李長(zhǎng)夢(mèng)

摘要：森林作為陸地生態(tài)系統(tǒng)中，最為復(fù)雜、最為龐大且具有多種功能，涵蓋許多物種，具有多種效益的重要生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)于任何國(guó)家、任何地區(qū)而言都是不可或缺的，但是因?yàn)樘鞛?zāi)、人禍的因素，森林經(jīng)常會(huì)突發(fā)火災(zāi)，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)一年內(nèi)發(fā)生的森林火災(zāi)大約有2000起，受災(zāi)面積超過(guò)13000hm2。每當(dāng)這時(shí)就需要國(guó)家專業(yè)森林消防隊(duì)伍進(jìn)行滅火行動(dòng)。正是因?yàn)樯值姆秶鷮拸V，很難及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)火災(zāi)情況，滅火所需要的裝備、人員也不能及時(shí)到達(dá)火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)，從而給國(guó)家生態(tài)造成嚴(yán)重的損失。

關(guān)鍵詞：森林消防;智能消防;探索;實(shí)踐

中圖分類號(hào)：S762? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：2096-1227（2022）04-0038-03

森林消防主要是研究林火管理學(xué)、航空護(hù)林、消防監(jiān)督管理等方面的基礎(chǔ)知識(shí)，森林消防人員需要熟悉相關(guān)的法律法規(guī)，來(lái)進(jìn)行森林消防監(jiān)督管理、森林火災(zāi)預(yù)防、撲救和森林火災(zāi)案件偵破等相關(guān)工作[1]。尤其是對(duì)于森林消防隊(duì)伍來(lái)說(shuō)，在沒(méi)有火情的情況下，需要堅(jiān)持高強(qiáng)度訓(xùn)練，并常年駐守深山，鍛造過(guò)硬的“山里通、鐵腳板、活地圖”專業(yè)素質(zhì)，所以，森林消防是一個(gè)辛苦且危險(xiǎn)的職業(yè)。我國(guó)國(guó)土面積廣袤，其中有很大部分是被森林所覆蓋，森林中蘊(yùn)藏的資源極其豐富，必須提供有力的安全保障，但森林也會(huì)因?yàn)楦鞣N人為、自然因素引發(fā)火災(zāi)，若災(zāi)情得不到控制，就會(huì)迅速蔓延，造成難以想象的損害，遭受巨大的自然經(jīng)濟(jì)價(jià)值損失，所以需要對(duì)森林消防提高足夠的重視[2]。基于此考慮，初步提出建設(shè)一個(gè)集衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)遙感、視頻監(jiān)控、智能預(yù)警、蔓延模擬、指揮職能為一體的綜合性森林消防智能管理平臺(tái)。

1? 我國(guó)森林消防的發(fā)展現(xiàn)狀

世界各國(guó)因?yàn)閲?guó)情和地理環(huán)境的不同，也發(fā)展出了各不相同的消防特色。例如，澳大利亞地勢(shì)平緩，多以平原地形為主，非常適合車(chē)輛通行，因此澳大利亞對(duì)森林火災(zāi)的應(yīng)對(duì)方法主要是通過(guò)消防車(chē)輛結(jié)合大型的消防器械實(shí)施救火行動(dòng);美國(guó)地廣人稀，主要就是通過(guò)消防飛機(jī)拉載水或者是其他的化學(xué)滅火物質(zhì)進(jìn)行高空消防。

相比于其他國(guó)家平緩的地理狀況，我國(guó)的森林主要分布在山岳、丘陵地帶，地勢(shì)陡峭并且國(guó)土面積較大，因此森林的覆蓋面積也達(dá)到了極其廣泛的地步，使得在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防人員無(wú)法在第一時(shí)間掌握火災(zāi)的有效信息[3]，使得我國(guó)對(duì)于森林火災(zāi)的預(yù)防、發(fā)現(xiàn)以及救援，都有著非常大的不便。由于地域的廣闊、森林覆蓋面積寬廣、專業(yè)森林消防力量不足，無(wú)法對(duì)森林火災(zāi)進(jìn)行預(yù)防，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，消防人員不會(huì)在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，在趕往火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，因地勢(shì)陡峭，森林消防無(wú)法像城市消防那樣直接乘車(chē)趕往火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)機(jī)械化運(yùn)力不足，消防人員只有少部分能通過(guò)飛機(jī)等交通工具，大多數(shù)只能以步行、奔跑的方式趕往火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，但是這種方式會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間成本，導(dǎo)致火災(zāi)蔓延，加重災(zāi)情，也正是因?yàn)榇笮拖榔餍禑o(wú)法大規(guī)模投入使用，森林火災(zāi)有時(shí)候會(huì)因氣象因素變化，呈突發(fā)、爆發(fā)態(tài)勢(shì)，甚至導(dǎo)致消防人員出現(xiàn)大量傷亡。

