張建和

（福建省仙游縣林業(yè)局 福建仙游 351200）

淺議森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計及其實(shí)現(xiàn)

張建和

（福建省仙游縣林業(yè)局 福建仙游 351200）

在當(dāng)今社會當(dāng)中，森林防火是一項極其重要的事情。但是由于森林具有野外環(huán)境差以及面積較大的特點(diǎn)，對其很難進(jìn)行信息化的實(shí)施。我國林業(yè)長期以來都只是由人工巡護(hù)森林，為此基于眾多的需求，開發(fā)出一種防火預(yù)測預(yù)警設(shè)備是十分必要的，從而能夠?qū)崿F(xiàn)用戶對于森林的輕松統(tǒng)一監(jiān)控。

森林防火；監(jiān)測預(yù)警；系統(tǒng)設(shè)計；實(shí)現(xiàn)

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及科技的不斷進(jìn)步，人民的生活水平也得到了大幅度的提升，在福建省中，森林也在逐漸地增加，但是一旦發(fā)生火災(zāi)，這些被破壞的森林所導(dǎo)致的后果難以想象，有時也會直接的影響著城市的發(fā)展。因此，對于這方面所采取的重要措施就是及時的發(fā)現(xiàn)，并給予有效的解決，除此之外，各種火災(zāi)探測器的研究也成為了眾多人們所關(guān)注的一個熱點(diǎn)，研制并開發(fā)一些聯(lián)動設(shè)備便能夠?qū)崿F(xiàn)一點(diǎn)監(jiān)測、多點(diǎn)觀測，從而對于相應(yīng)森林火災(zāi)的發(fā)生能夠很好的進(jìn)行必要的預(yù)防。但是這種相關(guān)的設(shè)備在其發(fā)生相對應(yīng)的報警信號時需要固定的工作人員對其進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控，當(dāng)事故發(fā)生的時候，需要工作人員進(jìn)行必要的處理，這樣就會造成不能夠及時的進(jìn)行撲救，使得最好的時機(jī)得以延遲。對南方而言，人們更加的重視森林植被，這是由于森林火災(zāi)的破壞力相對較大，會造成大面積森林的破壞，為此森林防火也是一項主要任務(wù)。在其防火的過程當(dāng)中，防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)具有著極其重大的作用。

1 森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計

1.1 森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的總體架構(gòu)

森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)總體框架圖

通過對圖1的分析可知，森林防火智能監(jiān)測系統(tǒng)是由四大部分組成，分別為輸出展示系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、前端智能監(jiān)測基站以及后端監(jiān)控管理平臺。

1.2 森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計原則

森林防火監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計是面向用戶的，在其設(shè)計的過程當(dāng)中要對市場進(jìn)行準(zhǔn)確的定位?，F(xiàn)從用戶的角度作為相應(yīng)的出發(fā)點(diǎn)，將森林防火監(jiān)測系統(tǒng)的有關(guān)設(shè)計原則簡要介紹如下：

1.2.1 易用性的原則

易用性的原則也就是需要軟件流程合理、界面有好、結(jié)構(gòu)清晰，從而能夠與用戶的使用習(xí)慣相吻合，從而使森林防火監(jiān)測系統(tǒng)能夠更加容易的投入到實(shí)際的使用過程中。除此之外，在進(jìn)行操作的過程當(dāng)中，對于軟件的理解、使用以及相應(yīng)的保養(yǎng)維護(hù)以及升級工作都相對較為簡單，使得對于軟件的使用周期以及相關(guān)的培訓(xùn)成本都能夠最小化。如果缺少易用性，那么在實(shí)際的使用過程當(dāng)中將會收到不必要的排擠。

1.2.2 實(shí)用性的原則

對于任何東西都應(yīng)該是實(shí)用的，而不是中看不中用，森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)也是如此，也就是說他要滿足好用以及適用的原則，為此在其設(shè)計的過程當(dāng)中，要將它做到精確，同時也不要忽視一些常用的功能，在最后的使用過程當(dāng)中就能夠使得投資風(fēng)險以及成本得到有效的降低。

