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智慧林業整體解決方案

2018-08-08 09:39:00
雷蛇
原創
2044
摘要:本方案集信息科學、計算機科學、遙感觀測、通訊技術、林政管理、地理信息系統、物聯網、云計算、大數據、衛星定位技術等眾多學科、理論、前沿科技于一體,旨在運用技術手段實現對林業立體化、信息化、智能化管理的目標。

智慧林業整體解決方案

本文主要內容:

  • 智慧林業整體解決方案概要

  • 智慧林業解決方案綜述

  • 智慧林業解決方案子系統介紹

  • 智慧林業解決方案項目預算



概要

我國現階段的森林火災防范大多數采取的措施是宣傳教育、由森林防火指揮部安排護林員或其它人員對重點時段、重點區域野外火源進行人工巡查和管理、日常工作防范以護林員進入林區巡護為主、建立滅火撲救隊等措施。


根據大多數地方的實際情況分析,有限的護林員面對大范圍的林區資源進行巡護時,很難做到較大范圍的巡查覆蓋,而且大多數林區的道路條件不好,到達每個瞭望塔需要花費較長的時間,無論是巡查覆蓋范圍還是時效性都不能滿足現階段日益增長的林區人員活動的監護巡查需要。


基于這些存在的問題進行分析,有效的手段是能夠對林區的資源進行大范圍、大視野的全天候24小時實時監測,能夠對林區內的明火或者煙霧自動報警,并且能夠將火點的位置定位,通過這種方式可以解決因人工護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控技術結合智能化的煙火識別技術,對數公里范圍內的森林資源進行監測的一種方式,通過智能化的森林防火預警手段,不僅可以實時監看和記錄森林資源的情況,同時由于采用了智能化的監測機制,可以通過智能化設備自動完成對森林資源的火災監測和報警,輔助森林防火監測人員完成對森林資源的自動監測,由傳統的人工監測轉變為由機器自動監測的智能化科技手段,一旦遇到火災自動報警,及時通知相關的工作人員的一種先進合理的預警機制,采用這種預警機制可以為現階段森林防火預警提供一種非常有效的解決方法。


近年來,在林業病蟲害及森林火災防護方面,園林局及相關部門已做出了巨大的努力,也取得了很大的成效,但和少數發達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”建設的大潮下,建設智慧林業信息化應用管理系統更是迫在眉睫。

為了保護來之不易的綠化成果,保證生態建設可持續發展,需從體制上建立健全森林防火防病蟲害長效機制,更需運用技術手段切實提高依法治林、科學管林、預警響應、應急處置和基礎保障等森林智慧管理能力建設,有效預防和積極撲救發生的森林災害,保護森林資源和人民群眾生命財產安全。

本方案集信息科學、計算機科學、遙感觀測、通訊技術、林政管理、地理信息系統、物聯網、云計算、大數據、衛星定位技術等眾多學科、理論、前沿科技于一體,旨在運用技術手段實現對林業立體化、信息化、智能化管理的目標。

智慧林業信息化應用管理系統功能全景圖


智慧林業信息化應用管理系統由基于前端的視頻監控子系統、數據采集及人員定位管理子系統、智能自動監測子系統、車輛調度管理子系統、以及基于后臺的森林防火預警管理子系統、森林病蟲害預警管理子系統、森林檔案管理子系統林業林務管理子系統、調度指揮子系統、報表統計管理子系統等組成。

 


智慧林業信息化應用管理系統旨在實現:

1) 當護林人員巡檢過程中如果發現有森林火災現象或潛在病蟲害發生時,可即時通過GPS智能手持設備對潛在病蟲害局部進行拍照、描述并實時上傳至指 揮中心,指揮中心收到信息后,系統能夠在監控大屏自動彈出該條信息內容,并實現聲光報警提,同時通過上傳的經緯度信息自動識別林場位置。


2)當視頻監控畫面中出現煙霧、明火或其它火災隱患現象時,系統自動識別林場位置等相關信息,監控中心大屏自動彈出該畫面,實現聲光報警提醒值班人員做出判斷后進行處理。


3)當布放于森林中的智能自動探測設備監測到有溫度、濕度、煙感等參數有較大變化時,系統可按預先設定的參數數值實現黃色、紅色預警提醒,出現預警提醒時,監控中心大屏自動彈出相應位置林區的相關資料,并提醒值班人員進行指揮調度處理。


