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概要

我國現(xiàn)階段的森林火災(zāi)防范大多數(shù)采取的措施是宣傳教育、由森林防火指揮部安排護(hù)林員或其它人員對(duì)重點(diǎn)時(shí)段、重點(diǎn)區(qū)域野外火源進(jìn)行人工巡查和管理、日常工作防范以護(hù)林員進(jìn)入林區(qū)巡護(hù)為主、建立滅火撲救隊(duì)等措施。

根據(jù)大多數(shù)地方的實(shí)際情況分析，有限的護(hù)林員面對(duì)大范圍的林區(qū)資源進(jìn)行巡護(hù)時(shí)，很難做到較大范圍的巡查覆蓋，而且大多數(shù)林區(qū)的道路條件不好，到達(dá)每個(gè)瞭望塔需要花費(fèi)較長的時(shí)間，無論是巡查覆蓋范圍還是時(shí)效性都不能滿足現(xiàn)階段日益增長的林區(qū)人員活動(dòng)的監(jiān)護(hù)巡查需要。

基于這些存在的問題進(jìn)行分析，有效的手段是能夠?qū)α謪^(qū)的資源進(jìn)行大范圍、大視野的全天候24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠?qū)α謪^(qū)內(nèi)的明火或者煙霧自動(dòng)報(bào)警，并且能夠?qū)⒒瘘c(diǎn)的位置定位，通過這種方式可以解決因人工護(hù)林造成的森林防火不足的情況。

有效的解決手段是利用視頻監(jiān)控技術(shù)結(jié)合智能化的煙火識(shí)別技術(shù)，對(duì)數(shù)公里范圍內(nèi)的森林資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)的一種方式，通過智能化的森林防火預(yù)警手段，不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)看和記錄森林資源的情況，同時(shí)由于采用了智能化的監(jiān)測(cè)機(jī)制，可以通過智能化設(shè)備自動(dòng)完成對(duì)森林資源的火災(zāi)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，輔助森林防火監(jiān)測(cè)人員完成對(duì)森林資源的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，由傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓹C(jī)器自動(dòng)監(jiān)測(cè)的智能化科技手段，一旦遇到火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警，及時(shí)通知相關(guān)的工作人員的一種先進(jìn)合理的預(yù)警機(jī)制，采用這種預(yù)警機(jī)制可以為現(xiàn)階段森林防火預(yù)警提供一種非常有效的解決方法。

近年來，在林業(yè)病蟲害及森林火災(zāi)防護(hù)方面，市園林局及相關(guān)部門已做出了巨大的努力，也取得了很大的成效，但和少數(shù)發(fā)達(dá)國家相比還存在著一定的差距，尤其是在“國家森林城市”、“智慧城市”建設(shè)的大潮下，建設(shè)智慧林業(yè)信息化應(yīng)用管理系統(tǒng)更是迫在眉睫。

為了保護(hù)來之不易的綠化成果，保證市生態(tài)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展，需從體制上建立健全森林防火防病蟲害長效機(jī)制，更需運(yùn)用技術(shù)手段切實(shí)提高依法治林、科學(xué)管林、預(yù)警響應(yīng)、應(yīng)急處置和基礎(chǔ)保障等森林智慧管理能力建設(shè)，有效預(yù)防和積極撲救發(fā)生的森林災(zāi)害，保護(hù)森林資源和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

本方案集信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、遙感觀測(cè)、通訊技術(shù)、林政管理、地理信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、衛(wèi)星定位技術(shù)等眾多學(xué)科、理論、前沿科技于一體，旨在運(yùn)用技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)立體化、信息化、智能化管理的目標(biāo)。

智慧林業(yè)信息化應(yīng)用管理系統(tǒng)功能全景圖

智慧林業(yè)信息化應(yīng)用管理系統(tǒng)由基于前端的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及人員定位管理子系統(tǒng)、智能自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、車輛調(diào)度管理子系統(tǒng)、以及基于后臺(tái)的森林防火預(yù)警管理子系統(tǒng)、森林病蟲害預(yù)警管理子系統(tǒng)、森林檔案管理子系統(tǒng)林業(yè)林務(wù)管理子系統(tǒng)、調(diào)度指揮子系統(tǒng)、報(bào)表統(tǒng)計(jì)管理子系統(tǒng)等組成。

智慧林業(yè)信息化應(yīng)用管理系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)：

1) 當(dāng)護(hù)林人員巡檢過程中如果發(fā)現(xiàn)有森林火災(zāi)現(xiàn)象或潛在病蟲害發(fā)生時(shí)，可即時(shí)通過GPS智能手持設(shè)備對(duì)潛在病蟲害局部進(jìn)行拍照、描述并實(shí)時(shí)上傳至指 揮中心，指揮中心收到信息后，系統(tǒng)能夠在監(jiān)控大屏自動(dòng)彈出該條信息內(nèi)容，并實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警提示，同時(shí)通過上傳的經(jīng)緯度信息自動(dòng)識(shí)別林場(chǎng)位置。

2)當(dāng)視頻監(jiān)控畫面中出現(xiàn)煙霧、明火或其它火災(zāi)隱患現(xiàn)象時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別林場(chǎng)位置等相關(guān)信息，監(jiān)控中心大屏自動(dòng)彈出該畫面，實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警提醒值班人員做出判斷后進(jìn)行處理。

3)當(dāng)布放于森林中的智能自動(dòng)探測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)到有溫度、濕度、煙感等參數(shù)有較大變化時(shí)，系統(tǒng)可按預(yù)先設(shè)定的參數(shù)數(shù)值實(shí)現(xiàn)黃色、紅色預(yù)警提醒，出現(xiàn)預(yù)警提醒時(shí)，監(jiān)控中心大屏自動(dòng)彈出相應(yīng)位置林區(qū)的相關(guān)資料，并提醒值班人員進(jìn)行指揮調(diào)度處理。

4)當(dāng)指揮中心收到省園林局、上級(jí)主管部門或護(hù)林員、周圍群眾等監(jiān)測(cè)或觀察到的火災(zāi)警情通報(bào)時(shí)，系統(tǒng)能根據(jù)通報(bào)人員提供的經(jīng)緯度信息或其它位置信息訊速檢索到火災(zāi)警情的具體位置，并通過調(diào)度管理子系統(tǒng)進(jìn)行指揮調(diào)度。

5)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)市、站、人三位一體的聯(lián)動(dòng)分級(jí)管理，上級(jí)主管部門可越級(jí)調(diào)看下屬各級(jí)轄屬部門的視頻監(jiān)控狀態(tài)，人員工作狀態(tài)等。上下級(jí)指揮中心司可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程電視電話會(huì)議、指揮、調(diào)度。

第一部分 方案綜述

1.1建設(shè)目標(biāo)

建立《智慧林業(yè)信息化管理應(yīng)用系統(tǒng)》，實(shí)現(xiàn)“統(tǒng)一平臺(tái)、全面監(jiān)管、多級(jí)監(jiān)控”，實(shí)現(xiàn)森林管理科學(xué)化、信息化、調(diào)度網(wǎng)絡(luò)化的目標(biāo)。從而達(dá)到：

1.1.1林業(yè)管理信息更暢通

長期以來缺乏有效統(tǒng)一監(jiān)管平臺(tái)。目前各地林業(yè)部門自建的監(jiān)管平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不導(dǎo)致警情數(shù)據(jù)不能共享，上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門無法有效監(jiān)管。部門之間信息溝通缺乏渠道。即使是上下級(jí)之司也存在的信息孤島問題。

