魏遠峰，崔麗娟

（遼寧省本溪滿族自治縣林業(yè)局，遼寧 本溪 117100）

目前，世界上每年發(fā)生森林火災(zāi)22萬次以上，燒毀森林面積640多萬hm2，約占世界森林覆蓋率的2.3‰以上，是20世紀(jì)70年代的2倍。我國2006年共發(fā)生森林火災(zāi)8170起，其中重大森林火災(zāi)7起，特大森林火災(zāi)5起；火場總面積56萬hm2，受害森林面積40萬hm2；傷亡102人。

回良玉副總理2007年2月9日在國家森林防火指揮部第二次全體會議暨2007年全國森林防火工作電視電話會議上的講話中指出，加強對高火險區(qū)、自然保護區(qū)等的巡護瞭望和預(yù)警監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)和排除隱患。加快森林火險預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)、通信指揮系統(tǒng)建設(shè)，建立森林火險分級響應(yīng)和預(yù)警信息發(fā)布機制，全面提升森林火災(zāi)預(yù)警能力。

目前視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展迅猛，技術(shù)成熟，性能可靠。森林防火遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)就是將攝像機分布安裝在各林區(qū)，實現(xiàn)對整個林區(qū)的全面覆蓋，能夠盡早發(fā)現(xiàn)森林火災(zāi)，降低森林火災(zāi)損失。

1 本溪滿族自治縣森林防火遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)實際應(yīng)用分析

1.1 近年森林火災(zāi)特點分析

（1）火災(zāi)發(fā)生時段集中。3月～5月為火災(zāi)極易發(fā)生時期，各地火情頻傳，險象不斷。

（2）火災(zāi)發(fā)生地點廣泛而敏感。森林火災(zāi)不僅集中于村屯森林火災(zāi)高發(fā)區(qū)，還陸續(xù)在縣城周邊和主要公路沿線發(fā)生。發(fā)生在關(guān)門山森林公園、觀音閣水庫周邊地區(qū)的森林火災(zāi)，引起了社會廣泛關(guān)注。

（3）火災(zāi)撲救極為困難。由于森林火災(zāi)發(fā)生地山勢險峻，地形復(fù)雜，交通困難，撲救十分艱難。

1.2 建設(shè)森林防火遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的必要性

（1）森林防火形勢嚴峻，威脅森林安全。近年來，由于全球氣候變噯，高溫干早天氣增多，森林中地表植被的增厚，造成野外用火管理難度加大，森林火災(zāi)隱患不斷，對森林資源保護、生態(tài)環(huán)境和自然景觀安全構(gòu)成極大威脅，在很大程度上制約了林業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

（2）森林防火管理手段原始，制約著防災(zāi)減災(zāi)效率。①預(yù)警監(jiān)控手段落后，覆蓋率低。雖然建立了縣、鄉(xiāng)、村三級基層監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，但災(zāi)情監(jiān)控仍停留在原始階段，以人工瞭望和實地巡查為主。②信息滯后，損失嚴重。林火監(jiān)控方式主要通過衛(wèi)星監(jiān)控和人工發(fā)現(xiàn)。由于巡查次數(shù)少，間隔時間長，發(fā)現(xiàn)較遲，給處置工作帶來了極大的困難。③決策支持系統(tǒng)薄弱，指揮不靈。從某種意義上說，縣森林防火指揮中心僅僅是一個協(xié)調(diào)中心或會議中心，不是真正意義的決策指揮中心。④信息無法保存，災(zāi)后評估困難。發(fā)生森林火災(zāi)后，主要通過現(xiàn)場勘察的方法進行評估，不能還原火災(zāi)的發(fā)生過程，對火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展、后果難以做出有效的判斷，案件證據(jù)難鞏固，評估手段落后，精度低。

（3）信息化水平不高，影響著林業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。本溪滿族自治縣作為林業(yè)大縣，由于管理范圍廣，類型多，數(shù)據(jù)量大，靠人工處理已經(jīng)無法適應(yīng)林業(yè)現(xiàn)代化對數(shù)據(jù)和信息的要求，與林業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的總體要求不相適應(yīng)。

1.3 森林防火遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成及工作過程

2006年，本溪滿族自治縣開始籌建森林防火遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，到2007年末，已建成指揮中心1處、遠程監(jiān)控點8個，2008年末完成各監(jiān)控點與指揮中心聯(lián)網(wǎng)工程，2009年初接入省林業(yè)專網(wǎng)。

1.3.1 系統(tǒng)組成

遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由防火指揮中心、局域網(wǎng)視頻會議系統(tǒng)、無線指揮調(diào)度系統(tǒng)、林火遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)（含監(jiān)控點8個）組成（表1）。

表1 本溪縣森林防火視頻監(jiān)控塔分布

1.3.1.1 防火指揮中心及局域網(wǎng)視頻會議系統(tǒng)