1.2.3 安全性的原則

其安全性的原則就是涉及到一些核心以及保密材料的問題，這就要求所設(shè)計的系統(tǒng)能夠?qū)σ恍┎《净蛘呤菒阂獾墓暨M(jìn)行有效的避免，同時也要設(shè)計有關(guān)的權(quán)限管理，有利于對一些重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的備份。

1.2.4 穩(wěn)定性的原則

穩(wěn)定性也就是要求森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)在運(yùn)行的過程當(dāng)中能夠保持平穩(wěn)。在實(shí)施森林防火監(jiān)測系統(tǒng)之后，在日常辦公過程當(dāng)中這一系統(tǒng)的依賴性相對較大，為此要對其進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，保證功能順暢、數(shù)據(jù)庫穩(wěn)定，同時也要防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的問題，爭取將所涉及的系統(tǒng)能夠在實(shí)際當(dāng)中進(jìn)行廣泛的應(yīng)用。

1.2.5 技術(shù)先進(jìn)性的原則

在追求所使用的技術(shù)要先進(jìn)性時，首要要保證其自身能夠與當(dāng)今社會技術(shù)的發(fā)展趨勢相吻合，為此就要將一些先進(jìn)的思想貫穿到設(shè)計方法以及技術(shù)架構(gòu)當(dāng)中，其次還要使得所設(shè)計的系統(tǒng)具有很好兼容性以及運(yùn)行速度快等特點(diǎn)。通常情況下，在系統(tǒng)使用一段時間以后，要對其進(jìn)行相關(guān)的擴(kuò)展，為此有必要的增添互聯(lián)互通以及增加功能模塊，從而使得構(gòu)建綜合性信息處理平臺得以實(shí)現(xiàn)。

2 森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的監(jiān)測功能簡介

在森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計過程當(dāng)中，首先就是要進(jìn)行森林全方位的監(jiān)測工作，其相關(guān)的監(jiān)測工作主要包含以下四個方面：

2.1 地面巡護(hù)

地面巡護(hù)工作指的就是相關(guān)的管理人員定點(diǎn)不定時的對他們所負(fù)責(zé)的森林進(jìn)行有關(guān)的檢查工作，在檢查的過程當(dāng)中，對于發(fā)現(xiàn)的一些具有可燃性的物品進(jìn)行及時的銷毀，從源頭上消滅火災(zāi)的產(chǎn)生。但是由于森林的面積相對較大，則需要配備較多的管理人員，這樣就會加大經(jīng)濟(jì)上的支出，同時在管理人員進(jìn)行巡查的過程當(dāng)中也會存在著較多的不確定性危害，為此不能夠進(jìn)行單獨(dú)的檢查，要組合成小組進(jìn)行，保證工作人員的人身安全。

2.2 瞭望臺監(jiān)測

實(shí)行瞭望臺監(jiān)測，能夠獲取到較多的相關(guān)資訊，同時觀察的視野也相對較為遼闊，但是也存在著自己的缺點(diǎn)，首先就是建設(shè)就要大量的資金投入，不同的瞭望臺之間也會存在著一定的距離，這樣就會使得有一些地區(qū)在不同的瞭望臺都不能夠被看到，導(dǎo)致了不少盲點(diǎn)的存在，使得監(jiān)測的效率相對較低。除此之外，天氣也會對觀測效果造成一定的影響，不能夠進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測，為此要將地面巡視與瞭望臺監(jiān)測兩者進(jìn)行有效的結(jié)合，發(fā)揮出最大的優(yōu)勢。

2.3 航空巡護(hù)

航空巡視工作指的就是在空中飛行的過程當(dāng)中，相關(guān)的管理人員對森林的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行有關(guān)的觀測，這種形式的監(jiān)測范圍更加的廣泛，但是也存在著一些不足之處，如不能夠?qū)τ诘孛娴募?xì)小變化進(jìn)行準(zhǔn)確的觀察，同時受天氣以及氣候的影響更大，不能夠有較好的監(jiān)測效果，并且還有可能導(dǎo)致安全事故的出現(xiàn)，另外，這種形式的投資更大，為此不能夠單獨(dú)的使用這種形式的工作，需要與其他的形式進(jìn)行密切的合作。

2.4 衛(wèi)星遙感技術(shù)