1.1.2對(duì)工作人員監(jiān)管更到位

林業(yè)系統(tǒng)具有從業(yè)人員多、工作內(nèi)容繁瑣、人員不易監(jiān)管等特點(diǎn)，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)問題能否第一時(shí)間上報(bào)至后臺(tái)調(diào)度中心并解決，也將會(huì)對(duì)社會(huì)正常生活秩序形成極大影響。加強(qiáng)人員管理、縮短問題處置時(shí)間、提高故障處置效率成為護(hù)林工作的關(guān)鍵。據(jù)了解，目前我國林業(yè)系統(tǒng)護(hù)林員隊(duì)伍大多數(shù)為就近聘用的臨時(shí)工或合同工，盡管各級(jí)林業(yè)主管部門已采取了各種各樣的激勵(lì)、獎(jiǎng)罰措施，但由于林場(chǎng)地域廣大，工作人員眾多，在沒有有效的設(shè)備設(shè)施及現(xiàn)代化管理工具支撐的情況下，管理者對(duì)這些巡檢護(hù)林人員監(jiān)管無法監(jiān)督到位。容易造成警情不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)警情后指揮調(diào)度無法展開等管理難題。本方案借助高科技設(shè)備更好地實(shí)現(xiàn)了護(hù)林員和巡查人員的巡查、管理、上報(bào)。

1.1.3車輛、設(shè)備、人員調(diào)度指揮更快捷

近年來，隨著生態(tài)培育工作的推進(jìn)，林地面積越來越大，隨之，護(hù)林育林的工作任務(wù)也越來越重。一旦發(fā)生森林火災(zāi)等重要警情，迅速調(diào)度大批人員、車輛及相關(guān)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行救援是最為關(guān)鍵的工作環(huán)節(jié)。所以為保證調(diào)度指揮工作的有效性，給車輛、人員配備現(xiàn)代化的通信管理工具，采用信息化的手段進(jìn)行管理就成為了一種必須。

1.1.4森林檔案管理更健全

本系統(tǒng)建設(shè)后，將給市林業(yè)系統(tǒng)提供一套完善的、科學(xué)的、統(tǒng)一的森林檔案管理軟件系統(tǒng)，包括但不限于林地面積、育林史、主要樹種、樹齡、管理單位、責(zé)任人、位置信息、生態(tài)狀況、歷史事件等信息將形成電子信息檔案，還可將森林檔案管理納入預(yù)警管理平臺(tái)便于有針對(duì)性預(yù)防和警情發(fā)生后自動(dòng)形成歷史記錄。

1.1.5警情定位更精確

盡管預(yù)防預(yù)警工作做得十分周密，但自然森業(yè)病蟲害及意外森林火災(zāi)等現(xiàn)象仍不可避免。當(dāng)林業(yè)主管部門接到群眾或上級(jí)單位報(bào)案后，不能對(duì)林火警情位置進(jìn)行精確定位是目前面監(jiān)最大難題。本系統(tǒng)建成后，將采用經(jīng)緯度信息編碼技術(shù)對(duì)全市各個(gè)林區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)備定位，一旦警情發(fā)生，我們可以通過衛(wèi)星遙感觀測(cè)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)進(jìn)行搜索定位，還可以借助模糊查詢及視頻監(jiān)控來進(jìn)行準(zhǔn)確定位。從而保理論上撲救工作更容易展開。

1.1.6預(yù)案處理更專業(yè)

在事故狀態(tài)下，如何及時(shí)獲得專業(yè)解決方案，同時(shí)得到有關(guān)事故處理的資源分布和可使用情況、周邊地形地貌、氣象資料、歷史上同類事件的處理等，以便于管理人員迅速作出決策，調(diào)集資源，第一時(shí)間作出響應(yīng)。

比如某林區(qū)發(fā)現(xiàn)美國白蛾，就需要藥物庫存、調(diào)集渠道、噴灑飛機(jī)的可用情況作為緊急方案自動(dòng)顯示，相關(guān)區(qū)域的收到警示進(jìn)行調(diào)查蟲害的分布范圍及相關(guān)的防治措施等資料也自動(dòng)進(jìn)入管理人員視野。

1.2建設(shè)意義

1.2.1統(tǒng)一平臺(tái)、資源共享如果由每個(gè)鄉(xiāng)林業(yè)監(jiān)管部門都自行組建自己的運(yùn)行平臺(tái)，配備系統(tǒng)技術(shù)管理人員，會(huì)造成系統(tǒng)的重復(fù)建設(shè)、增加運(yùn)行成本，并且由于不同營運(yùn)平臺(tái)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和格式不一，資源也得不到共享。因此，從社會(huì)整體利益出發(fā)，建立統(tǒng)一的森林防火監(jiān)控運(yùn)行平臺(tái)很有意義。

1.2.2事前監(jiān)督與事后核查并舉智慧林業(yè)信息化應(yīng)用管理系統(tǒng)是一種“事前監(jiān)督與事后核查并舉”的方式，它盡可能地做到“防范于未然”；若在全市統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，可以向各有關(guān)部門開放監(jiān)控終端窗口，分層次地進(jìn)行監(jiān)督管理，也便于政府相關(guān)主管部門宏觀了解森林防火形勢(shì)。在關(guān)鍵時(shí)刻，可以對(duì)突發(fā)森林火災(zāi)的特定作業(yè)工具進(jìn)行監(jiān)控(掌控)，通過配套的森林防火客戶端應(yīng)用軟件，對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行宏觀分析，為政府領(lǐng)導(dǎo)決策指揮提供幫助。

1.2.3提升林業(yè)管理工作信息化水平建設(shè)市級(jí)智慧林業(yè)信息化應(yīng)用管理統(tǒng)一平臺(tái)，是依靠高科技手段從源頭上來解決森林管理難題，增加動(dòng)態(tài)監(jiān)管手段，能顯著提高緊急救援和應(yīng)急調(diào)度指揮能力，對(duì)增加新形勢(shì)下森林防火、防病蟲害等工作的科技含量和提升信息化水平等具有深遠(yuǎn)意義。

1.2.4增加經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益經(jīng)濟(jì)效益分析:

統(tǒng)一平臺(tái)的建設(shè)，可防止類似項(xiàng)目盲目、低水平地重復(fù)投資建設(shè)，全市可節(jié)約幾千萬元甚至上億元的社會(huì)資金；

事前監(jiān)督與事后核查并舉，降低森林火災(zāi)發(fā)生率。系統(tǒng)建成后，每年由消除隱患帶來的經(jīng)濟(jì)效益不可估量；

選擇最佳救援方式，科學(xué)安排調(diào)度，降低管理成本。

系統(tǒng)對(duì)林區(qū)實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管，自動(dòng)更新數(shù)據(jù)，大大減少定期森林資源清查耗費(fèi)的巨額資金投入。

社會(huì)效益分析:

統(tǒng)一平臺(tái)為各相關(guān)管理部門提供有效的監(jiān)控手段，加強(qiáng)森林防火預(yù)警工作中的實(shí)時(shí)監(jiān)管力度，防止瀆職事故發(fā)生，隨時(shí)掌握森林防火狀況，為宏觀決策提供科學(xué)依據(jù)；

由預(yù)防為主、降低安全事故發(fā)生率所帶來的社會(huì)安定，其社會(huì)效益不可估量；

實(shí)現(xiàn)森林防火工作由被動(dòng)滅火向主動(dòng)防御轉(zhuǎn)變；

降低工作強(qiáng)度，提高工作效率和森林防火管理水平。

為構(gòu)建和諧社會(huì)、實(shí)現(xiàn)偉大中國夢(mèng)打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.3設(shè)計(jì)原則

依照用戶方對(duì)系統(tǒng)的基本要求，本著架構(gòu)合理、安全可靠、產(chǎn)品主流低成本、低維護(hù)量作為出發(fā)點(diǎn)，并依此為客戶提供先進(jìn)、安全、可靠、高效的解決方案。

架構(gòu)合理：就是要采用先進(jìn)的技術(shù)合理架構(gòu)系統(tǒng)，使整個(gè)系統(tǒng)安全平穩(wěn)的運(yùn)行，并具備未來良好的擴(kuò)展條件。