2? 森林消防綜合性智能化管理平臺(tái)

2.1? 森林消防的偵測(cè)工作

根據(jù)現(xiàn)有的資料進(jìn)行分析，我國(guó)森林消防對(duì)于廣袤的森林面積缺乏有力的觀測(cè)手段，使得消防人員在災(zāi)情擴(kuò)大之前不能有效的進(jìn)行控制。因此，可以使用衛(wèi)星搭配智能技術(shù)來(lái)達(dá)到對(duì)森林災(zāi)情的首要預(yù)測(cè)，通過(guò)衛(wèi)星的偵測(cè)，可以在災(zāi)情發(fā)生的第一時(shí)間鎖定災(zāi)情地點(diǎn)，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)最近的森林消防救援隊(duì)伍發(fā)布火災(zāi)通告，可以大大減少災(zāi)情的蔓延，我國(guó)先進(jìn)的衛(wèi)星技術(shù)在太空中可以對(duì)地面的小目標(biāo)進(jìn)行精確分析，所以，使用衛(wèi)星技術(shù)來(lái)偵測(cè)森林火災(zāi)，是完全有效的、可行的手段[4]。

可以使用遙控?zé)o人機(jī)來(lái)代替消防人員對(duì)森林進(jìn)行巡邏，森林消防人員可在控制室內(nèi)操控?zé)o人機(jī)的飛行，通過(guò)無(wú)人機(jī)上搭載高清攝像頭來(lái)對(duì)森林各處進(jìn)行巡邏觀察，這種方式可以提高森林消防工作的效率，減少消防人員的工作量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)災(zāi)情時(shí)，也可以進(jìn)行有效的分配與調(diào)度，縮短消防人員從集結(jié)、出發(fā)和到達(dá)災(zāi)情地點(diǎn)的時(shí)間，提高了效率。但上述森林火災(zāi)的偵測(cè)終究是離不開(kāi)人的，人的精力終究也是有限的，因此可以設(shè)定一個(gè)智能程序，參照火情發(fā)生時(shí)的溫度變化，設(shè)定一個(gè)溫度閾值，通過(guò)安裝在森林中的傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)森林中的溫度變化，只要某一處的溫度突破了事先設(shè)定的閾值，那么這一處發(fā)生災(zāi)情的可能性就極大[5]。這樣的智能監(jiān)測(cè)方式可以擺脫人為控制，日夜不間斷的監(jiān)測(cè)森林，防止火災(zāi)的突然爆發(fā)。

2.2? 森林消防的通信工作

森林火災(zāi)的高發(fā)地點(diǎn)通常是在深山老林里，森林消防隊(duì)伍的位置也不會(huì)太靠近城市，有的駐防點(diǎn)甚至人跡罕至。因此，森林消防人員的網(wǎng)絡(luò)通信會(huì)有一些阻礙和延遲，因此，即使直接撥打電話也不一定能夠接通，森林火災(zāi)也會(huì)因?yàn)闇缁鸩患皶r(shí)而蔓延擴(kuò)張，需要森林消防監(jiān)測(cè)站與消防隊(duì)伍保持即時(shí)通話。

隨著新中國(guó)的發(fā)展，我國(guó)在通信技術(shù)方面也迎來(lái)了5G時(shí)代，5G通信在信息傳輸、即時(shí)通話方面有著很明顯的優(yōu)勢(shì)[6]。各地區(qū)森林的茂密程度不一，尤其是在災(zāi)情發(fā)生時(shí)，消防指揮車(chē)輛是無(wú)法到達(dá)災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)的，在城市消防中因?yàn)橥〞车木W(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以對(duì)災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、指揮，但是在森林消防中，衛(wèi)星無(wú)法通過(guò)濃密的樹(shù)冠準(zhǔn)確定位到消防隊(duì)伍所處的位置，消防指揮人員也無(wú)法有效得知火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，就無(wú)法給出正確的指揮，而火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的消防人員得不到指揮中心的正確指揮，會(huì)因此造成傷亡。5G基站的建立就可以很好地解決森林消防因?yàn)樾畔⒆璧K而造成的嚴(yán)重后果，災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)的消防人員可以通過(guò)隨身攜帶的視頻通訊工具和定位系統(tǒng)，將火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況詳細(xì)傳回指揮中心，指揮人員會(huì)擁有災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)人員無(wú)法比擬的視野優(yōu)勢(shì)，通過(guò)宏觀方向上的策略，指揮現(xiàn)場(chǎng)消防員進(jìn)行滅火工作[7]。

