賀州市八步區智慧林長綜合管理平臺構建與實現

李均玲

（賀州市八步區林業局，廣西 賀州 542800）

林業作為人類社會發展的重要資源，不但是人類持續發展的重要自然生態資源，更是地區經濟發展的重要經濟資源。近年來賀州市八步區林業行政主管部門始終秉承“綠水青山就是金山銀山”的發展理念，持續性地深化自己的職責，將林業的健康持續性發展作為一項重要的工作任務，包括組織林業生態保護修復與造林綠化工作，指導、監督城鄉綠化美化，負責森林、野生動植物資源的監督管理，指導國有林場建設發展等。針對林業資源管理中出現的種種問題，賀州市八步區林業行政主管部門不斷探索并應用物聯網等先進技術，構建起適合賀州市八步區的林長制綜合管理平臺。

1 總體架構

平臺總體框架包括：感知層、傳輸層、數據支撐層、業務支撐層、業務應用層和用戶接入層等結構，實現的功能包括了林長制管理、智慧林業業務、綠化養護和應急指揮調度方面的功能，結構如圖1所示。

圖1 智慧林業系統總體架構圖

1.1 感知層

感知層主要是智能化感知設備，包括：高空熱成像監控點位設備、手持移動終端、林區出入口警示設備、交換機、GIS服務器和一體化環境因子采集設備等，各種設備為動態監測林區環境、有效管理林區資源提供了關鍵性支撐，也為林業局提供了感知數據來源。

1.2 傳輸層

傳輸層主要是一種信息數據傳輸的網絡體系結構，包括有線傳輸網絡、無線通信網和衛星通信網。隨著科技的發展，衛星通信網采用的是遙感衛星網。通過多網絡傳輸，使得空中感知監測系統變得更加高清晰和全覆蓋，可以實現實時監測。

1.3 數據支撐層

數據支撐層包括：數據接入、數據處理、數據管控、數據庫、大數據、云計算和物聯網。其中物聯網作為一種重要的信息承載體，由硬件、軟件和應用三部分組成，涉及的技術非常多，有微電子、信息感知、微機電、網絡通信和嵌入式系統等相關技術領域。通過數據支撐層能夠為用戶提供應用所需的各類服務與共享資源，同時還能為姊妹單位或者是上級監管部門提供數據接口。

1.4 業務支撐層

業務支撐層就是為林業管理中各種業務提供支持的功能層，包括：林區網格化、防火應急指揮、綜合應用支撐、林業產權管理、林長管理系統、林業生態監管、智慧惠民、花卉植被養護、護林員管理、古樹名木管理、林業一張圖、大數據分析、林業執法宣教、林權林地管理、林木種苗信息和森林災害防治等相關功能。

1.5 業務應用層

業務應用層作為平臺的核心內容，主要業務包括：森林資源管理、古樹名木管理、森林防火與應急指揮、營造林重點項目管理、林長制信息化管理、綠化養護管理、智慧林業業務管理等系統。其中綠化養護管理主要是為園林綠化管理提供運營的模塊；智慧林業業務管理主要是自然保護區管理、野生動植物資源保護、瀕危野生動植物拯救與保護工作的模塊；林長制信息化管理模塊主要是為林長、林長辦和林業、水利、環保等行業協調辦公，共同執法提供幫助的模塊；森林防火與應急指揮主要是為林業生產部門可以迅速實施減災避災措施的模塊。

1.6 用戶接入層

用戶接入層所接的用戶包括林業管理中的不同部門領導、指揮中心、護林員和公眾等人群，給予他們提供比較友好的人機交互畫面。

2 林長制綜合管理平臺設計

林長制綜合管理平臺是基于多種語言開發的系統，可以應用于Windows和Linux操作系統平臺上，包括后臺數據庫服務器、中間件服務器、前端應用服務器等結構，具有易維護，擴展性好，安全性高等特點。在系統的規范方面，系統嚴格遵守國家三類林業信息化標準，并根據有關國家林業主管部門標準和有關技術規范建立起項目標準體系，系統包含了林區事件規范、森林網格劃分、數據共享機制、各類基礎數據源標準規范、區縣組織體系、事件發現和處理流程、不同級監督考核體系等項目。

接口方面的設計。為了使得讓各業務流程之間有機銜接，并且達到全覆蓋，在其銜接時利用數據庫關聯、數據整合和數據交換等技術，并通過支持前置交換庫、Rest接口、WebServices接口和MQ消息接口等手段，來實現本系統與其他系統之間的對接，達到數據的共享與存取。其中內部接口在設計時都對應著內部接口，便于從各個前端獲得數據和從不同業務部門獲得有關的管理數據。而針對平臺視頻資源獲取調用，采取的是聯網設備接入服務器和通過非標設備采集網關服務器，完成非標信令和國標信令、非標碼流和國標碼流的彼此轉換，最終共同導入到流媒體轉發服務器，以此完成視頻的轉發調用。而在外接口設計上，為了和上級單位管理平臺對接工作，通常要以數據流或者文件方式給予林業信息，完成林業數據的不斷補充和更新。

網絡集成方面的設計。為了讓主干網絡達到更快的傳輸速度，系統信息網絡使用了當前通用的標準協議，讓各個系統的網絡可以達到快速、簡易的相連，完成第三層多協議IP與IPX多點傳送快速交換。傳輸網絡基礎使用的是專用鏈路，不同前端點利用視頻專網匯合，連接到林業局的信息管理系統，把不同信息保存和傳輸到監控中心。本系統還構建了高清視頻專網匯聚層和接入層，建立起路由型網絡，使得網絡結構扁平化、清晰化，利用該結構可以使得前端監控點視頻數據匯聚以后傳輸到監控中心里。系統中匯聚層通過接入交換機接收前端圖像采集點視頻信號，然后匯聚輸送到核心交換機。接入層是利用前端信號通過光纖鏈路形式傳輸到林業局中心機房接入交換機或者使用WiFi、4G等方式輸送到林業局中心機房接入交換機。

