淺議森林防火監測預警系統設計及其實現

張建和

（福建省仙游縣林業局 福建仙游 351200）

淺議森林防火監測預警系統設計及其實現

張建和

（福建省仙游縣林業局 福建仙游 351200）

在當今社會當中，森林防火是一項極其重要的事情。但是由于森林具有野外環境差以及面積較大的特點，對其很難進行信息化的實施。我國林業長期以來都只是由人工巡護森林，為此基于眾多的需求，開發出一種防火預測預警設備是十分必要的，從而能夠實現用戶對于森林的輕松統一監控。

森林防火；監測預警；系統設計；實現

引言

隨著經濟的快速發展以及科技的不斷進步，人民的生活水平也得到了大幅度的提升，在福建省中，森林也在逐漸地增加，但是一旦發生火災，這些被破壞的森林所導致的后果難以想象，有時也會直接的影響著城市的發展。因此，對于這方面所采取的重要措施就是及時的發現，并給予有效的解決，除此之外，各種火災探測器的研究也成為了眾多人們所關注的一個熱點，研制并開發一些聯動設備便能夠實現一點監測、多點觀測，從而對于相應森林火災的發生能夠很好的進行必要的預防。但是這種相關的設備在其發生相對應的報警信號時需要固定的工作人員對其進行實時的監控，當事故發生的時候，需要工作人員進行必要的處理，這樣就會造成不能夠及時的進行撲救，使得最好的時機得以延遲。對南方而言，人們更加的重視森林植被，這是由于森林火災的破壞力相對較大，會造成大面積森林的破壞，為此森林防火也是一項主要任務。在其防火的過程當中，防火監測預警系統具有著極其重大的作用。

1 森林防火監測預警系統的相關設計

1.1 森林防火監測預警系統的總體架構

森林防火監測預警系統的結構如圖1所示。

圖1 森林防火監測預警系統總體框架圖

通過對圖1的分析可知，森林防火智能監測系統是由四大部分組成，分別為輸出展示系統、傳輸網絡、前端智能監測基站以及后端監控管理平臺。

1.2 森林防火監測預警系統的設計原則

森林防火監測系統的設計是面向用戶的，在其設計的過程當中要對市場進行準確的定位。現從用戶的角度作為相應的出發點，將森林防火監測系統的有關設計原則簡要介紹如下：

1.2.1 易用性的原則

易用性的原則也就是需要軟件流程合理、界面有好、結構清晰，從而能夠與用戶的使用習慣相吻合，從而使森林防火監測系統能夠更加容易的投入到實際的使用過程中。除此之外，在進行操作的過程當中，對于軟件的理解、使用以及相應的保養維護以及升級工作都相對較為簡單，使得對于軟件的使用周期以及相關的培訓成本都能夠最小化。如果缺少易用性，那么在實際的使用過程當中將會收到不必要的排擠。

1.2.2 實用性的原則

對于任何東西都應該是實用的，而不是中看不中用，森林防火監測預警系統也是如此，也就是說他要滿足好用以及適用的原則，為此在其設計的過程當中，要將它做到精確，同時也不要忽視一些常用的功能，在最后的使用過程當中就能夠使得投資風險以及成本得到有效的降低。

1.2.3 安全性的原則

其安全性的原則就是涉及到一些核心以及保密材料的問題，這就要求所設計的系統能夠對一些病毒或者是惡意的攻擊進行有效的避免，同時也要設計有關的權限管理，有利于對一些重要的數據進行及時的備份。

1.2.4 穩定性的原則

穩定性也就是要求森林防火監測預警系統在運行的過程當中能夠保持平穩。在實施森林防火監測系統之后，在日常辦公過程當中這一系統的依賴性相對較大，為此要對其進行嚴格的把關，保證功能順暢、數據庫穩定，同時也要防止出現數據丟失的問題，爭取將所涉及的系統能夠在實際當中進行廣泛的應用。

1.2.5 技術先進性的原則

在追求所使用的技術要先進性時，首要要保證其自身能夠與當今社會技術的發展趨勢相吻合，為此就要將一些先進的思想貫穿到設計方法以及技術架構當中，其次還要使得所設計的系統具有很好兼容性以及運行速度快等特點。通常情況下，在系統使用一段時間以后，要對其進行相關的擴展，為此有必要的增添互聯互通以及增加功能模塊，從而使得構建綜合性信息處理平臺得以實現。

2 森林防火監測預警系統的監測功能簡介

在森林防火監測預警系統的設計過程當中，首先就是要進行森林全方位的監測工作，其相關的監測工作主要包含以下四個方面：

2.1 地面巡護

地面巡護工作指的就是相關的管理人員定點不定時的對他們所負責的森林進行有關的檢查工作，在檢查的過程當中，對于發現的一些具有可燃性的物品進行及時的銷毀，從源頭上消滅火災的產生。但是由于森林的面積相對較大，則需要配備較多的管理人員，這樣就會加大經濟上的支出，同時在管理人員進行巡查的過程當中也會存在著較多的不確定性危害，為此不能夠進行單獨的檢查，要組合成小組進行，保證工作人員的人身安全。

