摘 要 卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為一種新興的森林火災(zāi)預(yù)防技術(shù),可為森林火災(zāi)調(diào)查取證提供重要證據(jù),有助于查明火災(zāi)原因,從而采取針對(duì)性預(yù)防措施。為加強(qiáng)卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)在森林火災(zāi)防控中的應(yīng)用,完善森林火災(zāi)預(yù)防體系,以甘肅省小隴山林業(yè)保護(hù)中心高橋林場(chǎng)為研究對(duì)象,探討了卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)在森林火災(zāi)防控中的應(yīng)用價(jià)值及實(shí)施情況,詳細(xì)介紹了卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成部分和主要功能。同時(shí),針對(duì)卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中存在的監(jiān)控覆蓋率低、發(fā)展資金短缺、與其他防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整合不足等問(wèn)題,提出了擴(kuò)大監(jiān)控覆蓋范圍、加大資金投入力度、加強(qiáng)與其他防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)融合等對(duì)策。
關(guān)鍵詞 卡口視頻監(jiān)控;森林火災(zāi)防控;高橋林場(chǎng)
中圖分類號(hào):S762 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.06.058
森林火災(zāi)是一種突發(fā)性強(qiáng)、破壞性大、處置救助較為困難的自然災(zāi)害,其不僅會(huì)造成大量的財(cái)產(chǎn)損失,還會(huì)破壞植被資源,消耗土壤有機(jī)質(zhì),釋放大量的污染氣體,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞[1-3]。森林火災(zāi)防控一直是林業(yè)管理的重點(diǎn)工作內(nèi)容[4]。近年來(lái),隨著遙感、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的發(fā)展,森林火災(zāi)預(yù)警和監(jiān)測(cè)手段不斷完善[5-6]。卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為一種新興的森林火災(zāi)預(yù)防技術(shù),通過(guò)對(duì)重點(diǎn)區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情,提高火災(zāi)預(yù)警能力[7]。同時(shí),卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)可為森林火災(zāi)調(diào)查取證提供重要證據(jù),有助于查明火災(zāi)原因,從而采取針對(duì)性的預(yù)防措施[8-9]。因此,以甘肅省小隴山林業(yè)保護(hù)中心高橋林場(chǎng)(以下簡(jiǎn)稱高橋林場(chǎng))為例,探討卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)在森林火災(zāi)防控中的應(yīng)用,對(duì)完善該地區(qū)森林火災(zāi)預(yù)防體系具有重要的理論和實(shí)踐意義。
1 高橋林場(chǎng)概況
高橋林場(chǎng)為國(guó)有林場(chǎng),位于甘肅省隴南市徽縣高橋鎮(zhèn),屬秦嶺南坡嘉陵江上游流域,地勢(shì)南北高、中間低,海拔在1 400~1 800 m,山體坡度一般在30°~45°,年平均氣溫12 ℃,年均降水量730 mm,降雨多集中在6—9月,年平均日照時(shí)間1 562 h。高橋林場(chǎng)森林資源豐富,總經(jīng)營(yíng)面積43 535 hm2,森林覆蓋率81.48%,天然分布的喬灌木種類超過(guò)400種,人工引種栽培品種50種以上,林區(qū)常見樹種有銳齒槲櫟、茅栗、華山松、油松及椴樹等。
近年來(lái),受氣候暖干化影響,高橋林場(chǎng)林地地溫明顯升高,林下細(xì)小可燃物含水率普遍偏低,林火風(fēng)險(xiǎn)較高。尤其是自天然林資源保護(hù)工程實(shí)施以來(lái),高橋林場(chǎng)持續(xù)開展大規(guī)模國(guó)土綠化,森林資源總量快速增加,林下可燃物積累加快,森林火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)高,一旦發(fā)生森林火災(zāi),撲救難度很大。同時(shí),受傳統(tǒng)生產(chǎn)方式和祭祀習(xí)俗的影響,高橋林場(chǎng)周邊部分地區(qū)“燒荒”“燒秸稈”“燒地頭”及上墳祭祖、焚香燒紙等現(xiàn)象仍有發(fā)生。此外,隨著近年來(lái)生態(tài)自駕游興起,進(jìn)入林區(qū)的游客顯著增多,野外吸煙、野炊燒烤等易引發(fā)火災(zāi)的行為也屢禁不止,林區(qū)火源管理難度大。自然、人為等多方面因素相互交織,極大地增加了森林火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。
2 卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)在高橋林場(chǎng)森林火災(zāi)防控中的應(yīng)用價(jià)值
2.1 提高工作效率,節(jié)約成本