（1）指揮中心辦公環(huán)境。指揮中心房屋布局劃分為指揮室、值班室、網(wǎng)絡(luò)控制機房等。指揮中心面積 120 m2，其中指揮室 90 m2，值班室、10 m2，網(wǎng)絡(luò)控制機房20 m2。

（2）局域網(wǎng)視頻會議辦公系統(tǒng)。由視頻會議終端、服務(wù)器、交換機、路由器、防火墻、工作站、辦公設(shè)備、防病毒軟件等設(shè)備組成，可召開電視電話會議。

1.3.1.2 防火遠程監(jiān)控系統(tǒng)

包括遠程圖像傳輸、硬盤錄像、圖像顯示、報警預(yù)警、遠程控制等基本功能，可提供全面的、清晰的、可操作的、可錄制、可回放的現(xiàn)場實時圖像。經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)專線將前端監(jiān)控點火場信息傳至省市防火指揮中心。

1.3.1.3 網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)

通過網(wǎng)絡(luò)專線將防火監(jiān)控視頻信息、辦公業(yè)務(wù)信息、防火指揮視頻會議信息傳至省市指揮中心，為撲救森林火災(zāi)的指揮決策提供可靠的依據(jù)。

1.3.1.4 森林防火信息管理系統(tǒng)

在縣級防火指揮中心系統(tǒng)的局域網(wǎng)建立森林防火基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫，可以方便地查詢各種林業(yè)、防火數(shù)據(jù)，自動生成各種報表。并與省數(shù)字林業(yè)系統(tǒng)相結(jié)合可實現(xiàn)：報表管理、值班管理、裝備管理、信息專遞以及日常辦公等功能。

1.3.1.5 值班調(diào)度指揮系統(tǒng)

由12119接處警系統(tǒng)、電話調(diào)度系統(tǒng)組成，能夠滿足與省市森林防火指揮中心和政府有關(guān)部門信息的溝通。

1.3.2 系統(tǒng)工作過程

在林區(qū)監(jiān)控點的瞭望塔上架設(shè)高倍自動變焦攝像機系統(tǒng)，并裝配云臺控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)，能夠進行360°轉(zhuǎn)動掃描，不間斷地旋轉(zhuǎn)拍攝，把周圍的森林圖像經(jīng)過微波圖像發(fā)送系統(tǒng)傳至監(jiān)控站；監(jiān)控站通過光纖傳輸?shù)街笓]中心進行數(shù)據(jù)分析處理，指揮中心進行實時監(jiān)視各監(jiān)控點森林火災(zāi)情況，根據(jù)獲得的攝像機位置及其他相關(guān)信息計算火警目標(biāo)位置，向有關(guān)部門和人員發(fā)出報警信息，便于進行相應(yīng)的撲救指揮工作（圖1）。

1.4 森林防火遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)實際應(yīng)用效果

森林防火遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能在第一時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)火情，提供現(xiàn)場地形、森林資源狀況等數(shù)據(jù)，實施撲火，同時還具有及時發(fā)現(xiàn)其他危害森林現(xiàn)象的功能，如森林病蟲災(zāi)害、非法侵占林地、盜砍、濫伐等。

圖1 縣級森林防火遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2008年4月4日，位于小市鎮(zhèn)的3號森林防火視頻監(jiān)控塔監(jiān)測到一處火點，指揮中心根據(jù)這一情況，調(diào)動周邊地區(qū)兩支撲火隊撲救，從發(fā)現(xiàn)火點到火勢被全部撲滅，總共不到一個小時，過火面積5畝，避免了一場大的森林火災(zāi)。

2008年2月4日，小市鎮(zhèn)發(fā)生一起盜伐林木案件，森林公安機關(guān)很快鎖定了犯罪嫌疑人，并在其家中找到可疑木材，但該嫌疑人在作筆錄時拒絕交代木材來源，案件偵查一度陷入僵局，由于案發(fā)地點處于3號森林防火監(jiān)控塔監(jiān)測范圍內(nèi)，偵查人員對當(dāng)日攝像資料進行了查詢，查到犯罪嫌疑人作案的畫面，為該案告破提供了確鑿的證據(jù)。

2 目前縣級森林防火遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題及解決措施

2.1 存在問題

（1）監(jiān)控設(shè)施硬件建設(shè)需要加強。受資金不足影響，森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件水平不高，如：森林防火視頻監(jiān)控攝像機檔次不高，夜攝效果不佳；受工程造價約束，森林防火視頻監(jiān)控塔前端設(shè)計電力不足。

（2）監(jiān)控范圍小。目前，森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)還不能覆蓋全縣范圍，前端監(jiān)控塔攝像頭數(shù)量少，攝像范圍偏小，只有5 km。

（3）通信成本高。傳輸通信系統(tǒng)租用電信部門的光纖，通信成本約占運行總成本的65%，而且隨著系統(tǒng)升級、擴建和推廣，運行成本將繼續(xù)增長。

（4）專業(yè)技術(shù)人員匱乏。目前，監(jiān)控系統(tǒng)為防火辦、林業(yè)站人員兼職管理，這些人員缺乏必要的業(yè)務(wù)知識，系統(tǒng)維護、保養(yǎng)、管理跟不上，出現(xiàn)故障不會排除解決，設(shè)備運行不穩(wěn)定。