穩(wěn)定性：只有穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng)，才能確保智慧林業(yè)信息化管理系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，系統(tǒng)的技術(shù)先進(jìn)性是系統(tǒng)高性能的保證和基礎(chǔ)，同時(shí)可有效地減少使用人員和系統(tǒng)維護(hù)人員的麻煩。

安全性：系統(tǒng)必須是安全的系統(tǒng)，確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

可擴(kuò)展性：保證當(dāng)用戶有更多的要求時(shí)，引入的新設(shè)備可以順利的與本次配備的設(shè)備共同工作，進(jìn)一步擴(kuò)展與提高系統(tǒng)的性能。

產(chǎn)品主流：系統(tǒng)是否采用當(dāng)今主流產(chǎn)品，關(guān)系到系統(tǒng)的整體質(zhì)量和未來能否得到良好技術(shù)支持以及完整的技術(shù)文檔資料。

技術(shù)先進(jìn)性：在設(shè)備選型時(shí)，我們將主要依據(jù)用戶提出的具體要求，同時(shí)考慮產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)性，產(chǎn)品是否為主流產(chǎn)品，產(chǎn)品技術(shù)資料的完整性，保證用戶得到良好技術(shù)支持的條件，也是保障用戶投資的基本條件。

低成本低維護(hù)量：有良好的性能價(jià)格比，所采用的產(chǎn)品應(yīng)是簡單、易操作、易維護(hù)、高可靠度的。系統(tǒng)是否具有優(yōu)良的性能價(jià)格比是判斷一個(gè)系統(tǒng)優(yōu)劣條件的重要依據(jù)。系統(tǒng)的易操作和易維護(hù)性是保證非專業(yè)人員使用好一個(gè)系統(tǒng)的條件。高可靠度是保障系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求，也是易維護(hù)性的保障。

1.4設(shè)計(jì)依據(jù)

《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》（GB50348-2004）

《安全防范系統(tǒng)驗(yàn)收規(guī)則》（GA308-2001）

《中國人民共和國公共安全法》

《視頻安防監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求》（GA/T367-01）

《報(bào)警圖像信號(hào)有線傳輸裝置》（GB/T6677-96）

《安全防范系統(tǒng)通用圖形符號(hào)》（GA/T74-94）

《安全防范工程程序與要求》（GA/T75-94）

《安全技術(shù)防范產(chǎn)品管理辦法》國家技術(shù)監(jiān)督局  公安部令第12號(hào)

《電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（BGJ232.90.92）

《無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(IEEE802.11)

《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50057-94)

《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB5025-2001)

《中華人民共和國森林法》

《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》

《森林防火條例》

《森林重點(diǎn)火險(xiǎn)區(qū)綜合治理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》

《森林資源非空間數(shù)據(jù)》(DF01-1110)

《林業(yè)數(shù)字矢量基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》(DF01-1311)

《林業(yè)政策法規(guī)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》(DF01-1410)

《林業(yè)文獻(xiàn)資料數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》(DF01-1430)

《中華人民共和國森林法》全國人民代表大會(huì)1998年4月

《中華人民共和國森林法實(shí)施條例》國務(wù)院，2000年1月

《中華人民共和國森林防火條例》國務(wù)院，1988年3月

《全國生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃》國務(wù)院，1988年10月

《國務(wù)院辦公廳關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)森林防火工作的通知》國辦發(fā)[2004]33號(hào)

《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快林業(yè)發(fā)展的決定》中發(fā)[2003]9號(hào)

《全國森林防火“十五”計(jì)劃及2015年規(guī)劃》 2001年12月

《國務(wù)院辦公廳關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)森林防火工作的通知》國辦發(fā)[2004]33號(hào)

《國務(wù)院辦公廳關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)當(dāng)前森林防火工作的緊急通知》 國辦發(fā)明電〔2006〕11號(hào)

《中華人民共和國無線電管理?xiàng)l例》中華人民共和國國務(wù)院、中央軍事委員會(huì)令（第128號(hào)）

以及其他行業(yè)相關(guān)政策文件及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

1.5系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)市林業(yè)實(shí)際管理工作需要，系統(tǒng)設(shè)計(jì)為市、林場(chǎng)二層平臺(tái)，采取自下而上逐層匯接的方式構(gòu)成樹形網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)，市級(jí)平臺(tái)支持向上接受省級(jí)平臺(tái)的調(diào)度、管理，向下接入林場(chǎng)臺(tái)(或林業(yè)站)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所轄林業(yè)站進(jìn)行接入監(jiān)控。市級(jí)和林場(chǎng)平臺(tái)組成結(jié)構(gòu)相同，各層林業(yè)站站端結(jié)構(gòu)相同。

市級(jí)平臺(tái)范圍內(nèi)所有林業(yè)站點(diǎn)資源和視頻的統(tǒng)一監(jiān)控，完成對(duì)市森林公安局所屬的所有視頻資源調(diào)度、管理、控制，并與林業(yè)局其它系統(tǒng)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)之間的資源共享和調(diào)用，同時(shí)根據(jù)需要將所轄視頻資源共享給地區(qū)或國家林業(yè)部門。以下為市級(jí)平臺(tái)結(jié)構(gòu)。

第二部分 森林防火預(yù)警管理子系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)概述

森林防火預(yù)警管理子系統(tǒng)主要由前端的視頻監(jiān)控預(yù)報(bào)子系統(tǒng)、林火自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和人員定位巡檢上報(bào)子系統(tǒng)以及后臺(tái)森林防火事故預(yù)案管理子系統(tǒng)、林火撲救調(diào)度指揮軟件模塊組成。

火警預(yù)報(bào)信息源主要來源于三個(gè)方面：一是安裝于林地山頂關(guān)鍵位置的視頻監(jiān)控?cái)z像設(shè)備會(huì)將監(jiān)控畫面實(shí)時(shí)傳送至監(jiān)控指揮中心，當(dāng)畫面中有煙、火等森林火災(zāi)跡像發(fā)生時(shí)，煙感測(cè)溫智能攝像機(jī)會(huì)自動(dòng)捕捉火災(zāi)跡像畫面，并通過后臺(tái)軟件自動(dòng)將該畫面自動(dòng)在監(jiān)控大屏上彈出，同時(shí)引發(fā)聲光報(bào)警器工作；二是安裝在林地旅游景區(qū)與周圍群眾不易接觸或巡檢人員不易行至的地方的林火自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備會(huì)將探測(cè)到的煙感、溫度、濕度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至監(jiān)控中心，并按后臺(tái)預(yù)警管理軟件按國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定不同等級(jí)的預(yù)警報(bào)警。每個(gè)探測(cè)區(qū)域計(jì)算值，分別顯示為不同顏色，在橙色以上時(shí)發(fā)出報(bào)警。三是護(hù)林巡檢員在巡檢過程中如果發(fā)現(xiàn)有火災(zāi)隱患，借助手持智能終端設(shè)備向指揮中心上報(bào)。

無論是哪種渠道獲取的森林火警預(yù)警信息，系統(tǒng)都能自動(dòng)調(diào)動(dòng)預(yù)警點(diǎn)附近的視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)向預(yù)警報(bào)警點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)并在監(jiān)控大屏上實(shí)時(shí)彈出視頻監(jiān)控畫面，同時(shí)引發(fā)聲光報(bào)警器工作。

2.2森林防火視頻監(jiān)控預(yù)警子系統(tǒng)

2.2.1系統(tǒng)概述

通過林業(yè)視頻監(jiān)控預(yù)警管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)森林防火工作智能化，工作人員只需坐在辦公室拖動(dòng)鼠標(biāo)，就可觀測(cè)遠(yuǎn)在幾百公里外的林區(qū)。并在發(fā)生緊急情況時(shí)，可以及時(shí)看到報(bào)警點(diǎn)和關(guān)聯(lián)的視頻圖像。

視頻統(tǒng)一平臺(tái)部署成功后，支持Pc客戶端方式瀏覽視頻，也支持指揮中心大屏方式瀏覽視頻。充分考慮視頻來源地的出口帶寬，統(tǒng)一規(guī)劃，防止?fàn)幱脦捲斐傻膱D像卡，延遲。從業(yè)務(wù)視角組織所有視頻資源，而不是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)排列視頻資源。