在高橋林場(chǎng)森林火災(zāi)防控中應(yīng)用卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng),可顯著提高工作效率,還能有效節(jié)約成本。基于在林區(qū)主要出入口安裝的高清攝像頭,卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)進(jìn)出林區(qū)人員、車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)記錄。這種智能化的監(jiān)管方式可極大地減輕傳統(tǒng)人工值守的工作負(fù)擔(dān),將有限的人力資源更加合理地分配到其他關(guān)鍵防火崗位上。同時(shí),卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)具備全天候、無(wú)間斷工作的特性,克服了人工值守易疲勞、易分心的弊端,大幅提升了監(jiān)管的連續(xù)性和有效性。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看,盡管初期安裝成本較高,但長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)中,卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)成本遠(yuǎn)低于持續(xù)的人工值守支出。此外,卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)的人體感應(yīng)功能可以快速識(shí)別可疑行為和潛在火險(xiǎn),及時(shí)向管理人員發(fā)出預(yù)警,從而實(shí)現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)、早處置,最大限度地降低森林火災(zāi)發(fā)生的可能性和潛在損失。
2.2 嚴(yán)防火源上山,防患于未“燃”
在防火期內(nèi),嚴(yán)防火源上山是高橋林場(chǎng)森林火災(zāi)防控工作的重中之重,尤其在森林火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高的區(qū)域,采取有效措施防患于未“燃”顯得尤為重要?;谠诹謪^(qū)主要出入口設(shè)置高清攝像頭,結(jié)合人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術(shù),卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)入林區(qū)的人員、車輛,由附近的防火人員進(jìn)行防火檢查,嚴(yán)防火源上山,提高火源管控的精準(zhǔn)度和效率,遏制人為火災(zāi)的發(fā)生。此外,卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存在本身就具有強(qiáng)大的威懾作用(攝像頭及其語(yǔ)音提醒),能夠有效降低游客和周邊居民攜帶火源進(jìn)入林區(qū)的意愿。
3 高橋林場(chǎng)卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成部分和主要功能
高橋林場(chǎng)布設(shè)的卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由5部分組成,分別為攝像頭、通信模塊、太陽(yáng)能電池板、支撐系統(tǒng)及遠(yuǎn)程接收裝置。其中,攝像頭用于捕獲監(jiān)控范圍內(nèi)的影像資料,同時(shí)具備遠(yuǎn)程語(yǔ)音功能;通信模塊支持藍(lán)牙通信和4G通信模式,可實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像頭的遠(yuǎn)程控制及對(duì)講;太陽(yáng)能電池板用于給攝像頭和通信模塊供電;支撐系統(tǒng)用于滿足攝像頭、通信模塊和太陽(yáng)能電池板的安裝需求;遠(yuǎn)程接收裝置由遠(yuǎn)程手機(jī)系統(tǒng)控制、遠(yuǎn)程電腦平臺(tái)系統(tǒng)組成,為林場(chǎng)工作人員提供交互功能。
當(dāng)前,高橋林場(chǎng)卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括兩方面功能。1)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的全天候高清視頻錄像,林場(chǎng)工作人員可通過(guò)遠(yuǎn)程手機(jī)系統(tǒng)或遠(yuǎn)程電腦平臺(tái)系統(tǒng)控制監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)查看、回放、對(duì)講等功能,可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并制止違規(guī)上山、違規(guī)用火等行為,減少森林火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。2)起到森林防火宣傳功能,監(jiān)控系統(tǒng)可以顯示發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)文字,支持MP3音頻格式的錄音,同時(shí)具備人體感應(yīng)功能,可自動(dòng)對(duì)進(jìn)入林區(qū)的人員進(jìn)行森林防火宣傳、監(jiān)控。
4 卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)在高橋林場(chǎng)森林火災(zāi)防控中應(yīng)用存在的問(wèn)題
4.1 監(jiān)控覆蓋率低