2.3? 森林消防中災(zāi)情蔓延模擬

當(dāng)災(zāi)情發(fā)生時(shí)，指揮中心的工作人員，除了在宏觀上對(duì)災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)消防人員進(jìn)行指揮調(diào)度之外，還需要通過(guò)災(zāi)情發(fā)生時(shí)的環(huán)境，包括風(fēng)向、風(fēng)力、降雨、森林干燥程度等因素對(duì)災(zāi)情的蔓延趨勢(shì)做出預(yù)判，還需要根據(jù)災(zāi)情規(guī)模的大小來(lái)預(yù)估災(zāi)情持續(xù)的時(shí)間[8]。這種災(zāi)情蔓延模擬需要整合龐大的信息進(jìn)行推算，災(zāi)情規(guī)模小時(shí)還能夠快速解決，但是當(dāng)災(zāi)情規(guī)模大時(shí)，人工演算模擬的時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)，指揮人員就無(wú)法根據(jù)具體的情況對(duì)消防人員進(jìn)行合理地安排，必然加重消防人員身體及心理上的負(fù)擔(dān)，影響對(duì)災(zāi)情的救治效果，這時(shí)候就需要電腦的高速演算能力。智能化森林消防管理平臺(tái)通過(guò)快速運(yùn)算能力，將對(duì)災(zāi)情產(chǎn)生影響的自然因素（風(fēng)力、降雨、干燥度、濕度等）和人為因素（消防人員數(shù)量、消防裝備數(shù)量等）進(jìn)行整合，推演出一個(gè)災(zāi)情蔓延的模型供指揮人員使用，并給出適當(dāng)?shù)慕ㄗh，同時(shí)也會(huì)根據(jù)災(zāi)情的規(guī)模大小推算災(zāi)情的持續(xù)時(shí)間，以便指揮人員合理的對(duì)消防人員進(jìn)行分配和安排，確保災(zāi)情得到控制。

2.4? 森林消防裝備的更換

就目前而言，當(dāng)災(zāi)情發(fā)生時(shí)，我國(guó)的森林消防隊(duì)伍所使用的主要滅火方式，就是風(fēng)力滅火器，其工作原理就是使用高速?gòu)?qiáng)制氣流吹散燃燒物產(chǎn)生的火苗和熱量，用氣流隔斷火苗與燃燒物，破壞其繼續(xù)燃燒的條件，直至燃燒物表面溫度降到燃點(diǎn)以下，從而達(dá)到滅火的目的[9]。例如，風(fēng)力滅火器有著很好的滅火功效。消防人員的通信裝備能夠確保準(zhǔn)確收到指揮中心傳達(dá)的指令，以及將災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)狀況實(shí)時(shí)傳達(dá)回指揮中心，這就需要對(duì)消防人員的消防裝備進(jìn)行更新?lián)Q代。

風(fēng)力滅火器對(duì)于小型火災(zāi)有著決定型的作用，應(yīng)保留，但是要進(jìn)行更新，使其更加便攜化、智能化，因?yàn)榈匦蔚孛驳木壒?，地面大型滅火器械無(wú)法抵達(dá)災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)，可以發(fā)展空中滅火方式，在消防人員不能及時(shí)到達(dá)災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，可以由智能化森林消防管理平臺(tái)發(fā)出預(yù)警，派遣消防飛機(jī)前往，對(duì)火勢(shì)進(jìn)行壓制[10]。之后就是消防人員的通信裝備，我國(guó)消防人員所配備的通信裝備有350M對(duì)講機(jī)、北斗終端、衛(wèi)星電話、短波電臺(tái)，這些裝備無(wú)論是在多用性或者兼容性上都沒(méi)有很大的改變，還因?yàn)樯值拿苄宰屝l(wèi)星無(wú)法進(jìn)行精確定位，這時(shí)可以增加遙控?zé)o人機(jī)這一裝備，可承擔(dān)現(xiàn)場(chǎng)勘查、拍攝的作用，對(duì)于5G基站還未建設(shè)但衛(wèi)星信號(hào)受到影響的地區(qū)，還可以承擔(dān)5G信號(hào)中繼站的作用。交通方面也是一個(gè)重大問(wèn)題，因?yàn)橄廊藛T在趕往災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)時(shí)身上背負(fù)著沉重的消防裝備，注定了速度無(wú)法更快，導(dǎo)致災(zāi)情的蔓延，應(yīng)加快防火公路建設(shè)，同時(shí)給森林消防人員配備山地越野車(chē)、履帶式越野車(chē)，增加消防人員在森林中的機(jī)動(dòng)能力。除此之外，還可以根據(jù)森林地勢(shì)修建可以讓消防車(chē)輛通行的道路，縮短消防人員在路上的時(shí)間，加快趕往災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)的速度。然后就是滅火材料的解決，森林消防人員可以依托消防公路，尋找地下水源、河道等安裝消防接口，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，可以避免滅火用品不足或者水源過(guò)于遙遠(yuǎn)的問(wèn)題。森林消防的裝備建設(shè)工程是一個(gè)永恒的課題，需要的不僅僅是科研人員的努力，更需要國(guó)家和社會(huì)的支持。