4)當指揮中心收到園林局、上級主管部門或護林員、周圍群眾等監測或觀察到的火災警情通報時,系統能根據通報人員提供的經緯度信息或其它位置信息訊速檢索到火災警情的具體位置,并通過調度管理子系統進行指揮調度。


5)系統可實現、站、人三位一體的聯動分級管理,上級主管部門可越級調看下屬各級轄屬部門的視頻監控狀態,人員工作狀態等。上下級指揮中心司可實現遠程電視電話會議、指揮、調度。


第一部分 方案綜述

1.1建設目標

    建立《智慧林業信息化管理應用系統》,實現“統一平臺、全面監管、多級監控”,實現森林管理科學化、信息化、調度網絡化的目標。從而達到

1.1.1
林業管理信息更暢通

長期以來缺乏有效統一監管平臺。目前各林業部門自建的監管平臺標準不導致警情數據不能共享,上級領導部門無法有效監管。部門之信息溝通缺乏渠道。即使是上下級之司也存在的信息孤島問題。

1.1.2
對工作人員監管更到位

林業系統具有從業人員多、工作內容繁瑣、人員不易監管等特點,同時現場問題能否第一時上報至后臺調度中心并解決,也將會對社會正常生活秩序形成極大影響。加強人員管理、縮短問題處置時、提高故障處置效率成為護林工作的關鍵。據了解,目前我國林業系統護林員隊伍大多數為就近聘用的臨時工或合同工,盡管各級林業主管部門已采取了各種各樣的激勵、獎罰措施,但由于林場地域廣大,工作人員眾多,在沒有有效的設備設施及現代化管理工具支撐的情況下,管理者對這些巡檢護林人員監管無法監督到位。容易造成警情不能及時發現發現警情后指揮調度無法展開等管理難題。本方案借助高科技設備更好地實現了護林員和巡查人員的巡查、管理、上報。

1.1.3
車輛、設備、人員調度指揮更快捷

近年來,隨著生態培育工作的推進,林地面積越來越大,隨之,護林育林的工作任務也越來越重。一旦發生森林火災等重要警情,迅速調度大批人員、車輛及相關設備設施進行救援是最為關鍵的工作環節。所以為保證調度指揮工作的有效性,給車輛、人員配備現代化的通信管理工具,采用信息化的手段進行管理就成為了一種必須。

1.1.4
森林檔案管理更健全

本系統建設后,將給林業系統提供一套完善的、科學的、統一的森林檔案管理軟件系統,包括但不限于林地面積、育林史、主要樹種、樹齡、管理單位、責任人、位置信息、生態狀況、歷史事件等信息將形成電子信息檔案,可將森林檔案管理納入預警管理平臺便于有針對性預防和警情發生后自動形成歷史記錄。

1.1.5
警情定位更精確

盡管預防預警工作做得十分周密,但自然森業病蟲害及意外森林火災等現象仍不可避免。當林業主管部門接到群眾或上級單位報案后,不能對林火警情位置進行精確定位是目前面監最大難題。本系統建成后,將采用經緯度信息編碼技術對全市各個林區進行準備定位,旦警情發生,我們可以通過衛星遙感觀測的經緯度數據進行搜索定位,還可以借助模糊查詢及視頻監控來進行準確定位。從而保理論上撲救工作更容易展開。

1.1.6
預案處理更專業

在事故狀態下,如何及時獲得專業解決方案,同時得到有關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,調集資源,第一時作出響應。

比如某林區發現美國白蛾,就需要藥物庫存、調集渠道、噴灑飛機的可用情況作為緊急方案自動顯示,相關區域的收到警示進行調查蟲害的分布范圍及相關的防治措施等資料也自動進入管理人員視野。

