森林防火監(jiān)控體系的構(gòu)建設(shè)想

摘 要：森林防火工作是我國防災(zāi)減災(zāi)工作的重要組成部分，是國家公共應(yīng)急體系建設(shè)的重要內(nèi)容，是社會和諧與穩(wěn)定和人民安居樂業(yè)的重要保障，同時也是加快林業(yè)發(fā)展，加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)的基礎(chǔ)和前提，此事關(guān)系到森林資源的保護(hù)和生態(tài)安全，事關(guān)人民群眾生命財產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：森林防火；監(jiān)控體系；視頻觀測

森林火災(zāi)危害大，因為地形地勢及人員稀疏等原因，森林火災(zāi)不易被發(fā)現(xiàn)，一旦發(fā)生會因撲救不及時給森林帶來毀滅性的后果，這不只傷害其中的動植物，也會破壞火災(zāi)范圍內(nèi)的土壤平衡，使其失去或減弱原有的生態(tài)作用，從而破壞生態(tài)環(huán)境的平衡，而想要恢復(fù)森林本身的這種更新及平衡能力并非一朝一夕所能達(dá)到。

所以我們要在源頭上預(yù)防森林火災(zāi)的發(fā)生，提高森林防火意識和完善森林防火條例，與此同時也要做好各種應(yīng)急措施，一旦在不可避免的情況下發(fā)生森林火災(zāi)，這時森林火災(zāi)的發(fā)現(xiàn)比撲滅更有意義，也就是說在火情還處于萌芽狀態(tài)時及早的發(fā)現(xiàn)并報告，立即采取措施進(jìn)行撲救，迅速控制火情以減緩和控制其蔓延速度就顯得尤為重要。

現(xiàn)階段部分地區(qū)仍采用傳統(tǒng)的在林區(qū)里布點架設(shè)了望塔的方式對森林火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測，人為觀察火點后進(jìn)行報警及撲救。

傳統(tǒng)監(jiān)測方式是在了望塔內(nèi)設(shè)有高倍望遠(yuǎn)鏡，羅盤等儀器，作業(yè)人員每天定時去塔上進(jìn)行了望，一天要進(jìn)行多次上下塔工作，工作強(qiáng)度非常大，如遇大風(fēng)雨雪或雷電等其他不良天氣會給了望作業(yè)帶來一定不便與危險。然而大風(fēng)或雷電等天氣正是森林火災(zāi)的高發(fā)期，更應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測。

其次，塔上人為操作很容易存在一定的觀察盲區(qū)，不利于全方位監(jiān)測及早發(fā)現(xiàn)火情。而一旦發(fā)生火災(zāi)的位置和了望塔的相對距離較短，或火災(zāi)現(xiàn)場存在大面積的濃重?zé)熿F、余火等情況，就近的了望塔無法及時準(zhǔn)確進(jìn)行了望并傳遞有效信息以確定準(zhǔn)確的火災(zāi)位置，就算可以不顧危險進(jìn)行作業(yè)，所觀望結(jié)果和實際情況也會存在偏差，容易錯過最佳救火時間而造成不可挽回的損失，同時會給作業(yè)人員的人身安全造成一定的威脅（圖1）。

鑒于上述情況，我們對現(xiàn)有觀測設(shè)備進(jìn)行了一次改良。在高倍望遠(yuǎn)鏡后安裝一個CCD傳感器，傳感器信號通過線路實時傳輸?shù)降孛嬷蛋喾績?nèi)，通過屏幕以視頻方式呈現(xiàn)出了望區(qū)域內(nèi)的觀測情況。同時在望遠(yuǎn)鏡俯仰驅(qū)動軸與方向驅(qū)動軸上，分別安裝步進(jìn)電機(jī)對其進(jìn)行驅(qū)動，以達(dá)到望遠(yuǎn)鏡能夠在觀察區(qū)域內(nèi)隨意轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)可以像雷達(dá)一樣對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)火災(zāi)情況進(jìn)行全方位掃描。值班房的作業(yè)人員可以根據(jù)觀察需要手動調(diào)整操縱桿從而改變俯仰軸與方向軸的角度，以達(dá)到控制了望塔上高倍望遠(yuǎn)鏡的觀測范圍及角度。

觀測基站建立后，先對該基站的掃測范圍進(jìn)行樣本采集，通過數(shù)字化處理后存入數(shù)據(jù)庫，為今后的觀測工作做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。設(shè)備使用時就完全可以通過數(shù)據(jù)庫的預(yù)存數(shù)據(jù)準(zhǔn)確快速的得到火點的位置。

實現(xiàn)在地面對了望塔上監(jiān)測設(shè)備的控制，可以減少作業(yè)人員上下了望塔的工作強(qiáng)度及高空作業(yè)的危險，避免因天氣原因?qū)ΡO(jiān)測情況造成的影響，同時可以在森林火災(zāi)高發(fā)期內(nèi)加強(qiáng)監(jiān)測，以確保第一時間可以發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，報告火情進(jìn)行撲救。至于觀察盲區(qū)的問題就要通過計算機(jī)通過多點觀測來解決了。在計算機(jī)上設(shè)定具體參數(shù)，以確保了望塔上的高倍望遠(yuǎn)鏡，在非手動調(diào)整時間內(nèi)可以有規(guī)律的進(jìn)行全方位的雷達(dá)式掃描。與此同時還解決了傳統(tǒng)的了望塔因操作特點受限不能全天侯隨時隨地對監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行觀察的情況，使傳統(tǒng)的非了望時間縮短，可以減少不必要的損失。

如有需要可以在望遠(yuǎn)鏡上附加一個紅外探測傳感器，紅外探測器與望遠(yuǎn)鏡的光路同軸，通過預(yù)設(shè)定一個臨界值，一旦有突發(fā)情況達(dá)到臨界值可自動報警。提示值班人員重點觀測，通過人工判定是否存在火警（圖2）。

雖然可以實現(xiàn)在地面對了望塔上設(shè)備進(jìn)行有效操控，但是如果單一依靠值班房內(nèi)人員對視頻畫面的監(jiān)控可能會存在漏報的情況，所以可以根據(jù)需要在幾個了望塔的聯(lián)合觀測，可以有效地解決單點盲區(qū)的問題，通過計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)全面監(jiān)控，協(xié)調(diào)作業(yè)。一旦某處發(fā)現(xiàn)火情，就近了望塔存在觀察盲區(qū)，無法及時有效的提供火災(zāi)具體位置及現(xiàn)場情況，操控室可以給周邊其它值班房發(fā)出指令，值班房和操控室有效配合，通過視頻畫面上顯示的方位及距離分劃線，可以更精準(zhǔn)、更迅速的確定火災(zāi)位置為撲救工作爭取寶貴時間（圖3）。

所謂的控制室就是在行政區(qū)域內(nèi)建立總控制室，通過各個觀測點傳回的視頻數(shù)據(jù)，整理匯總，就形成了全局域范圍的林區(qū)圖像，總控制室值班人員可以提調(diào)任意觀測點的實時觀測情況，及觀測點值班人員的工作狀態(tài)。

該監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)的方式比較，具有較高的實用性，它改變了傳統(tǒng)的觀測與通訊方式，其手段先進(jìn)、原理簡單可行，能對林場實時有效地進(jìn)行系統(tǒng)管理。這套防御系統(tǒng)的構(gòu)建將會有效地解決林場火警監(jiān)控存在的弊端，這是現(xiàn)階段森林防火的發(fā)展方向。我們傾心于建立和完善智能預(yù)警系統(tǒng)，實現(xiàn)森林防火的智能化信息化，希望能夠早日付諸實施。