2.2 瞭望臺監測

實行瞭望臺監測，能夠獲取到較多的相關資訊，同時觀察的視野也相對較為遼闊，但是也存在著自己的缺點，首先就是建設就要大量的資金投入，不同的瞭望臺之間也會存在著一定的距離，這樣就會使得有一些地區在不同的瞭望臺都不能夠被看到，導致了不少盲點的存在，使得監測的效率相對較低。除此之外，天氣也會對觀測效果造成一定的影響，不能夠進行實時的監測，為此要將地面巡視與瞭望臺監測兩者進行有效的結合，發揮出最大的優勢。

2.3 航空巡護

航空巡視工作指的就是在空中飛行的過程當中，相關的管理人員對森林的發展狀況進行有關的觀測，這種形式的監測范圍更加的廣泛，但是也存在著一些不足之處，如不能夠對于地面的細小變化進行準確的觀察，同時受天氣以及氣候的影響更大，不能夠有較好的監測效果，并且還有可能導致安全事故的出現，另外，這種形式的投資更大，為此不能夠單獨的使用這種形式的工作，需要與其他的形式進行密切的合作。

2.4 衛星遙感技術

選取衛星遙感技術進行森林監測工作具有一定的先進性，它是通過衛星的定位系統來得以實現的，從而相關的管理人員在辦公室就能夠對森林的動態進行實時的掌握，當出現火災時，就能夠及時的采取有效的解決措施，從而大幅度的減少不必要的經濟損失。但是這種技術在實際的應用過程當中，由于部門眾多，還存在著一些缺點。

通過以上對四種技術的分析，我們可以看出它們各有各自的優缺點，在實際的應用過程當中，對于四種檢測技術要進行綜合的利用，使得它們的優勢得到最大程度的發揮，從而實現全面的監測。

3 森林防火監測預警系統的預警功能簡介

在對森林防火監測系統設計完成以后，接下來就是預警系統的相關設計。在預警工作上要努力的做好幾方面的工作。

3.1 建立瞭望臺

瞭望臺的作用相對較多，它不僅僅能夠進行監測工作，同時還能夠進行預警工作。因為瞭望臺的地勢相對較高，如果發生了火災就可以進行拉響警鐘，然后再告知有關的管理單位安排相關的工作人員進行有效的補救活動。在原始社會當中，人們通常都是通過烽火進行有關信息的傳遞，隨著社會的不斷發展，所采用的預警工作也在逐漸的升級，如電話、短信、對講機、傳真等形式。

3.2 建立視頻監控系統

視頻監控系統指的就是將森林的整體都步入到監控的范圍之內，將森林都轉化為視頻在屏幕上顯示。在畫面上用不同的顏色來區別不同地方的事物，這樣一旦發生了火災就能夠明顯的發現火災的位置，相關的管理人員可以及時的進行火災出現地點的定位，然后采取一些有效的措施進行及時的補救。這種方式的監測與瞭望臺相比較而言，要更加高級一點，同時它的技術含量也相應要求較高。

3.3 建立智能預警系統

這種系統同上述的視頻監控系統有相似之處，它們都是采用相對較高的科技來進行的監測，但是兩者之間也有差異，這種智能系統相對更加的高級，在其運行的過程當中，不需要任何的人工操作，它能夠進行自己的調整。在這種系統當中，同樣有圖像分析方法的應用，對于不同的地區采用不同的顏色進行相關的區分。如果是有關的地區發生火災，該地方對應的地方就會出現顏色的異常，然后就會跟隨著相關的預警系統進行報警，隨之相關的管理員就會采取有效的補救措施。

通過以上分析可以看出，智能系統所具有的技術更加的成熟，這三種相關的技術雖然存在著一定的差別，但是在實際的應用當中，要將三者進行有機的結合，綜合的利用，使得三種預警方式都能發揮出它們各自的優勢。

4 結束語

在實際的應用過程當中，要依據實際的情況來選取森林防火監測預警系統，在方法的選擇上要綜合利用，使得各自監測預警系統功能得到最大成效的發揮。

[1]樊文有，孟昕，劉小婧.基于MapGIS的森林防火監測預警系統設計與實現[J].地球科學（中國地質大學學報），2010，03：501～506.

[2]李時舫，羿宏雷，張明遠.基于可燃物濕度的森林防火預警系統設計與實現[J].林業機械與木工設備，2015，02：16～17+21.

[3]陶冶.基于ZigBee的森林火災預警系統的設計與實現[D].蘭州大學，2011.

TP274

A

1005-7897（2016）12-0060-02

2016-6-10

張建和（1973-），男，大學本科，主要從事森林防火方面的工作。