管理業(yè)務(wù)架構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞婉詈希瑫r(shí)滿足、林場(chǎng)二級(jí)平臺(tái)的業(yè)務(wù)建設(shè)需求，并且最大化利用已建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)資源和遺留系統(tǒng)。簡化數(shù)據(jù)傳輸層級(jí)減少傳輸層級(jí)可有效減少故障點(diǎn)，減少網(wǎng)絡(luò)延遲。

林業(yè)部門可以輕易實(shí)現(xiàn)通過聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控及直接調(diào)看前端圖像或錄像資料。系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)所管轄林區(qū)的各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)全方位實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且運(yùn)用經(jīng)緯度信息定位技術(shù)，可將國家相關(guān)部門通報(bào)的火災(zāi)經(jīng)緯度信息直接輸入市管理平臺(tái)，從而快捷地對(duì)警情地點(diǎn)進(jìn)行定位，提高應(yīng)急指揮效率。

2.2.2系統(tǒng)拓?fù)鋱D

采用最易實(shí)現(xiàn)的客戶端／服務(wù)器模式。林場(chǎng)作為服務(wù)端，對(duì)外提供視頻服務(wù)，報(bào)警服務(wù)，數(shù)據(jù)上報(bào)服務(wù)等。上級(jí)單位作為客戶端，享受下級(jí)單位提供的數(shù)據(jù)服務(wù)。上級(jí)單位可以通過下級(jí)單位部署的流媒體服務(wù)，查看林場(chǎng)的營林，防火，生產(chǎn)，存儲(chǔ)，運(yùn)輸?shù)惹闆r。

不同級(jí)別單位的區(qū)別是，高級(jí)別單位能訪問更多的監(jiān)控域，并且享有優(yōu)先訪問權(quán)。

監(jiān)控域(林場(chǎng))向遠(yuǎn)程域(上級(jí)單位)上報(bào)警情。支持只上報(bào)直接上級(jí)單位，也支持上報(bào)給全部上級(jí)單位。由火警自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)或人工發(fā)現(xiàn)的報(bào)警，都需要先經(jīng)過核實(shí)過程，核實(shí)確認(rèn)后，有權(quán)限的工作人員可以做警情上報(bào)操作。警情上報(bào)的目的是，讓上級(jí)單位的系統(tǒng)(比如監(jiān)控中心子系統(tǒng))自動(dòng)彈出報(bào)警，顯示報(bào)警相關(guān)的文字，圖片，視頻信息

2.2.3系統(tǒng)功能

森林防火視頻監(jiān)控預(yù)報(bào)子系統(tǒng)有視頻圖像采集、云臺(tái)碼流采集、林火圖像識(shí)別、林火報(bào)警和交互確認(rèn)、云臺(tái)模擬、云臺(tái)控制、林火定位、云臺(tái)姿態(tài)校正等功能。

詳細(xì)功能如下：

數(shù)字視頻解碼：采集來自林火監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)傳來的視頻信息，通過視頻采集驅(qū)動(dòng)將視頻信息轉(zhuǎn)換成指定的圖像，以便進(jìn)行林火圖像的識(shí)別。

云臺(tái)碼流采集：云臺(tái)碼流采集模塊是系統(tǒng)的接口模塊之一，負(fù)責(zé)接受來自林火監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)傳送來的云臺(tái)碼流。云臺(tái)碼流是通過主控室Pc機(jī)的串口設(shè)備管理器接入端(Rs232)傳入的，云臺(tái)碼流采集模塊依據(jù)事先約定的碼流編碼規(guī)則，對(duì)云臺(tái)當(dāng)前的動(dòng)作信息進(jìn)行解析，判斷云臺(tái)當(dāng)前的水平旋轉(zhuǎn)方向、垂直旋轉(zhuǎn)方向以及預(yù)制位的信息。

林火圖像識(shí)別：林火圖像識(shí)別模塊是林火識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測(cè)的關(guān)鍵，它充分利用森林背景圖像與火災(zāi)、煙霧圖像在光譜特征、空間幾何特征上的差異，運(yùn)用通用的圖像處理方法和識(shí)別技術(shù)，對(duì)林區(qū)圖像進(jìn)行分析，并根據(jù)火災(zāi)蔓延面積、相似度等的變化來判斷林區(qū)圖像上是否有疑似火點(diǎn)。

云臺(tái)模擬：云臺(tái)模擬模塊處理的數(shù)據(jù)來自云臺(tái)碼流采集模塊，根據(jù)碼流采集模塊解析云臺(tái)的動(dòng)作以及預(yù)置位的信息，計(jì)算當(dāng)前云臺(tái)的水平旋轉(zhuǎn)角度和垂直旋轉(zhuǎn)角度，建立“軟云臺(tái)”來實(shí)時(shí)的模擬實(shí)際云臺(tái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

林火報(bào)警和交互確認(rèn)：一旦林火圖像識(shí)別模塊判斷出圖像上有疑似火點(diǎn)，林火報(bào)警模塊會(huì)立即發(fā)出聲光報(bào)警信息以喚醒監(jiān)測(cè)人員，監(jiān)測(cè)人員通過目視辨別有疑似火點(diǎn)的圖像，確認(rèn)該區(qū)域是否發(fā)生了森林火災(zāi)，如果確認(rèn)有火災(zāi)，系統(tǒng)發(fā)出正式的林火報(bào)警信息，并向云臺(tái)控制模塊發(fā)送鎖定云臺(tái)的指令；如果沒有火災(zāi)，系統(tǒng)解除報(bào)警。

2.2.4系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)

自動(dòng)預(yù)警

林火圖像識(shí)別模塊判斷出圖像上有疑似火點(diǎn)，林火報(bào)警模塊會(huì)立即發(fā)出聲光報(bào)警信息以喚醒監(jiān)測(cè)人員，達(dá)到自動(dòng)預(yù)警的目的。

火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)定位

利用前端采集系統(tǒng)中的數(shù)字云臺(tái)，在地理信息系統(tǒng)里將每一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行地址編碼，同時(shí)將每一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的坐標(biāo)直接落實(shí)在電子地圖上，這樣地理信息系統(tǒng)一旦接收到特定編碼的數(shù)字云臺(tái)回傳的位置數(shù)據(jù)，通過建立特定的位置轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)定位功能。同時(shí)，系統(tǒng)具備實(shí)現(xiàn)人工定位功能。

火災(zāi)日志管理

系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)記錄何地、何時(shí)發(fā)生過何種火災(zāi)，并可以查詢，便于進(jìn)行森林火災(zāi)歷史數(shù)據(jù)的管理。

系統(tǒng)特點(diǎn)

遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控以直觀，真實(shí)，有效而被廣泛應(yīng)用在許多重點(diǎn)防范地區(qū)。遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控能在森林發(fā)生火災(zāi)前及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，從而起到預(yù)防火災(zāi)的目的

遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控能在森林發(fā)生火災(zāi)時(shí)把現(xiàn)場(chǎng)的圖像傳回指揮中心，指揮中心通過監(jiān)視前端攝像機(jī)圖像指揮調(diào)度救火，最大限度的能減小火災(zāi)造成的損失

遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控能真實(shí)記錄火災(zāi)發(fā)生前救火過程中以及救火以后現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)情況從而對(duì)火災(zāi)進(jìn)行處理，提供有效真實(shí)的資料

在林區(qū)各消防晾望塔制高點(diǎn)架設(shè)紅外低照度全天候攝像機(jī)各一臺(tái)，覆蓋半徑2公里，觀測(cè)方圓12平方公里森林火情。對(duì)初發(fā)火情，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)救護(hù)。使火災(zāi)隱患消亡在萌芽狀態(tài)