2.5? 森林火災(zāi)的預(yù)防

在消防人員趕到災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)時(shí)的時(shí)間段里，火災(zāi)無(wú)人控制，就會(huì)以極快的速度蔓延，接觸到的一切的燃燒物，都會(huì)助長(zhǎng)火勢(shì)。因此，最好的方法便是預(yù)防森林火災(zāi)的發(fā)生，我們無(wú)法對(duì)自然因素做出干涉，但是在人為因素上，卻可以做出一定的改變。

消防人員可以在森林邊緣、內(nèi)部各處設(shè)立監(jiān)控探頭，由森林消防綜合性智能化管理平臺(tái)的監(jiān)控程序進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)在監(jiān)控涉及不到的地方增派巡邏人員，在沒(méi)有火情發(fā)生的時(shí)候，指揮人員可以安排消防人員兩兩組隊(duì)，對(duì)森林中存在的監(jiān)控盲區(qū)進(jìn)行地面巡邏。在廣袤的森林中，使用無(wú)人機(jī)輔助可以加大巡邏人員的巡邏面積，加快巡邏效率，同時(shí)在危急關(guān)頭還可化身信號(hào)中轉(zhuǎn)站，保證巡邏人員的人身安全。在地面巡視和智能監(jiān)控的雙重預(yù)防下，一旦監(jiān)察到有人在森林中使用明火或者人為引起的火災(zāi)現(xiàn)象，便對(duì)消防人員做出預(yù)警，并指出明火出現(xiàn)的所在區(qū)域，由森林消防站的人員出警將即將發(fā)生的災(zāi)情掐滅在萌芽之中，并且對(duì)用火人員進(jìn)行警告，宣導(dǎo)森林用火規(guī)則，盡量減少人為森林火災(zāi)的發(fā)生。其次就是對(duì)于自然火災(zāi)的預(yù)防，自然火災(zāi)主要是以雷電擊打在樹(shù)木上所形成的，也就是我們俗稱的“雷擊火”，對(duì)于這一點(diǎn)，消防人員可以在雷電高發(fā)區(qū)域建造避雷針、避雷塔這種原理簡(jiǎn)單、成本不高的避雷設(shè)施，減少雷擊對(duì)森林火災(zāi)的引發(fā)。

2.6? 森林消防綜合性智能化平臺(tái)的指揮職能

災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)的消防人員在進(jìn)行滅火作業(yè)時(shí)會(huì)因?yàn)闇囟雀摺鉄?、能?jiàn)度低等原因，導(dǎo)致在救火時(shí)喪失方向、偏離路線，無(wú)法對(duì)災(zāi)情形成有效的控制，因?yàn)榈匦蔚脑颍窒乐笓]車(chē)無(wú)法在災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)對(duì)消防工作進(jìn)行指揮，指揮人員根據(jù)災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)消防人員通過(guò)5G基站傳發(fā)回指揮平臺(tái)的視頻資料做好行動(dòng)指揮，還有做好后勤支援工作，火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于消防的體力是一個(gè)巨大的考驗(yàn)，高溫會(huì)導(dǎo)致消防員體表和體內(nèi)的水分迅速流失，指揮中心需要做的就是保證消防員的生命安全，同時(shí)還要保證滅火資源的持續(xù)供應(yīng)，能夠持續(xù)性地壓制火勢(shì)，直至消滅火災(zāi)，指揮中心的指揮工作和輔助工作需要得到更好的發(fā)展才能保證消防員的安全[10]。

3? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智能森林消防系統(tǒng)的建設(shè)是一項(xiàng)具有系統(tǒng)性、長(zhǎng)久性的建設(shè)工程，該工程的建設(shè)離不開(kāi)國(guó)家消防人員的默默付出，離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)的支持，也離不開(kāi)消防人員心中的信念。我國(guó)的森林消防系統(tǒng)應(yīng)該隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步而進(jìn)步，不斷探索新的、有效的、安全的消防作戰(zhàn)手段，保證森林消防的作戰(zhàn)能力能夠緊跟時(shí)代的步伐。因此發(fā)展智能化森林消防，既是保證消防人員的安全，也是保護(hù)我們共同生活的家園。

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