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浅谈森林防火监控体系的构建设想

时间:2013-08-01来源:易品期刊网 点击:

  
  森林火灾危害大,因为地形地势及人员稀疏等原因,森林火灾不易被发现,一旦发生会因扑救不及时给森林带来毁灭性的后果,这不只伤害其中的动植物,也会破坏火灾范围内的土壤平衡,使其失去或减弱原有的生态作用,从而破坏生态环境的平衡,而想要恢复森林本身的这种更新及平衡能力并非一朝一夕所能达到。

所以我们要在源头上预防森林火灾的发生,提高森林防火意识和完善森林防火条例,与此同时也要做好各种应急措施,一旦在不可避免的情况下发生森林火灾,这时森林火灾的发现比扑灭更有意义,也就是说在火情还处于萌芽状态时及早的发现并报告,立即采取措施进行扑救,迅速控制火情以减缓和控制其蔓延速度就显得尤为重要。

现阶段部分地区仍采用传统的在林区里布点架设了望塔的方式对森林火灾进行监测,人为观察火点后进行报警及扑救。

传统监测方式是在了望塔内设有高倍望远镜,罗盘等仪器,作业人员每天定时去塔上进行了望,一天要进行多次上下塔工作,工作强度非常大,如遇大风雨雪或雷电等其他不良天气会给了望作业带来一定不便与危险。然而大风或雷电等天气正是森林火灾的高发期,更应加强监测。

其次,塔上人为操作很容易存在一定的观察盲区,不利于全方位监测及早发现火情。而一旦发生火灾的位置和了望塔的相对距离较短,或火灾现场存在大面积的浓重烟雾、余火等情况,就近的了望塔无法及时准确进行了望并传递有效信息以确定准确的火灾位置,就算可以不顾危险进行作业,所观望结果和实际情况也会存在偏差,容易错过最佳救火时间而造成不可挽回的损失,同时会给作业人员的人身安全造成一定的威胁(图1)。

鉴于上述情况,我们对现有观测设备进行了一次改良。在高倍望远镜后安装一个CCD传感器,传感器信号通过线路实时传输到地面值班房内,通过屏幕以视频方式呈现出了望区域内的观测情况。同时在望远镜俯仰驱动轴与方向驱动轴上,分别安装步进电机对其进行驱动,以达到望远镜能够在观察区域内随意转动,实现可以像雷达一样对监测区域内火灾情况进行全方位扫描。值班房的作业人员可以根据观察需要手动调整操纵杆从而改变俯仰轴与方向轴的角度,以达到控制了望塔上高倍望远镜的观测范围及角度。

观测基站建立后,先对该基站的扫测范围进行样本采集,通过数字化处理后存入数据库,为今后的观测工作做好数据准备。设备使用时就完全可以通过数据库的预存数据准确快速的得到火点的位置。

实现在地面对了望塔上监测设备的控制,可以减少作业人员上下了望塔的工作强度及高空作业的危险,避免因天气原因对监测情况造成的影响,同时可以在森林火灾高发期内加强监测,以确保第一时间可以发现火灾,报告火情进行扑救。至于观察盲区的问题就要通过计算机通过多点观测来解决了。在计算机上设定具体参数,以确保了望塔上的高倍望远镜,在非手动调整时间内可以有规律的进行全方位的雷达式扫描。与此同时还解决了传统的了望塔因操作特点受限不能全天侯随时随地对监测区域进行观察的情况,使传统的非了望时间缩短,可以减少不必要的损失。

如有需要可以在望远镜上附加一个红外探测传感器,红外探测器与望远镜的光路同轴,通过预设定一个临界值,一旦有突发情况达到临界值可自动报警。提示值班人员重点观测,通过人工判定是否存在火警(图2)。

虽然可以实现在地面对了望塔上设备进行有效操控,但是如果单一依靠值班房内人员对视频画面的监控可能会存在漏报的情况,所以可以根据需要在几个了望塔的联合观测,可以有效地解决单点盲区的问题,通过计算机联网实现全面监控,协调作业。一旦某处发现火情,就近了望塔存在观察盲区,无法及时有效的提供火灾具体位置及现场情况,操控室可以给周边其它值班房发出指令,值班房和操控室有效配合,通过视频画面上显示的方位及距离分划线,可以更精准、更迅速的确定火灾位置为扑救工作争取宝贵时间(图3)。

所谓的控制室就是在行政区域内建立总控制室,通过各个观测点传回的视频数据,整理汇总,就形成了全局域范围的林区图像,总控制室值班人员可以提调任意观测点的实时观测情况,及观测点值班人员的工作状态。

该监控系统与传统的方式比较,具有较高的实用性,它改变了传统的观测与通讯方式,其手段先进、原理简单可行,能对林场实时有效地进行系统管理。这套防御系统的构建将会有效地解决林场火警监控存在的弊端,这是现阶段森林防火的发展方向。我们倾心于建立和完善智能预警系统,实现森林防火的智能化信息化,希望能够早日付诸实施。

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