從消防晾望塔至林區(qū)管理指揮中心通過無線傳輸，不受距離限制，可以把前端圖像傳輸至監(jiān)控管理中心。森林防火消防中心可對(duì)火情及現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，以便及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況協(xié)調(diào)調(diào)度指揮

林區(qū)監(jiān)控管理指揮中心通過無線遠(yuǎn)程對(duì)前端設(shè)備進(jìn)行長焦，短焦控制，對(duì)云臺(tái)進(jìn)行上下，左右控制

林區(qū)監(jiān)控管理指揮中心能記錄火情發(fā)生，發(fā)展和消滅的整個(gè)過程，對(duì)以后的火情的預(yù)防，治理提供真實(shí)有效的直觀資料。

2.3林火自動(dòng)探測(cè)預(yù)警子系統(tǒng)

2.3.1系統(tǒng)概述

根據(jù)LTT1172—95《全國森林火險(xiǎn)天氣等級(jí)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，共考慮了5個(gè)火險(xiǎn)氣象因子，即：①森林防火期內(nèi)每日最高空氣溫度。②森林防火期內(nèi)每日最小相對(duì)濕度。⑧森林防火期內(nèi)每日前期或當(dāng)日的降水量及其后的連續(xù)無降水日數(shù)。④森林防火期內(nèi)每日的最大風(fēng)力等級(jí)。⑤森林防火期內(nèi)生物及非生物物候季節(jié)的影響訂正指數(shù)。

用①+②+⑧+④一⑤得出的數(shù)值與森林火險(xiǎn)天氣等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較得出森林火險(xiǎn)天氣等級(jí)。其中一級(jí)沒有危險(xiǎn)；二級(jí)低度危險(xiǎn)；三級(jí)中度危險(xiǎn)；四級(jí)高度危險(xiǎn)；五級(jí)極度危險(xiǎn)。

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要通過傳感器測(cè)量大氣相對(duì)濕度和空氣溫度、降水、風(fēng)力四個(gè)參數(shù)來間接反映可燃物含水率的大小，作為預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)發(fā)生的重要依據(jù)。第五個(gè)因素訂正系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行修正。

基于以上原理，針對(duì)重點(diǎn)防火林區(qū)、巡察人員不易走到的地方以及與周圍游客、群眾接觸較為密切、缺乏通信基本設(shè)施的林區(qū)，采用基于Zigbee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，將林火自動(dòng)探測(cè)傳感器以間隔方圓60米左右的距離散布到森林中，當(dāng)探測(cè)節(jié)點(diǎn)獲取相關(guān)的溫度、濕度等數(shù)據(jù)信息后，節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己的位置自動(dòng)組成無線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，自動(dòng)向后臺(tái)指揮中心傳輸，后臺(tái)指揮中心借助分析管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)警管理，在GIs系統(tǒng)地圖上顯示區(qū)域火警等級(jí)。

實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)的火警告警。林火自動(dòng)探測(cè)傳感器體積小，易安裝，功耗小，一片林區(qū)，只需安裝一套太陽能供電設(shè)備即可滿足對(duì)整個(gè)林區(qū)林火自動(dòng)探測(cè)傳感器供電。

利用小型傳感器和zlgBee無線傳輸網(wǎng)絡(luò)不會(huì)影響森林內(nèi)部的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不會(huì)影響生物的正常生息，是一種有效又無害的檢測(cè)方式。

2.3.2zigBee技術(shù)介紹

zigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量無處不在的、具有通訊與計(jì)算功能的微小傳感器節(jié)點(diǎn)組成的信息采集網(wǎng)絡(luò)體系，它們能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理。

zigbee是一種低速率、低成本、低功耗的短程無線網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與其他無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比， zigBee技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳輸安全可靠、組網(wǎng)簡易靈活、設(shè)備成本低、電池壽命長等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)控制領(lǐng)域中展現(xiàn)了深厚的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

將基于zigbee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)覆蓋森林內(nèi)的任意地點(diǎn)的溫濕度等信息在任意時(shí)間的采集、處理和分析，而且還能大大提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，降低設(shè)備維護(hù)的成本，優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)。

2.3.3zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)示意圖

2.3.4zigbee自組網(wǎng)設(shè)計(jì)

我們采用zlgBee技術(shù)所采用的自組織網(wǎng)。自組織網(wǎng)采用的是動(dòng)態(tài)路由方式，所謂動(dòng)態(tài)路由是指網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂讲⒉皇穷A(yù)先設(shè)定的，而是傳輸數(shù)據(jù)前，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)時(shí)可利用的所有路徑進(jìn)行搜索，分析它們的位置關(guān)系以及遠(yuǎn)近，然后選擇其中的一條路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

在我們的網(wǎng)絡(luò)管理軟件中，路徑的選擇使用的是“梯度法”，即先選擇路徑最近的一條通道進(jìn)行傳輸，如傳不通，再使用另外一條稍遠(yuǎn)一點(diǎn)的通路進(jìn)行傳輸，以此類推，直到數(shù)據(jù)送達(dá)目的地為止，在傳感器網(wǎng)絡(luò)使用過程中，部分傳感器節(jié)點(diǎn)由于能量耗盡或環(huán)境因素造成失效，也有一些節(jié)點(diǎn)為了彌補(bǔ)失效節(jié)點(diǎn)、增加監(jiān)測(cè)精度而補(bǔ)充到網(wǎng)絡(luò)中，這樣在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)就動(dòng)態(tài)地增加或減少，從而使網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)隨之動(dòng)態(tài)地變化。

所以傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織性能夠適應(yīng)這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化，在某一個(gè)通道不能正常工作的情況下，依然可以監(jiān)測(cè)到森林的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)變化，提高了數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與傳輸?shù)目煽啃耘c安全性。

2.3.5火災(zāi)預(yù)警管理平臺(tái)

前端探測(cè)器取得各林區(qū)的氣象資料后，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算預(yù)警等級(jí)，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況修正數(shù)據(jù)，得到全市范圍內(nèi)林火預(yù)警分布圖。

由于現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)更新的，管理人員可以第一時(shí)間作出判斷，并根據(jù)管理預(yù)案，要求一線巡檢人員加強(qiáng)巡邏管理，必要時(shí)禁止人員動(dòng)火，甚至禁止人員上山。

2.4人員定位巡檢上報(bào)子系統(tǒng)

森林火災(zāi)是森林最危險(xiǎn)的敵人，也是林業(yè)最可怕的災(zāi)害，它會(huì)給森林帶來最有害，最具有毀滅性的后果。

盡管現(xiàn)代化的技術(shù)手段在森林火災(zāi)預(yù)防方面起到很大的作用，但作為林業(yè)管理最緊要的工作，森林防火最主要還是靠人防與技防相結(jié)合的手段方能較為全面實(shí)現(xiàn)警情早發(fā)現(xiàn)，災(zāi)情早處理。

所以盡管我們采取了遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控火災(zāi)預(yù)警、林火自動(dòng)探測(cè)技術(shù)，但是鑒于森林火災(zāi)起因的復(fù)雜性，必要的技術(shù)防范力量與護(hù)林人員日常巡檢兩者對(duì)于森林火災(zāi)預(yù)防工作缺一不可。

而本系統(tǒng)中給森林巡防人員配備智能手持終端將會(huì)使我們的護(hù)林巡防人員更及時(shí)、更便捷、更精準(zhǔn)地向上級(jí)主管部門匯報(bào)火災(zāi)隱患。

能手持終端在森林火警預(yù)警領(lǐng)域使用方法與在森林病蟲害預(yù)警管理上使用方法類似，詳見本方案第二部分，本章不再贅述。

2.5森林防火設(shè)備和消防器材管理

為保障森林消防設(shè)備的完好無損，做到存放有序，取用方便，保證發(fā)生火災(zāi)后能正常使用，需要在平時(shí)對(duì)消防設(shè)備嚴(yán)加管理、定期檢查、維修、保養(yǎng)，各種撲火器具要分類存放，整齊有序，取用方便；風(fēng)力滅火機(jī)、油鋸等器械要定期保養(yǎng)和維修；對(duì)易受潮生銹的工具要定期保養(yǎng)、通風(fēng)和晾曬；器械及工具不準(zhǔn)外借，更不準(zhǔn)丟失，尤其易爆物品(滅火彈)要嚴(yán)加管理和檢查，防止發(fā)生事故；嚴(yán)格出入庫制度和手續(xù)，保證不發(fā)生丟失，短缺現(xiàn)象。

