應用“3S”技術、網絡技術組建凌源市森林防火預警、監測指揮系統

杜廣洲

(遼寧省凌源市林業局林業工作總站，遼寧朝陽122500)

應用“3S”技術、網絡技術組建凌源市森林防火預警、監測指揮系統

杜廣洲

(遼寧省凌源市林業局林業工作總站，遼寧朝陽122500)

摘要從實際出發，闡述了應用“3S”技術、網絡技術組建凌源市森林防火預警、監測指揮系統的提出，工作運行模式，系統組成及功能，系統特點。為該系統下一步的需求更改、升級和相關業務系統的建設提供參考依據。

關鍵詞森林防火;數字林業;“3S”技術;網絡技術;預警監測指揮系統

1　項目提出背景

《中國21世紀議程林業行動計劃》中提出了林業建設要按照生態、產業、基礎支撐和政策法規四大體系開展建設的要求，森林防火是生態體系和基礎支撐的重要組成部分。中共中央在［2003］9號《關于加快林業發展的決定》中明確指出:森林防火是維護森林資源安全、鞏固林業建設成果的重要保障。

凌源市森林防火長期以來采取較落后的傳統防火指揮手段，一直未建立科學先進、規范的森林防火指揮系統，與日益繁重的防火任務、火災日益增多的形勢不相適應，常常因為防火手段落后而處于被動應付的局面，這就加大了森林防火存在的安全隱患。為了適應市場經濟條件下森林防、撲火工作的需要，急需建設一套現代化的森林防火指揮體系。采用新的現代化的管理體系，提高指揮決策水平，走高科技防火之路，確保發生火情后，科學調度指揮，快速組織撲救，最大限度減少損失。

2　系統工作模式

“應用‘3S’技術和網絡技術組建凌源市森林防火預警監測指揮系統”主要工作模式是:利用遠程林火監測系統( RS地面平臺部分)進行24 h實時監控，一旦發生火情后監測系統會自動向指揮中心發出報警，并將火勢情況傳回防火指揮中心，值班員接到報警后立即向防火指揮部匯報，并在大屏幕上分幅顯示起火點的情況和在地圖上的位置，防火指揮部根據顯示的內容做出分析判斷，得出起火點所在鄉鎮位置、火勢的大小、風向、起火小班的樹種、面積、相鄰小班情況、距居民點的距離、道路交通情況等，快速制定出撲救方案，下達撲救命令，由總指揮坐鎮指揮，前線指揮進行現場指揮，負責調度運輸車輛、撲火隊伍。總指揮根據屏幕觀察火勢的控制情況和與前線指揮溝通的現場情況，決定是否就近抽調撲火隊、抽調人數、利用何種滅火工具、行走的運輸路線、從哪個方位及地點實施撲救等等。由于系統采用了先進的“3S”技術、電子信息、網絡傳輸、交通運輸、通訊等一套完整技術，所以可在幾分鐘或十幾分鐘內全部到位，實施快速撲救。系統不僅可以預防火災，還可在最短的時間內有效的控制和撲滅火災，從而達到了“發現火情、快速定位、及時撲救”，將火災損失降到最低程度的目標。

3　系統組成及功能

“系統”由十大功能模塊組成，包括:計算機網絡系統、智能知識管理系統( KMS)、綜合語言指揮調度系統、地理信息系統( GIS)、中央控制系統、信息展示系統、會議音響系統、樓宇數字化監控系統、指揮中心保障系統、遠程林火監測系統。各系統之間均采用模塊化設計，既整體相對獨立，又具有較強的兼容性。所選設備性能先進，同時各系統均預留相應的擴展接口，可確保后續開發的系統平滑升級。

3.1計算機網絡系統

采用華為S3900系列快速智能三層交換機作為核心設備，連接指揮中心1臺HP2* 1.6雙核服務器，指揮室計算機配置: P43.0ECPU/512M內存/ 128M顯卡/120G硬盤10/100M網卡/三星軟驅/明

