森林防火監控體系的構建設想

摘 要：森林防火工作是我國防災減災工作的重要組成部分，是國家公共應急體系建設的重要內容，是社會和諧與穩定和人民安居樂業的重要保障，同時也是加快林業發展，加強生態建設的基礎和前提，此事關系到森林資源的保護和生態安全，事關人民群眾生命財產安全。

關鍵詞：森林防火；監控體系；視頻觀測

森林火災危害大，因為地形地勢及人員稀疏等原因，森林火災不易被發現，一旦發生會因撲救不及時給森林帶來毀滅性的后果，這不只傷害其中的動植物，也會破壞火災范圍內的土壤平衡，使其失去或減弱原有的生態作用，從而破壞生態環境的平衡，而想要恢復森林本身的這種更新及平衡能力并非一朝一夕所能達到。

所以我們要在源頭上預防森林火災的發生，提高森林防火意識和完善森林防火條例，與此同時也要做好各種應急措施，一旦在不可避免的情況下發生森林火災，這時森林火災的發現比撲滅更有意義，也就是說在火情還處于萌芽狀態時及早的發現并報告，立即采取措施進行撲救，迅速控制火情以減緩和控制其蔓延速度就顯得尤為重要。

現階段部分地區仍采用傳統的在林區里布點架設了望塔的方式對森林火災進行監測，人為觀察火點后進行報警及撲救。

傳統監測方式是在了望塔內設有高倍望遠鏡，羅盤等儀器，作業人員每天定時去塔上進行了望，一天要進行多次上下塔工作，工作強度非常大，如遇大風雨雪或雷電等其他不良天氣會給了望作業帶來一定不便與危險。然而大風或雷電等天氣正是森林火災的高發期，更應加強監測。

其次，塔上人為操作很容易存在一定的觀察盲區，不利于全方位監測及早發現火情。而一旦發生火災的位置和了望塔的相對距離較短，或火災現場存在大面積的濃重煙霧、余火等情況，就近的了望塔無法及時準確進行了望并傳遞有效信息以確定準確的火災位置，就算可以不顧危險進行作業，所觀望結果和實際情況也會存在偏差，容易錯過最佳救火時間而造成不可挽回的損失，同時會給作業人員的人身安全造成一定的威脅（圖1）。

鑒于上述情況，我們對現有觀測設備進行了一次改良。在高倍望遠鏡后安裝一個CCD傳感器，傳感器信號通過線路實時傳輸到地面值班房內，通過屏幕以視頻方式呈現出了望區域內的觀測情況。同時在望遠鏡俯仰驅動軸與方向驅動軸上，分別安裝步進電機對其進行驅動，以達到望遠鏡能夠在觀察區域內隨意轉動，實現可以像雷達一樣對監測區域內火災情況進行全方位掃描。值班房的作業人員可以根據觀察需要手動調整操縱桿從而改變俯仰軸與方向軸的角度，以達到控制了望塔上高倍望遠鏡的觀測范圍及角度。

觀測基站建立后，先對該基站的掃測范圍進行樣本采集，通過數字化處理后存入數據庫，為今后的觀測工作做好數據準備。設備使用時就完全可以通過數據庫的預存數據準確快速的得到火點的位置。

實現在地面對了望塔上監測設備的控制，可以減少作業人員上下了望塔的工作強度及高空作業的危險，避免因天氣原因對監測情況造成的影響，同時可以在森林火災高發期內加強監測，以確保第一時間可以發現火災，報告火情進行撲救。至于觀察盲區的問題就要通過計算機通過多點觀測來解決了。在計算機上設定具體參數，以確保了望塔上的高倍望遠鏡，在非手動調整時間內可以有規律的進行全方位的雷達式掃描。與此同時還解決了傳統的了望塔因操作特點受限不能全天侯隨時隨地對監測區域進行觀察的情況，使傳統的非了望時間縮短，可以減少不必要的損失。

如有需要可以在望遠鏡上附加一個紅外探測傳感器，紅外探測器與望遠鏡的光路同軸，通過預設定一個臨界值，一旦有突發情況達到臨界值可自動報警。提示值班人員重點觀測，通過人工判定是否存在火警（圖2）。

雖然可以實現在地面對了望塔上設備進行有效操控，但是如果單一依靠值班房內人員對視頻畫面的監控可能會存在漏報的情況，所以可以根據需要在幾個了望塔的聯合觀測，可以有效地解決單點盲區的問題，通過計算機聯網實現全面監控，協調作業。一旦某處發現火情，就近了望塔存在觀察盲區，無法及時有效的提供火災具體位置及現場情況，操控室可以給周邊其它值班房發出指令，值班房和操控室有效配合，通過視頻畫面上顯示的方位及距離分劃線，可以更精準、更迅速的確定火災位置為撲救工作爭取寶貴時間（圖3）。

所謂的控制室就是在行政區域內建立總控制室，通過各個觀測點傳回的視頻數據，整理匯總，就形成了全局域范圍的林區圖像，總控制室值班人員可以提調任意觀測點的實時觀測情況，及觀測點值班人員的工作狀態。

該監控系統與傳統的方式比較，具有較高的實用性，它改變了傳統的觀測與通訊方式，其手段先進、原理簡單可行，能對林場實時有效地進行系統管理。這套防御系統的構建將會有效地解決林場火警監控存在的弊端，這是現階段森林防火的發展方向。我們傾心于建立和完善智能預警系統，實現森林防火的智能化信息化，希望能夠早日付諸實施。