2.5.1解決方案

鑒于以上森林防火設(shè)備和消防器材管理需求現(xiàn)狀，本系統(tǒng)從森林防火消防物資管理出發(fā)，采用了RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)了物資的自動(dòng)識(shí)別和信息化的管理，建立了一個(gè)對(duì)森林消防設(shè)備的發(fā)放、出入庫、射頻識(shí)別及定位、智能管理的數(shù)字化平臺(tái)。

2.5.2系統(tǒng)組成

常前端部分：配置有源查找型物資電子標(biāo)簽；

常讀寫部分：配置移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)RFID手持終端

常后臺(tái)部分：中心服務(wù)器及管理軟件各1套

2.5.3實(shí)現(xiàn)功能

系統(tǒng)采用先進(jìn)的RFID技術(shù)，有效、準(zhǔn)確、快速的對(duì)進(jìn)出物資進(jìn)行信息自動(dòng)識(shí)別、采集、記錄、上傳、查詢、統(tǒng)計(jì)，從而建立起森林防火消防設(shè)施管理的數(shù)字化信息管理系統(tǒng)。

1．有效的解決了無線電的干擾問題；

2．能高效的實(shí)現(xiàn)庫存的監(jiān)控；

3．實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)相關(guān)信息；

4．采用無線數(shù)據(jù)傳輸；

5．批量讀取標(biāo)簽，大大提高了出入庫的效率。

6自動(dòng)提醒到期應(yīng)維護(hù)的設(shè)備，對(duì)“零檢驗(yàn)”設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)提醒。

6森林防火事故預(yù)案管理子系統(tǒng)

為便于森林防火工作迅速有效開展，結(jié)合當(dāng)前森林防火管理現(xiàn)狀開發(fā)了一套事故預(yù)案管理子系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)火災(zāi)或火災(zāi)隱患后可迅速、有效聯(lián)動(dòng)相關(guān)單位、責(zé)任人員、車輛、火災(zāi)撲救物資等，損失撲滅火災(zāi)，將損失降到最低。

第三部分 森林病蟲害預(yù)警管理子系統(tǒng)

3.1系統(tǒng)概述

森林病蟲害防治，是指對(duì)森林、林木、林木種苗及木材、竹材的病害和蟲害的預(yù)防和除治，是國家林業(yè)工作中的重要常態(tài)性工作。森防人員要定期進(jìn)行轄區(qū)內(nèi)林業(yè)有害生物的全面普查或?qū)ｍ?xiàng)調(diào)查，掌握其發(fā)生、分布，以及危害森林資源的狀況；發(fā)現(xiàn)枯死樹和其他異?，F(xiàn)象時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行調(diào)查采樣并實(shí)時(shí)監(jiān)控。

進(jìn)入防治工作的前提是能及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握災(zāi)情，森林病蟲害預(yù)警管理系統(tǒng)以巡查、巡防為主要切入點(diǎn)，建立一套即時(shí)發(fā)現(xiàn)即時(shí)上報(bào)，即時(shí)上報(bào)即時(shí)預(yù)警，即時(shí)預(yù)警即時(shí)處理的信息化電子管理平臺(tái)，旨在把及時(shí)的森林病蟲害消滅于萌芽狀態(tài)。

3.2系統(tǒng)架構(gòu)

森林病蟲害預(yù)警管理系統(tǒng)由“嵌入式的工業(yè)級(jí)GPs手持智能終端+專業(yè)森防護(hù)調(diào)查軟件+森林病蟲害預(yù)警管理軟件”構(gòu)成。

適用于林業(yè)有害生物調(diào)查工作，它以數(shù)字化的地圖(柵格或矢量)作為調(diào)查底圖，利用內(nèi)置的GPs設(shè)備進(jìn)行空間定位和導(dǎo)航，通過可視化的界面進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄，并實(shí)現(xiàn)與Pc機(jī)的無縫連接，調(diào)查結(jié)果直接進(jìn)入本級(jí)森林病蟲害防治系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，本級(jí)森林病蟲害防治系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫可與上級(jí)及市數(shù)據(jù)庫同步接收。簡化基層調(diào)查數(shù)據(jù)的處理程序，提高匯總精度與工作效率。

3.2.1工業(yè)級(jí)衛(wèi)星定位手持智能終端

該手持終端是一款運(yùn)用衛(wèi)星定位技術(shù)，專門應(yīng)用于林業(yè)人員管理的移動(dòng)計(jì)算終端。該設(shè)備是為實(shí)現(xiàn)林區(qū)、景區(qū)信息化、智能化而開發(fā)的專業(yè)產(chǎn)品，是林業(yè)工作者的智能移動(dòng)工作終端，是智能手機(jī)、衛(wèi)星定位手持機(jī)等多種設(shè)備的完美集成，，一機(jī)在手隨時(shí)無憂。

隨時(shí)隨地通訊無阻、精準(zhǔn)定位、采集同步數(shù)據(jù)，是護(hù)林員日常工作、巡護(hù)管理、森林資源普查等的全能助手。

3.2.2林業(yè)警情上報(bào)軟件

林業(yè)警情上報(bào)軟件是專門為智慧林業(yè)系統(tǒng)開發(fā)的一款PDA端應(yīng)用軟件，它可將警情種類(林病、林蟲、森林火災(zāi)可選)、林場(chǎng)編號(hào)、林場(chǎng)警情照片、警情位置描述、警情危害程度描述，警情處置建議等信息以及自動(dòng)匹配的位置信息、報(bào)告人信息一并實(shí)時(shí)上傳至后臺(tái)管理軟件。

后臺(tái)管理軟件依據(jù)警情種類自動(dòng)分配到相應(yīng)的管理子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。并形成電子檔案。

3.2.3森林病蟲害預(yù)警管理軟件功能

森林病蟲害預(yù)警管理軟件是森林病蟲害預(yù)警管理子系統(tǒng)的核心模塊，也是智慧林業(yè)信息化應(yīng)用管理系統(tǒng)平臺(tái)軟件的主要組成部分。它是實(shí)現(xiàn)林業(yè)病蟲害問題預(yù)警預(yù)防、早期處理、集中統(tǒng)計(jì)、對(duì)比分析、檔案記錄、經(jīng)驗(yàn)存儲(chǔ)的載體和信息化組織過程資產(chǎn)倉庫。主要包含以下功能：

警情實(shí)時(shí)報(bào)警功能

當(dāng)前端森林巡防員通過手持智能終端或下級(jí)林業(yè)主管部門通過wEB上報(bào)森林病蟲害情報(bào)時(shí)，系統(tǒng)軟件可在主頁面顯示出報(bào)警信息，出現(xiàn)彈出窗口并啟動(dòng)系統(tǒng)聲光報(bào)警器提醒值班人員進(jìn)行處理。未經(jīng)處理的警情，系統(tǒng)將一直保持報(bào)警提醒狀態(tài)，經(jīng)處理后，值班人員可手工解除警情。

檔案記錄功能

系統(tǒng)接收到前端森林巡防人員上報(bào)的警情后，系統(tǒng)能夠自動(dòng)生成林業(yè)病蟲害警情登記數(shù)據(jù)庫，詳細(xì)記錄有關(guān)警情的上報(bào)人、上報(bào)時(shí)間、上報(bào)地點(diǎn)、警情圖片、危害成度、林區(qū)位置、林區(qū)編號(hào)、林區(qū)名稱等信息，以及有關(guān)值班人、任務(wù)接收人、處理要求、處理結(jié)果回饋等警情處理信息。