基DVD光驅/優派液晶17英寸顯示器。中心5臺微機和分局科所長的25臺微機，通過租用網通4M光纖專線連接lnternet網，配備華為secpatn10F防火墻，增強網絡安全性。配有6KVA的山特后備電源設備，在失去市電供電的情況時，電源矩陣可為指揮系統的主要設備提供的UPS供電，更好地保障指揮系統的正常工作。

3.2知識管理系統( KMS)

該系統以網絡為基礎平臺，在本單位現有局域網上對人員配置、物資裝備、案件記錄匯總、信訪、撲救火預案等各種信息進行統一的網絡化管理。既能為日常辦公提供方便，又能在遇有突發事件時快速調度所屬單位，在最短時間內制定出應急救災方案，將損失降到最低程度。可實現信息實時化、辦公自動化，達到現代化的信息管理水平。同時預留擴展接口，可方便地接入GPS、GIS、GSM、VOIP等系統。

KMS系統模塊具有如下功能:系統管理、網上辦公、民警天地、執法監督、接受警管理、案件管理、公文管理、輔助分析、政工管理、裝備管理、防火管理。

3.3綜合語言指揮調度系統

是森林防火和森林公安行業專用系統，具有轉接、代接、強插、強斷、會議、群呼等各項語音功能，可進行值班電話、調度電話、電話會議等各類錄音，可根據需要進行查詢，對已存儲在硬盤上的重要語音信息轉錄保存。它將指揮中心的全部有線電話接入一臺智能的綜合語音調度平臺，并由該平臺將有線電話資源靈活合理地分配給各個部門。此套系統結合衛星電話系統使用，可使火場與指揮中心之間采取多種通訊方式，保障通訊暢通，為領導指揮決策提供必要保障。

3.4地理信息系統( GIS)

地理信息系統采用Sport52.5 m分辨率的衛星影像圖，1∶1萬基礎數據，小班數據在mapinfor數據基礎上進行開發設計。主要為森林防火指揮撲火工作體系提供管理業務信息服務，同時為森林資源信息、林火信息、林火態勢信息、防火設施信息、撲救火資源信息等森林防火管理工作提供應用平臺。

( 1)地圖操作可顯示全圖，也可任意放大、縮小和漫游，還可打印出地圖資料。

( 2)利用地圖量算功能可以測量某一點到目標點的距離，還可量算某一區域或小班的面積。

( 3)利用信息標注功能對火點、視頻監控站、指揮中心、撲火隊、取水點、物資庫、氣象站等用特殊顏色和標記進行標注，使目標點在圖上處于明顯位置。

( 4)地圖查詢可進行地理定位、信息查詢、基本信息查詢、專題圖查詢、半徑查詢。如輸入某一點的經緯度坐標或大地直角坐標可自動在電子地圖上顯示該點的準確位置。在圖上點擊某一小班，則該小班所屬的鄉鎮名稱、樹種、面積等相應的因子即可顯示出來。此外還可進行各種信息的查詢。

( 5)專題信息維護。

3.5中央控制系統

中央控制系統是指揮室操作控制的核心。系統主要設備配置有:可編程控制系統主機，5.7寸彩色無線觸摸屏，AV8* 8矩陣，VGA8* 8矩陣切換器，電源控制器，燈光控制器等。通過無線控制器(觸摸屏)對指揮室和主控室的各種設備、設施進行控制。如投影儀的視頻信號切換、供電和DVD錄像機的遙控開關機、各種顯示的切換、升降機柜的升降、功放設備的供電和調音、指揮室和主控室燈光的分級控制等。實現手動、電動、自動控制相結合。

3.6信息展示系統

由兩塊100英寸DNP背投屏幕組成的主顯示區和點陣顯示屏組成輔助顯示區構成指揮室的綜合顯示系統。大屏幕顯示系統和相關設備安裝在背投室內，投影機的RGB信號、視頻信號和紅外控制分別接入中央控制器內，由中央控制系統的紅外觸摸屏完成各種功能的轉換。