3 賀州市八步區的林長制綜合管理平臺功能實現

3.1 林長制綜合管理信息平臺

3.1.1 林長制平臺對接集成

通過賀州市林長制系統提供的數據服務接口，開發一體化展示功能模塊，為八步區智慧林長制綜合管理及應用平臺提供基礎數據支撐。集成信息包括：（1）基礎電子地圖圖層、林長網格數據、行政區界線數據。（2）林長巡護數據，支持查看某個時間段的林長巡護情況、巡護軌跡、時間點等信息。（3）林長事件數據，支持查看某個時間段的事件信息，并支持按時間和位置，調取周邊一定時間內的路口監控視頻。

3.1.2 視頻監控管理子系統

（1）提供視頻監控統一集成展示，提供電子地圖定位展示，在地圖上標注每個監控點位，可查看每個監控的實時圖像、對球機支持云臺進行控制。（2）支持提供視頻監控逐個展示及視頻監控面板展示，支持1/4/6/9/16多視窗視頻展示。（3）支持查看某個視頻的歷史圖像回放，并支持按時間軸查看歷史某個時間點的視頻圖像。

3.1.3 車輛識別分析子系統

集成森林卡口、車輛識別系統，支持自動獲取經過的車輛信息，并進行車輛屬性識別、記錄，可以查看/查詢車輛經過的時間、照片、車牌號等信息。

3.1.4 無人機巡查子系統

供無人機實時視頻接入子系統，提供PC端、手機端無人機實時視頻查看。支持查看無人機歷史視頻。

3.2 森林卡口智能視頻監控及警示柱

3.2.1 高清球機

高清球機及相關配件輔材等。球機采用200萬像素，夜晚監控近處真彩色遠處紅外，≥22倍光學變倍，采用高靈敏度傳感器，滿足星光級監控需求。支持寬動態切換，具有OSD顯示功能。

3.2.2 高清槍機

200萬紅外槍機及相關配件輔材等。支持強光抑制，支持背光補償功能，最低照度：彩色≤0.001lx；黑白≤0.0001lx。具有曝光模式，支持雙路傳輸數據。

3.2.3 監控立桿

4.5m白色烤漆監控立桿，含國標定制抱桿箱、避雷針、立桿接地以及相關配件、立桿基礎、施工費用。

3.2.4 監控取電

前端10個視頻點的取、用電開戶費用。含500m以內的線路架設；10A電表和開戶費（含一年的費用）。

3.2.5 路面減速帶

按照現場情況，設置5cm或7cm高路面減速帶。

3.2.6 視頻服務器

單路網絡視頻服務器，支持4G或5G視頻傳輸，支持視頻壓縮。

3.2.7 監控硬盤

2T監控硬盤（支持視頻，可存儲不少于30天）。

3.2.8 監控終端

視頻監控中心終端，配置不低于i7-10700/16G，內存/256G，固態+1T。

3.2.9 傳輸網絡

提供50M互聯網寬帶網絡，保障車輛識別高清視頻傳輸和數據傳輸，含1年使用費。

3.2.10 安裝調試

視頻集成及調試對接、設備安裝調試維護費等。

3.3 系統支撐平臺

3.3.1 應用及數據服務器

配置4核CPU、16G內存、500G存儲、峰值10M帶寬，含1年使用費。

3.3.2 云視頻服務器

配置4核CPU、16G內存、200G存儲、峰值10M帶寬，含1年使用費。

3.3.3 統一視頻管理平臺

建設視頻管理平臺（支持不超過20路視頻監控接入），對接本地視頻監控上的云服務，支持視頻監控移動端和林長平臺調取和展示，支持高并發實時視頻查看功能。實現視頻數據的統一接口及并發訪問，實現權限管理，智能分析并幫助系統進行入侵檢測，實現對林區的常態化管理目標。提供云端視頻集成管理、用戶及權限管理、視頻二次開發API等功能。

3.3.4 寬帶網絡

提供50M互聯網寬帶網絡，保障車輛識別高清視頻傳輸和數據傳輸，含1年使用費。

3.3.5 4G流量卡

路口視頻監控采用4G無線流量卡方案，提供每年120G流量，含1年使用費。

3.3.6 短信提醒

實現重要數據或者事件的提醒預警。提供2萬條短信服務。

3.4 大屏可視化系統建設

開發專門適用于大屏展示的大數據綜合展示平臺，包括林地分布圖、古樹名木分布圖、林長責任區域圖；巡護林員分布圖、連續多日未巡查護林員統計圖、異常情況預警圖；護林員統計圖表、林地數據統計圖表、古樹名木統計圖表以及事件統計圖表；此外，當前如果發生重大事件，平臺將以地圖一張圖的方式突出展示當前事件的所在位置及周邊情況，包括所在位置、事件現場照片和視頻、事件周邊情況（護林員、居民、建筑物、重大設施等）以及事件滾動處理的過程。

3.5 重要卡口車輛分析識別系統

如使用高清變焦槍機，200萬紅外槍機及相關配件輔材等，支持強光抑制，支持背光補償功能，最低照度：彩色：0.001lx、黑白：0.0001lx。紅外燈可在低照度下手動或自動開啟，智能紅外，紅外夜視距離可達50m，支持電動變焦，焦距范圍2.8～12mm。