

查打一體無人機接到指令后，攜彈飛往火場結(jié)合氣候、風(fēng)向等要素，精準定位火頭投擲滅火彈，壓制火頭；通信車、指揮車即刻開赴火場。同時，消防隊接警后開赴火場，展開地面撲救。指揮部通過無人機、車載攝像頭即可了解現(xiàn)場情況，給出作戰(zhàn)命令。

2.2.3 綜合研判

指揮部依靠本系統(tǒng)能夠擺脫時間、空間限制，第一時間全面掌握火場周邊地理信息，包括植被、地形地貌、氣象、基礎(chǔ)設(shè)施、撲火設(shè)施、人員隊伍、人員裝備、視頻監(jiān)控、監(jiān)測站、無人機、直升機、巡護員等信息。

2.2.4 科學(xué)撲救

根據(jù)火勢決定是否開設(shè)隔離帶，是否出動直升機空中支援，采取合理撲火（滅）戰(zhàn)術(shù)，形成地空立體滅火格局。指揮員根據(jù)實地回傳情況在平臺進行作戰(zhàn)標繪，手機端同步顯示標繪信息。通過防火通和火場標繪功能，就能夠把各撲火隊伍分布位置和隊伍上傳的圖片、視頻與指揮中心互動，形成一體化調(diào)度，動態(tài)定位，掌握撲火分隊狀態(tài)和火場一線情況。

一體化調(diào)度功能，可以把多個終端（PC 端、手機端和電腦端）相結(jié)合，進行文字、語言、視頻一體化調(diào)度，將兩個或多個地點的多媒體會議終端連接起來，在其間傳送各種圖像、語音和數(shù)據(jù)信號，支持各級指揮員和分隊面對面的互動交流。

3 “智慧林草防（滅）火系統(tǒng)”建設(shè)的意義

“智慧林草防（滅）火系統(tǒng)”試運行以來，共核實和提供火情報警15 起，由于早發(fā)現(xiàn)，都能及時進行處置，沒有造成森林資源損失。其中，安裝在林區(qū)各路口的視頻監(jiān)控卡口，也為公安部門破案提供了幫助。移動指揮終端在堯都區(qū)一平垣火災(zāi)撲救、蒲縣山中火情處置和沁水縣火災(zāi)撲救中，充分顯示了便捷和指揮作戰(zhàn)能力。既能實現(xiàn)火情早發(fā)現(xiàn)、早處置，減少森林火災(zāi)帶來的損失，又能實現(xiàn)防（滅）火工作的信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化管理。