3.7會議音響系統

本系統設備包括音箱、功放機、DVD機、調音臺、數字會議話筒、數字會議話筒擴展主機等。它們均連接到音頻和視頻矩陣上并由中央控制器完成靈活的操作。提供高質量的會議音響設備，講話人員可靈活自如地在指揮中心內移動，為領導和與會指揮提供方便，也可與視頻會議系統融合召開視頻會議。

3.8樓宇數字化監控系統

包括樓內監控系統和考勤系統。在三層、四層樓道安裝紅外型攝像機，對進出人員進行24 h不間斷監控，同時在三層審訊室安裝一臺攝像機、拾音器，對審訊工作的過程進行全程自動錄像，確保做到有案可查。在三層四層電梯門處安裝考勤系統。樓宇監控系統既相對獨立又與指揮中心相互兼容，相關數據均可在指揮中心網絡調取。

3.9指揮中心保障系統

包括指揮中心環境部分、供電保障部分和通信系統、交通運輸系統和應急撲火隊伍。

環境部分:在控制室和指揮室均安裝中央空調，在指揮室屋頂安裝日光燈和柔光燈，確保舒適的辦

公環境。

供電保障部分:配備長時間、高可靠性的UPS供電設備，以保證突發停電情況下，指揮系統主要設備能夠正常工作8 h以上。

通信系統:指揮中心安裝基地電臺一部，并可通過差轉臺與前方火場的手持臺、車載臺進行聯絡，為通訊暢通提供保障，確保火場信息快速回傳，為領導指揮決策提供資料。

交通運輸系統:除消防車外，在林業局、森林公安局、欺天林場、劉杖子鄉、刀爾登鎮等處設有專用防火運兵車，專職撲火隊，在防火戒嚴期內隨時待命，保證一旦出現火險時能在最短時間內到達現場，實施快速撲救。

為了充分實現系統的各項功能，全市還成立了應急撲火隊伍。除市消防隊外，又成立了武警撲火隊，各鄉鎮、林場都設有專職撲火隊和專職護林員，全市共有30個撲火隊，500名專職護林員，建成了一個完整的森林火災撲火隊伍網絡。

3.10遠程林火監測系統

根據防火工作的實際需要，在森林密集區和防火重點區建立遠程數字林火監測點，毎個監測點的監測范圍為半徑10km，所有監測點組成全市的林火監測網，通過以太網和光纖傳輸與指揮中心相連，有效地對監測點周邊的林地、山村、名勝古跡等進行24 h無人值守自動監控，實時將圖像傳回防火指揮中心。

4　系統特點

基于電子計算機網絡技術平臺，融合多項高新技術，將“3S”技術首次用于一個功能系統:在遠程林火監測系統中應用了RS系統中的地面平臺部分技術，用于獲取林火及煙霧信息;將GPS系統用于空間定位、導航和求算距離、面積的過程，大大減少了工作量，提高了工作的準確度，同時節省了時間，提高了效率;將二類清查數據庫和最新的衛星影像圖鑲嵌在GIS系統中，使防火指揮員能在大屏幕上清晰、實時地觀看到火場的一切情況，從而做出準確的分析判斷，發出正確的撲救指令。此外還有雙屏幕顯示技術、中央控制、綜合語音調度、知識管理、會議音響、應急通訊等技術的融合。開發的系統操作簡單、實用穩定，為林業信息化、網絡化建設提供數據應用服務平臺，對數字林業建設起到推動促進作用，可在全國范圍內推廣。

作者簡介:杜廣洲( 1969－)，男，遼寧凌源人，大學，高級工程師，現從事林業規劃調查設計工作.

收稿日期:2015－05－27

文章編號:1005－5215( 2015)09－0084－03

中圖分類號:TP274

文獻標識碼:Adoi:10.13601/j.issn.1005－5215.2015.09.030