警情上報(bào)功能

當(dāng)值班人員獲取較為嚴(yán)重的森林病蟲害警情時(shí)，可通過系統(tǒng)軟件的“警情上報(bào)”功能，一鍵上報(bào)給上級(jí)主管部門的森林病蟲害預(yù)警管理系統(tǒng)，同時(shí)可自動(dòng)生成“WORD文檔”格式的報(bào)告，郵件發(fā)送至主管單位領(lǐng)導(dǎo)郵箱，或書面呈送給主管單位領(lǐng)導(dǎo)。

報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能

根據(jù)業(yè)務(wù)、工作需要，可使用系統(tǒng)的報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能，按行政單位(市、區(qū)縣各級(jí)園林局)、林業(yè)工作站、林區(qū)、林場(chǎng)、人員、或病蟲害種類、危害成度級(jí)別以及處理狀態(tài)等屬性分別統(tǒng)計(jì)一周、一月、一季度、半年、年度報(bào)表。并可一鍵導(dǎo)入Excel表格，便于工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比與分析。

通知下發(fā)功能

各級(jí)林業(yè)主管部門可根據(jù)階段性的工作安排，使用本系統(tǒng)向下級(jí)部門、下屬單位、指定林業(yè)工作站、指定林區(qū)、指定林場(chǎng)或指定林業(yè)部門工作人員下達(dá)森林病蟲害普查、生態(tài)調(diào)研、林業(yè)狀況調(diào)查、警情處置等任務(wù)信息，任務(wù)信息接收部門系統(tǒng)客戶端或個(gè)人的智能手持終端接收到任務(wù)信息后，會(huì)彈出新任務(wù)信息提醒，并啟動(dòng)系統(tǒng)客戶端或智能手持終端上的聲光報(bào)警裝置，至到接收人接受該信息。

接收人接受任務(wù)后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成接收人接受了任務(wù)的檔案記錄。接 收人接受任務(wù)后，系統(tǒng)客戶端或智能手持終端會(huì)一直保留一個(gè)任務(wù)未回饋提醒待接受人完在工作任務(wù)后，按系統(tǒng)軟件提醒回復(fù)任務(wù)回饋信息，案件方為完結(jié)。

第四部分 調(diào)度指揮管理子系統(tǒng)

4.1系統(tǒng)概述

森林火災(zāi)一旦發(fā)生，迅速組織人員，相關(guān)滅火工具與器材，準(zhǔn)確無誤地到達(dá)火災(zāi)發(fā)生地進(jìn)行災(zāi)火撲救是降低災(zāi)情的最關(guān)鍵要素。

本系統(tǒng)為林業(yè)部門的巡防護(hù)林人員配備了智能GPS手機(jī)終端，同時(shí)為林業(yè)部門的所屬車輛安裝基于中國北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)的車輛位置服務(wù)智能終端。為林業(yè)日常工作管理及撲救森林災(zāi)情的指揮調(diào)度打下了良好的基礎(chǔ)。

調(diào)度指揮管理模塊是以全球定位、網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度、管理為主，通過對(duì)車載位置服務(wù)智能終端、手持GPS智能終端的實(shí)時(shí)定位追蹤，將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳回監(jiān)控服務(wù)器。

指揮中心通過管理軟件可以對(duì)巡查車輛、工程車輛、設(shè)施、巡查人員、施工人員、值班人員進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，隨時(shí)掌握車輛的實(shí)際位置和運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，可以做到及時(shí)調(diào)度、合理部署，切實(shí)增強(qiáng)對(duì)設(shè)施巡查、應(yīng)急搶險(xiǎn)、森林防火監(jiān)督管理的工作力度，加強(qiáng)車輛管理，提高車輛使用效率，降低車輛運(yùn)營成本，同時(shí)可以對(duì)森林防火涉及的警情案件進(jìn)行上報(bào)、管理、分派、監(jiān)督、統(tǒng)計(jì)。

指揮調(diào)度管理子系統(tǒng)是基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)終端和車載定位終端，集成地理空間框架數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、地理編碼數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)資源，通過信息共享、協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)對(duì)森林防火相關(guān)人員與車輛的監(jiān)督、管理和預(yù)警的整體解決方案，并根據(jù)森林防火的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了“五位一體”森林防火指揮體系?！拔逦灰惑w”森林防火綜合指揮體系是指：

實(shí)行市、林區(qū)、巡查人員及車輛“四位一體”的綜合指揮管理體系，實(shí)施森林災(zāi)情預(yù)防部件、事件的時(shí)間無縫、空間無縫的實(shí)時(shí)監(jiān)控，形成呼叫、巡查、調(diào)度、監(jiān)督、處理、統(tǒng)計(jì)及考核等條塊結(jié)合的服務(wù)管理模式。

通過對(duì)動(dòng)態(tài)信息的管理，掌握全市森林災(zāi)情預(yù)防設(shè)施部件的狀態(tài)及各類事件的發(fā)生和處置過程，提高動(dòng)態(tài)監(jiān)控和應(yīng)急搶險(xiǎn)指揮能力，加強(qiáng)政府管理、監(jiān)督、組織的能力。

4.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

4.3前端配置

4.3.1 為巡查人員及作業(yè)人員配備移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)手持智能終端

工業(yè)級(jí)GPS手持智能終端是為實(shí)現(xiàn)林區(qū)、景區(qū)信息化、智能化而開發(fā)的專業(yè)產(chǎn)品，是林業(yè)工作者的智能移動(dòng)工作終端，是智能手機(jī)、GPS手持機(jī)、無線對(duì)講機(jī)、移動(dòng)單兵等多種設(shè)備的完美集成，一機(jī)在手隨時(shí)無憂。通信雙通道模式徹底解決林區(qū)通訊死角問題，隨時(shí)隨地通訊無阻、精準(zhǔn)定位、采集同步數(shù)據(jù)，是護(hù)林員日常工作、巡護(hù)管理、森林資源普查等的全能助手。

4.3.2為防火和作業(yè)車輛安裝車輛位置服務(wù)智能終端

該設(shè)備具有設(shè)計(jì)精巧、性能穩(wěn)定，功能強(qiáng)大等特點(diǎn)，除具備位置信息采集之外，同時(shí)具備語音通信通話、短報(bào)文、TTs語音轉(zhuǎn)換等功能，特別適合森林防火工作中對(duì)車輛的定位管理和指揮調(diào)度。當(dāng)指揮中心以短報(bào)文的方式通過車載終端向駕乘人員下達(dá)調(diào)度指令時(shí)，它能夠自動(dòng)將短報(bào)文轉(zhuǎn)換成語音提示告知駕乘人員。

4.4實(shí)現(xiàn)功能詳述

4.4.1人員考勤

人員巡檢是林區(qū)防火的重要手段。對(duì)巡檢人員的考勤關(guān)系到巡檢的有效性。林區(qū)面積廣闊，不可能在林區(qū)野外安裝考勤打卡機(jī)。

我們采用衛(wèi)星定位的手段進(jìn)行考勤。位置信息會(huì)實(shí)時(shí)上傳到中心，系統(tǒng)可以計(jì)算出人員是否在指定時(shí)間出現(xiàn)在預(yù)設(shè)位置。監(jiān)控中心可以設(shè)定考勤指定時(shí)間點(diǎn)段，地理坐標(biāo)范圍。如每日的考核點(diǎn)設(shè)定在午夜12：00對(duì)當(dāng)天人員進(jìn)行考核。當(dāng)在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)查詢到符合規(guī)則的位置定位點(diǎn)，說明人員考勤成功，否則是缺勤。

可以進(jìn)行更嚴(yán)格的考勤。如設(shè)定路徑考勤，設(shè)定多個(gè)考勤點(diǎn)A，B，C，考勤點(diǎn)是有序的(先在A考勤，然后在B，最后在C考勤)，也可以是無序的(可以先A，后B；或先B后A)。人員必須依次在考勤點(diǎn)A，B，C都考勤成功，否則會(huì)產(chǎn)生缺勤。這樣保證人員按指定路線巡查。

