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2017年7月24日 星期一

How to Fight Forest Fires





來源: 中国安防展览网


未來10年,對岸中國的規劃預計投資450.95億元人頭紙,重點實施林火預警監測系統、通信和資訊指揮系統、森林消防隊伍能力、森林航空消防、林火阻隔系統、森林防火應急道路六大建設任務,大力加強預警響應規範化、火源管理法治化、火災撲救科學化、隊伍建設專業化、裝備建設機械化、基礎工作資訊化六化建設。


實現人力滅火和機械化滅火、風力滅火和以水滅火、傳統防火和科學防火三個結合,建立健全森林防火責任、消防隊伍建設、經費保障、科學防火和依法治火五大機制,形成完備的預防、撲救、保障三大體系建設,全面提升森林火災綜合防控能力,24小時火災撲滅率超過95%,森林火災受害率穩定控制在0.9%。

規劃建設任務主要包括6個領域:預警監測系統建設、森林防火通信和資訊指揮系統建設、森林消防隊伍能力建設、森林航空消防能力建設、林火阻隔系統建設、森林防火應急道路建設。



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森林防火備受重視
森林火災是一種受天氣條件和生態環境影響的嚴重自然災害,突發性強,破壞性大,撲救難度大,是森林災害之首。在森林防火建設方面,各國一直在推進之中。

對岸的中國森林消防標準化技術委員會在他們的《規範》中,有五項指標直指防火要害:

1)巡航週期—全監控區域巡航週期不大於30分鐘;

2)火情辨識率—漏報率不大於1‰,萬公頃日誤報次數不大於3;

3)定位精度——定位誤差不大於100米;

4)可見光和紅外——系統應具有可見光煙火自動辨識率能力、紅外煙火自動辨識率能力;

5)前端監控設備防護安全——整體防護等級不小於IP66;鏡頭、攝影機保護倉防護等級不小於IP67。


此外,由於中國森林面積廣闊,且大部分處於無人區,多數沒有通信與供電系統。在森林防火影像監控系統建設過程中,傳輸、供電系統及工程基礎建設的投資佔比非常高,在充分保證監測覆蓋範圍的前提下,優先使用大半徑的影像監控設備,將會減少建設投資成本,及後期營運維護成本。

同時使其能兼顧無線通信設備、無人機中繼設備、小氣象設備等設備的應用,提升監測站的營運安全性、智慧化水準,以提高系統的整體使用效益。

除了影像監控,各地森林防衛工作積極展開,智慧化安防設備為森林防護鋪開道路。


▲雷達定位
在森林火災監測系統中,現有成熟的遠距離影像監控、雷達目標自動跟蹤技術上,透過影像監控系統,與雷達目標訊息自動同步聯動,實現雷達遠距探測與光學設備的數位化、智慧化和網路化,為廣域影像監控應用領域,注入新的血液。

▲無線應急指揮系統
而森林防火監測指揮系統,就是對大面積林區進行火情監測,發現火情後,能即時與指揮中心保持聯繫,並實施滅火手段和指揮工作。

對岸中國的發改委和其國家林業局的《全國森林防火中長期發展規劃》對於森林防火的應急指揮,有很高及明確的要求,明確提出應急通信系統的建設要求:「綜合應用無線短波、超短波、有線、衛星等多種手段,建立完善以固定通信網為基礎,以車載、機械、行動通信設備為支撐,以便攜式應用通信系統為補充,確保火場指揮通信得到可靠保障。

無線通信重點解決重點治理片區縣到林場、林場到瞭望塔、檢查站,直至火場的通信網路暢通;資訊指揮系統重點建構,其中央到省乃至地(市)的資訊系統基礎設施網路、指揮室資訊指揮系統和應急指揮系統。」



無人機防火、防蟲害
首批新型防火無人機,配發到武警內蒙古呼倫貝爾森林部隊,這批無人機配備整合式地面站系統,適應於叢林、山地、海洋、沙漠等地形,主要有火情監測、火場勘查、地形測繪、氣象探測、GPS定位、數據傳輸等功能,更加有利於森林部隊官兵執行林區防護、巡邏、森林滅火等急難險重任務。

除了防火,森林林防護還有一項重要工作是病蟲防治,除了日常影像監測的辦法,在病蟲害藥物噴灑時刻,採用無人機噴灑農藥。林業部門運用人工物理、生物等無公害措施進行防治,遏制了美國白蛾、楊扇舟蛾等有害生物的危害蔓延。
其它方面,林業部門也透過法律手段保護森林資源,嚴禁偷採偷伐林木,嚴格執行木材運輸證制度,嚴把木材流通關,非法採伐的樹木,不可以進入市場流通。同時,嚴厲打擊破壞森林,和野生動植物資源的違法犯罪行為,保護森林綠化成果,不被侵害。

新產品、新技術分享
由於對岸中國的《森林防火視頻監控系統技術規範》,首次頒布實施,為照顧更多的生產企業能夠實現達標,「標準」兼顧了當前的現實水平。

但可以預見,隨著行業發展水平的提升,伴隨著森林防火現代化推進步伐的不斷加快,標準也會隨形勢不斷提高。在此也介紹一些目前在市場行業發展較為先進的產品和技術,與大家分享。

球形轉台:森林防火影像監控系統前端設備的工作環境,與邊防海防工作環境相類似。邊防海防系統的監控技術要求,在領域超過3公里以上,監控半徑的應用時,要滿足辨識車輛與人等目標的定位精度,及抗風能力要求,規定宜採用球型轉台設備。

因為,球形結構任意方向的風載系數基本均等,受各方向風力影響最小,在相同風力環境下,比常見的雲台式結構,抗風能力更強。同時,球型轉台採用高精度伺服控制系統,相較於雲台其轉速更快,定位精度更高。因此,建議森林防火影像監控前端設備,可參考軍工產品設計理念,提升技術整體應用能力。

算法前置:智慧圖像辨識算法,結合高精度球型轉台,是保障火情準確辨識、精準定位的關鍵。前端設備採用嵌入式辨識算法,系統在辨識算法運行的過程中,因為圖像無需經過壓縮和傳輸,影像品質無損,可極大提升辨識能力。

在頻寬有限或網路傳輸中斷的情況下,仍能在本地正常運行並監測火情,同時將火情報警資訊儲存於前端。另外,設備採用嵌入式硬體設計,簡化了火情辨識的硬體系統,使結構更加緊密、穩定性更高。

由於前端嵌入式算法設計,對生產廠商的研發技術能力要求非常高,目前行業內只有極少數廠商,完成了此項技能的突破。縱觀技術發展,算法前置是解決煙火辨識準確度的關鍵,也是森林防火影像監控智慧化,演進的必經之路。

標準化設計:目前,其全國的森林防火影像監控建設,多以基層為中心,並未實現由縣到市、市到省等多級系統聯網。前端硬體的標準化、開放性和相容性設計,是實現影像監控系統聯網的前提,也是實現森林防火統一指揮、統一調度的基礎保障。
標準化是推進治理現代化的重要手段,中國的《森林防火視頻監控系統技術規範》等標準的實施,為她們森林防火工作走向現代化注入了「新風」。


                                                                                                                                                                                                                 

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