目前,卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)在高橋林場(chǎng)森林火災(zāi)防控中的應(yīng)用仍面臨著監(jiān)控覆蓋率偏低的問(wèn)題。當(dāng)前,高橋林場(chǎng)共在重要溝口和路段安裝了20個(gè)卡口視頻宣傳監(jiān)控點(diǎn),但相對(duì)于林場(chǎng)總經(jīng)營(yíng)面積而言,這一數(shù)量顯然不足以實(shí)現(xiàn)全面覆蓋。高橋林場(chǎng)現(xiàn)有卡口視頻監(jiān)控點(diǎn)主要集中在主要出入口和交通要道,而對(duì)于一些偏遠(yuǎn)或次要的林區(qū)通道,監(jiān)控覆蓋仍存在明顯空白。監(jiān)控覆蓋不全面使得部分偏遠(yuǎn)路口仍有無(wú)關(guān)人員上山,導(dǎo)致一些潛在的火險(xiǎn)隱患無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處置。同時(shí),由于地形復(fù)雜和植被茂密,高橋林場(chǎng)部分區(qū)域存在監(jiān)控盲區(qū),影響了卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)作用的發(fā)揮。此外,高橋林場(chǎng)現(xiàn)有卡口視頻監(jiān)控點(diǎn)的密度不足以實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)出林區(qū)人員和車輛的全面監(jiān)控和追蹤,也制約了卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)在森林防火宣傳教育方面的作用發(fā)揮,無(wú)法讓更多進(jìn)入林區(qū)的人員接受及時(shí)有效的防火提醒和教育。
4.2 發(fā)展資金短缺
高橋林場(chǎng)在卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中面臨著嚴(yán)重的資金短缺問(wèn)題,嚴(yán)重制約了系統(tǒng)的擴(kuò)展和升級(jí)??谝曨l監(jiān)控系統(tǒng)初始投資成本高昂是一個(gè)主要制約因素。高質(zhì)量的監(jiān)控設(shè)備、通信模塊和太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的采購(gòu)和安裝需要大量資金,而高橋林場(chǎng)現(xiàn)有的預(yù)算往往難以滿足這些需求。同時(shí),卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)和更新也需要持續(xù)的資金投入。隨著技術(shù)的迭代和設(shè)備的老化,定期的維護(hù)、升級(jí)和替換成為確??谝曨l監(jiān)控系統(tǒng)有效運(yùn)行的必要條件,這進(jìn)一步加重了高橋林場(chǎng)的財(cái)政負(fù)擔(dān)。此外,為了充分發(fā)揮卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用,還需要投資開發(fā)配套的軟件、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析平臺(tái)等,專業(yè)人員培訓(xùn)等方面也需要額外的資金支持。資金短缺不僅限制了卡口視頻監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量和覆蓋范圍,還影響了卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)的整體性能和功能的完善。
4.3 與其他防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整合不足
將卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)有的防火監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)(高山林火監(jiān)控)、地面巡邏、空中偵察(無(wú)人機(jī))等多維度監(jiān)測(cè)手段有效整合,實(shí)現(xiàn)信息共享和快速響應(yīng),是提高高橋林場(chǎng)防火能力的重要途徑。但當(dāng)前高橋林場(chǎng)卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其他防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整合不足,信息孤島現(xiàn)象明顯,各系統(tǒng)之間缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和共享機(jī)制,導(dǎo)致信息難以有效流通和整合。例如,卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)捕獲可疑人員或車輛信息后,地面巡邏隊(duì)伍處置不夠及時(shí),錯(cuò)失了及時(shí)干預(yù)的機(jī)會(huì)。同時(shí),現(xiàn)有卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)的信息化程度仍不高,未能與地理信息系統(tǒng)、火險(xiǎn)天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)相結(jié)合,難以實(shí)現(xiàn)森林防火可視化、智能化管理。
5 對(duì)策
5.1 擴(kuò)大監(jiān)控覆蓋范圍
提高監(jiān)控覆蓋率,優(yōu)化監(jiān)控點(diǎn)布局,將是高橋林場(chǎng)改進(jìn)和完善卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要方向。對(duì)高橋林場(chǎng)進(jìn)行全面的地形和交通分析,確定關(guān)鍵位置和森林火災(zāi)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,特別是在偏遠(yuǎn)和次要的林區(qū)通道,增設(shè)卡口視頻監(jiān)控點(diǎn),填補(bǔ)監(jiān)控空白,擴(kuò)大監(jiān)控覆蓋范圍。同時(shí),提高卡口視頻監(jiān)控點(diǎn)的密度,構(gòu)建密集的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),全面監(jiān)控進(jìn)出林區(qū)的人員和車輛。此外,采用具備夜視、熱成像、長(zhǎng)距離傳輸能力的先進(jìn)監(jiān)控技術(shù)和設(shè)備,克服地形復(fù)雜和植被茂密帶來(lái)的挑戰(zhàn),減少監(jiān)控盲區(qū)。