1.2建設意義

1.2.1
統一平臺、資源共享

如果由每個林業監管部門都自行組建自己的運行平臺,配備系統技術管理人員,會造成系統的重復建設、增加運行成本,并且由于不同營運平臺的數據標準和格式不一,資源也得不到共享。因此,從社會整體利益出發,建立統一的森林防火監控運行平臺很有意義。

1.2.2
事前監督與事后核查并舉

智慧林業信息化應用管理系統是一種“事前監督與事后核查并舉”的方式,它盡可能地做到“防范于未然”;若在全統一的網絡中實現統一的數據格式,可以向各有關部門開放監控終端窗口,分層次地進行監督管理,也便于政府相關主管部門宏觀了解森林防火形勢。在關鍵時刻,可以對突發森林火災的特定作業工具進行監控(掌控),通過配套的森林防火客戶端應用軟件,對運行數據進行宏觀分析,為政府領導決策指揮提供幫助。

1.2.3
提升林業管理工作信息化水平

建設級智慧林業信息化應用管理統一平臺,是依靠高科技手段從源頭上來解決森林管理難題,增加動態監管手段,能顯著提高緊急救援和應急調度指揮能力,對增加新形勢下森林防火、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意義。

1.2.4
增加經濟效益和社會效益

經濟效益分析:

統一平臺的建設,可防止類似項目盲目、低水平地重復投資建設,全可節約幾千萬元甚至上億元的社會資金;

事前監督與事后核查并舉,降低森林火災發生率。系統建成后,每年由消除隱患帶來的經濟效益不可估量;

選擇最佳救援方式,科學安排調度,降低管理成本。

系統對林區實行動態監管,自動更新數據,大大減少定期森林資源清查耗費的巨額資金投入。


社會效益分析:

統一平臺為各相關管理部門提供有效的監控手段,加強森林防火預警工作中的實時監管力度,防止瀆職事故發生,隨時掌握森林防火狀況,為宏觀決策提供科學依據;

由預防為主、降低安全事故發生率所帶來的社會安定,其社會效益不可估量;

實現森林防火工作由被動滅火向主動防御轉變;

降低工作強度,提高工作效率和森林防火管理水平。

為構建和諧社會、實現偉大中國夢打好堅實基礎。


1.3設計原則

依照用戶方對系統的基本要求,本著架構合理、安全可靠、產品主流低成本、低維護量作為出發點,并依此為客戶提供先進、安全、可靠、高效的解決方案。


架構合理:就是要采用先進的技術合理架構系統,使整個系統安全平穩的運行,并具備未來良好的擴展條件。


穩定性:只有穩定運行的系統,才能確保智慧林業信息化管理系統平穩運行,系統的技術先進性是系統高性能的保證和基礎,同時可有效地減少使用人員和系統維護人員的麻煩。


安全性:系統必須是安全的系統,確保系統可靠運行。


可擴展性:保證當用戶有更多的要求時,引入的新設備可以順利的與本次配備的設備共同工作,進一步擴展與提高系統的性能。


產品主流:系統是否采用當今主流產品,關系到系統的整體質量和未來能否得到良好技術支持以及完整的技術文檔資料。


技術先進性:在設備選型時,我們將主要依據用戶提出的具體要求,同時考慮產品的技術先進性,產品是否為主流產品,產品技術資料的完整性,保證用戶得到良好技術支持的條件,也是保障用戶投資的基本條件。


低成本低維護量:有良好的性能價格比,所采用的產品應是簡單、易操作、易維護、高可靠度的。系統是否具有優良的性能價格比是判斷一個系統優劣條件的重要依據。系統的易操作和易維護性是保證非專業人員使用好一個系統的條件。高可靠度是保障系統運行的基本要求,也是易維護性的保障。


1.4設計依據

《安全防范工程技術規范》(GB50348-2004

《安全防范系統驗收規則》(GA308-2001

《中國人民共和國公共安全法》

《視頻安防監測系統技術要求》(GA/T367-01

《報警圖像信號有線傳輸裝置》(GB/T6677-96

《安全防范系統通用圖形符號》(GA/T74-94

《安全防范工程程序與要求》(GA/T75-94

《安全技術防范產品管理辦法》國家技術監督局  公安部令第12

《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》(

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