2.2 解決措施

（1）選擇大變焦范圍的鏡頭，能夠使單個攝像機監(jiān)控的范圍盡量大，盡量減少監(jiān)控塔的建設(shè)數(shù)量，一方面可以降低監(jiān)控塔建設(shè)投資，另一方面減少系統(tǒng)野外作業(yè)維護工作量。

（2）選擇質(zhì)量可靠、功能完備的攝像機，以便保證全天候?qū)α謪^(qū)進行監(jiān)控，實現(xiàn)大范圍的清晰掃描，圖像質(zhì)量達到建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)采用具有紅外夜攝功能的攝像機。

（3）采用雙電源供電，保證電力供應(yīng)穩(wěn)定。無電力供應(yīng)的地區(qū)，可按需要采用太陽能、風(fēng)能方式進行供電，發(fā)電功率要達到標(biāo)準(zhǔn)，蓄電池容量要足夠大，確保電力供應(yīng)穩(wěn)定。增加太陽能電池板功率，風(fēng)力發(fā)電支架高度達到10 m以上。

（4）監(jiān)控塔和指揮中心之間的通信采用有線或無線通信方式，也可以二者結(jié)合起來使用，一要保證信息暢通，二要盡量降低建設(shè)成本和運行成本。

（5）由于監(jiān)控塔設(shè)備安裝在野外，設(shè)備的安裝、施工要考慮野外工作的要求，并且應(yīng)該盡量減少系統(tǒng)的維護工作量。

（6）安裝必要的防雷措施。首先是在安裝桿的高處需要安裝避雷針，以防直擊雷的破壞，各個關(guān)鍵設(shè)備要安裝避雷器以浪涌對設(shè)備的損壞，另外接地良好是保證設(shè)備安全的關(guān)鍵。除此之外，指揮中心也需安裝避雷針和避雷器等。

（7）加強安全防盜措施。在設(shè)備安裝時一方面將設(shè)備安裝在較高的監(jiān)控塔上，通過專用梯進行維護，另一方面要安裝防盜報警裝置，攝像機要具有下視攝像的功能，可對擅自攀爬、襲擊監(jiān)控塔的現(xiàn)象進行自動拍攝、報警。

3 結(jié)論

2006年，本溪滿族自治縣森林防火遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，一期工程建設(shè)指揮中心1處、遠程監(jiān)控點8個。每個監(jiān)控點平均27萬元，指揮中心60萬元。從投資上看，縣級森林防火部門完全能夠承受，比較切實可行。

以往的森林防火監(jiān)控工作以人工瞭望和實地巡查為主。監(jiān)控方式比較原始，時效性差。一般森林火災(zāi)通常3～20小時才能夠被發(fā)現(xiàn)。2007年末，本溪滿族自治縣開始啟用森林防火遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)以來，發(fā)生的兩起森林火災(zāi)有一處火點處在監(jiān)控范圍內(nèi)，從起火到被監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)僅用了不到5分鐘，為及時撲救爭取了寶貴時間，避免了重大火災(zāi)的發(fā)生。

因此，要加強基層林業(yè)信息化建設(shè)，提高森林防火監(jiān)控指揮決策能力，逐步實現(xiàn)與森林資源管理、數(shù)字化辦公等系統(tǒng)無縫對接，這才是現(xiàn)代林業(yè)建設(shè)的必要途徑，森林才會真正地發(fā)揮出生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益，為全面實現(xiàn)小康社會的目標(biāo)做出應(yīng)有的貢獻。

[1]文定元，森林火災(zāi)發(fā)生和蔓延的條件[J].湖南林業(yè)，1987，（9）：3-4.

[2]文定元，舒立福.林火理論知識[M].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)出版社，1999.

[3]鄭煥能.森林防火[M].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)出版社，1994.

[4]王文元，杜永勝.推進森林防火信息化[J].森林防火，1996，（3）：10-11.

[5]柴風(fēng)琴.森林防火的信息化管理[J].河南林業(yè)，2002，（6）：40.

[6]王月娥.關(guān)于建設(shè)森林防火信息系統(tǒng)的探索[J].山西林業(yè)，2004，（1）：8-9.

[7]王明玉.基于地理信息系統(tǒng)的森林火災(zāi)撲救輔助決策系統(tǒng)建設(shè)[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2002.

[8]羅康.基于GIS技術(shù)的北京市森林防火資源布局的分析[D].株洲：中南林學(xué)院，2003.

[9]吳占杰.網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在森林防火管理中的應(yīng)用[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2004.

[10]丁勝.縣級森林資源信息管理系統(tǒng)的研制與應(yīng)用[D].南京：南京林業(yè)大學(xué)，2006.

[11]回良玉.在國家森林防火指揮部第二次全體會議暨2007年全國森林防火工作電視電話會議上的講話[J].森林防火，2007，（1）：3-5.