5.2 加大資金投入力度
針對(duì)卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展存在的資金短缺問(wèn)題,高橋林場(chǎng)應(yīng)積極爭(zhēng)取政府補(bǔ)助、社會(huì)捐贈(zèng)和企業(yè)贊助,設(shè)立專項(xiàng)基金用于卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)。同時(shí),通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新降低運(yùn)營(yíng)成本,如采用更高效的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)減少電力消耗,采購(gòu)性價(jià)比高的設(shè)備,開發(fā)智能分析軟件減少人力需求等。此外,建立長(zhǎng)效的資金管理機(jī)制,設(shè)立專門的項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì),負(fù)責(zé)監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)劃、實(shí)施和評(píng)估,以及定期進(jìn)行成本效益分析,調(diào)整投資策略,確保資金的合理分配和高效利用。
5.3 加強(qiáng)與其他防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的融合
為提升防火監(jiān)測(cè)的整體效能,必須加強(qiáng)卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其他防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整合。高橋林場(chǎng)可開發(fā)一套綜合的監(jiān)測(cè)平臺(tái),建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和共享機(jī)制,集成卡口視頻監(jiān)控、地面巡邏、空中偵察等多種數(shù)據(jù)源,確保各系統(tǒng)間的信息能夠無(wú)縫對(duì)接和實(shí)時(shí)交換,并引入高級(jí)數(shù)據(jù)分析工具,如機(jī)器學(xué)習(xí)算法、人工智能分析等,以自動(dòng)識(shí)別火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),提供全面的防火態(tài)勢(shì)感知,提高火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。同時(shí),強(qiáng)化跨部門協(xié)作,建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制,一旦卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)到可疑情況,立即通知地面巡邏隊(duì)、空中偵察力量及其他周邊可調(diào)動(dòng)的資源,做到迅速響應(yīng),防止火情蔓延。此外,將卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)、火險(xiǎn)天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)等整合,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和智能決策,全面提升林場(chǎng)的防火管理水平。
6 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)高橋林場(chǎng)的詳盡剖析,深入探討了卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)在森林火災(zāi)防控中的應(yīng)用價(jià)值,并分析了其在高橋林場(chǎng)森林火災(zāi)防控中的應(yīng)用情況及存在的問(wèn)題,同時(shí)提出了解決對(duì)策。卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控林區(qū)出入口,可有效提升森林火災(zāi)防控工作效率和管理精度,在關(guān)鍵時(shí)期嚴(yán)防火源上山,在預(yù)防人為火災(zāi)發(fā)生方面發(fā)揮重要作用。但卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)也存在監(jiān)控覆蓋率不足、資金投入不足、與其他監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整合不夠等問(wèn)題,亟待進(jìn)一步完善和優(yōu)化。未來(lái),高橋林場(chǎng)應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大卡口視頻監(jiān)控覆蓋范圍,加大資金投入力度,加強(qiáng)與其他防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的融合,充分發(fā)揮卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)在高橋林場(chǎng)森林火災(zāi)防控中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),為維護(hù)區(qū)域森林資源安全貢獻(xiàn)力量。
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(責(zé)任編輯:劉寧寧)
作者簡(jiǎn)介:賀樹榮(1990—),本科,工程師,研究方向?yàn)榱謽I(yè)。E-mail:pvpy258@163.com。