選取衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行森林監(jiān)測工作具有一定的先進(jìn)性，它是通過衛(wèi)星的定位系統(tǒng)來得以實(shí)現(xiàn)的，從而相關(guān)的管理人員在辦公室就能夠?qū)ι值膭討B(tài)進(jìn)行實(shí)時的掌握，當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)時，就能夠及時的采取有效的解決措施，從而大幅度的減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。但是這種技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中，由于部門眾多，還存在著一些缺點(diǎn)。

通過以上對四種技術(shù)的分析，我們可以看出它們各有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中，對于四種檢測技術(shù)要進(jìn)行綜合的利用，使得它們的優(yōu)勢得到最大程度的發(fā)揮，從而實(shí)現(xiàn)全面的監(jiān)測。

3 森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的預(yù)警功能簡介

在對森林防火監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計完成以后，接下來就是預(yù)警系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計。在預(yù)警工作上要努力的做好幾方面的工作。

3.1 建立瞭望臺

瞭望臺的作用相對較多，它不僅僅能夠進(jìn)行監(jiān)測工作，同時還能夠進(jìn)行預(yù)警工作。因為瞭望臺的地勢相對較高，如果發(fā)生了火災(zāi)就可以進(jìn)行拉響警鐘，然后再告知有關(guān)的管理單位安排相關(guān)的工作人員進(jìn)行有效的補(bǔ)救活動。在原始社會當(dāng)中，人們通常都是通過烽火進(jìn)行有關(guān)信息的傳遞，隨著社會的不斷發(fā)展，所采用的預(yù)警工作也在逐漸的升級，如電話、短信、對講機(jī)、傳真等形式。

3.2 建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)指的就是將森林的整體都步入到監(jiān)控的范圍之內(nèi)，將森林都轉(zhuǎn)化為視頻在屏幕上顯示。在畫面上用不同的顏色來區(qū)別不同地方的事物，這樣一旦發(fā)生了火災(zāi)就能夠明顯的發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的位置，相關(guān)的管理人員可以及時的進(jìn)行火災(zāi)出現(xiàn)地點(diǎn)的定位，然后采取一些有效的措施進(jìn)行及時的補(bǔ)救。這種方式的監(jiān)測與瞭望臺相比較而言，要更加高級一點(diǎn)，同時它的技術(shù)含量也相應(yīng)要求較高。

3.3 建立智能預(yù)警系統(tǒng)

這種系統(tǒng)同上述的視頻監(jiān)控系統(tǒng)有相似之處，它們都是采用相對較高的科技來進(jìn)行的監(jiān)測，但是兩者之間也有差異，這種智能系統(tǒng)相對更加的高級，在其運(yùn)行的過程當(dāng)中，不需要任何的人工操作，它能夠進(jìn)行自己的調(diào)整。在這種系統(tǒng)當(dāng)中，同樣有圖像分析方法的應(yīng)用，對于不同的地區(qū)采用不同的顏色進(jìn)行相關(guān)的區(qū)分。如果是有關(guān)的地區(qū)發(fā)生火災(zāi)，該地方對應(yīng)的地方就會出現(xiàn)顏色的異常，然后就會跟隨著相關(guān)的預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行報警，隨之相關(guān)的管理員就會采取有效的補(bǔ)救措施。

通過以上分析可以看出，智能系統(tǒng)所具有的技術(shù)更加的成熟，這三種相關(guān)的技術(shù)雖然存在著一定的差別，但是在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，要將三者進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，綜合的利用，使得三種預(yù)警方式都能發(fā)揮出它們各自的優(yōu)勢。

4 結(jié)束語

在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中，要依據(jù)實(shí)際的情況來選取森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，在方法的選擇上要綜合利用，使得各自監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)功能得到最大成效的發(fā)揮。

[1]樊文有，孟昕，劉小婧.基于MapGIS的森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].地球科學(xué)（中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報），2010，03：501～506.

[2]李時舫，羿宏雷，張明遠(yuǎn).基于可燃物濕度的森林防火預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2015，02：16～17+21.

[3]陶冶.基于ZigBee的森林火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D].蘭州大學(xué)，2011.

TP274

A

1005-7897（2016）12-0060-02

2016-6-10

張建和（1973-），男，大學(xué)本科，主要從事森林防火方面的工作。