考勤系統(tǒng)支持輪班設(shè)定，請(qǐng)假設(shè)定。防止產(chǎn)生誤報(bào)缺勤；支持班組管理，可設(shè)定班組的排班規(guī)則，人員的出勤要嚴(yán)格按照排班規(guī)則。

4.4.2一鍵報(bào)警

終端設(shè)備均具備一鍵報(bào)警功能，緊急情況下可以一鍵呼叫指揮中心。

4.4.3車務(wù)管理

自動(dòng)提醒到期該維護(hù)、保養(yǎng)的車輛信息，可以生成包括車輛信息報(bào)表、車輛運(yùn)單報(bào)表、車輛違章報(bào)表、車輛用油報(bào)表、車輛養(yǎng)護(hù)報(bào)表、車輛里程報(bào)表、駕駛員報(bào)表及用戶自定義報(bào)表等功能。

4.4.4車輛遠(yuǎn)程控制

遠(yuǎn)程斷油、斷電功能、設(shè)置查詢、遠(yuǎn)程重啟、遠(yuǎn)程改IP恢復(fù)出廠設(shè)置、查詢終端參數(shù)、遠(yuǎn)程鎖車

4.4.5語音通信／短信調(diào)度

語音通話、多方通訊、短信報(bào)文、TTs語音播報(bào)、遠(yuǎn)程監(jiān)聽、車載電話、熱線電話、限定通話號(hào)碼、語音播報(bào)功能

4.4.6權(quán)限設(shè)置

系統(tǒng)可以進(jìn)行嚴(yán)格的權(quán)限設(shè)置，保證訪問安全。

第五部分 森林檔案管理

5.1森林資源管理

森林資源檔案是林業(yè)生產(chǎn)中的重要數(shù)據(jù)資料，是生產(chǎn)單位林業(yè)經(jīng)營管理活動(dòng)和各級(jí)資源管理部門決策的重要依據(jù)，是實(shí)施天然林保護(hù)工程和森林資源管護(hù)經(jīng)營責(zé)任制的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

森林資源檔案管理系統(tǒng)可以提高資源管理水平，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。森林資源檔案系統(tǒng)為領(lǐng)導(dǎo)決策提供快速、準(zhǔn)確的信息服務(wù)。

對(duì)林地面積、林種、樹種、林相、立木蓄積、幼林株數(shù)、種植年份等信息實(shí)現(xiàn)錄入、查詢、統(tǒng)計(jì)功能，并能自動(dòng)更新森林火災(zāi)檔案，能自動(dòng)生成火災(zāi)檔案記錄并支持在線打印，為研究分析森林火災(zāi)發(fā)生的季節(jié)、原因、掌握森林火災(zāi)發(fā)生規(guī)律等提供依據(jù)。

同時(shí)支持經(jīng)緯度信息定位，輸入經(jīng)緯度信息，能實(shí)時(shí)將位置顯示在地圖上，便于確認(rèn)位置。

5.2水源、及救援道路管理

系統(tǒng)支持對(duì)林區(qū)水源、上山道路等詳細(xì)錄入、查詢，便于在災(zāi)情發(fā)生救援人員能第一時(shí)間找到水源和災(zāi)情地點(diǎn)，及時(shí)撲救。將災(zāi)害造成的損失降低到最小。

第六部分 報(bào)表統(tǒng)計(jì)分析管理

本系統(tǒng)可以階段性地按市、按林區(qū)、按單位、按車輛、按人員等進(jìn)行包括但不限于植樹造林工作統(tǒng)計(jì)、育林工作統(tǒng)計(jì)、森林火災(zāi)警情統(tǒng)計(jì)、森林病蟲害記錄統(tǒng)計(jì)、警情處置統(tǒng)計(jì)等。如可以實(shí)現(xiàn)：

案件統(tǒng)計(jì)

案件來源統(tǒng)計(jì)：協(xié)作單位，巡查員上報(bào)，市民上報(bào)等；

巡檢人員貢獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)：每個(gè)人，在某段時(shí)間內(nèi)，解決的案件的數(shù)量對(duì)比。

協(xié)作單位貢獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)：各個(gè)專業(yè)協(xié)作單位，解決的案件的對(duì)比

各林區(qū)案件數(shù)對(duì)比統(tǒng)計(jì)：各林區(qū)發(fā)生的案件數(shù)量的對(duì)比

案件類型統(tǒng)計(jì)：各種案件類型，發(fā)生的數(shù)目對(duì)比。

案件平均結(jié)案時(shí)間統(tǒng)計(jì)：對(duì)比不同時(shí)期內(nèi)，案件的平均處理時(shí)長。

時(shí)間段分析

可按月、周、天、小時(shí)等不同的時(shí)間段內(nèi)案件數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。并給出曲線圖、和表格等。管理者可以清楚的看到哪個(gè)時(shí)可段內(nèi)災(zāi)情頻率最高。

用戶可以根據(jù)自己的需要下載XLS和PDF格式的報(bào)表。通過時(shí)可段分析，決策層很容易掌握各個(gè)時(shí)間內(nèi)相關(guān)林區(qū)或其他情況，從而制定相應(yīng)的決策，有助于績效考核、科學(xué)指揮決策。

第七部分 監(jiān)控調(diào)度指揮中心建設(shè)

市平臺(tái)服務(wù)中心包括通訊服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、地圖服務(wù)器、wEB服務(wù)器、管理服務(wù)器等多臺(tái)中心服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及森林防火預(yù)警管理平臺(tái)組成。

由前端高清攝像機(jī)采集的視頻圖像傳輸至監(jiān)控中心的NvR進(jìn)行集中存儲(chǔ)、手持終端和車載衛(wèi)星定位儀定位采集的信息通過無線傳輸方式傳送到指揮中心后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，中心實(shí)現(xiàn)圖像預(yù)覽、錄像查看、人員車輛調(diào)度管理、案件管理、用戶管理和設(shè)備配置等功能。另外，通過系統(tǒng)中的流媒體設(shè)備，可以設(shè)置其他監(jiān)控站點(diǎn)同時(shí)調(diào)取視頻資源，并使用多級(jí)分控管理平臺(tái)和解碼設(shè)備，進(jìn)行遠(yuǎn)程解碼上墻。

7.1系統(tǒng)拓?fù)鋱D

7.22監(jiān)控中心效果圖

7.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明

控制中心主要由大屏幕液晶拼接墻，控制主機(jī)、交換機(jī)等組成，完成對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)圖像的接收與顯示，錄像的存儲(chǔ)、檢索、回放、備份、恢復(fù)，云臺(tái)的控制等。

經(jīng)由移動(dòng)傳輸網(wǎng)傳回的數(shù)字視頻信號(hào)可直接連到控制中心局域網(wǎng)上，再經(jīng)交換機(jī)通過內(nèi)部局域網(wǎng)傳播至各相關(guān)部門或人員的客戶端。管理人員在中心辦公室可以通過多路視頻墻觀看到遠(yuǎn)距離林區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的圖像。

控制中心發(fā)出的對(duì)于云臺(tái)、鏡頭等的控制指令通過移動(dòng)傳輸網(wǎng)傳送到監(jiān)控點(diǎn)。用戶可以通過位于控制中心的云臺(tái)控制設(shè)備控制現(xiàn)場(chǎng)任意點(diǎn)的云臺(tái)、鏡頭的光圈、焦距、變倍；云臺(tái)的上、下、左、右、自動(dòng)或輔助控制遠(yuǎn)端的電源、攝像機(jī)開關(guān)等。現(xiàn)場(chǎng)傳回的視頻圖像可以直接存儲(chǔ)在控制主機(jī)上，可方便快捷地實(shí)現(xiàn)資料的存儲(chǔ)、更新、查詢、備份，為執(zhí)法工作提供依據(jù)。