我國森林防火應急通信的特點
我國是一個森林資源較少的國家,森林覆蓋率和人均占有量遠低于國際平均水平,與此同時我國又是一個火災高發區,建國以來年均發生森林火災1.2萬起,受害森林面積為70多萬公頃。保護森林、保護社會生態環境已經成為當今社會的共同心聲。
我國的森林資源大多位于偏遠的山區,并且具有集中性強和單位面積廣袤的特點,加上很多地方的通信基礎設施幾乎空白,不僅沒有地面的有線通信系統,同時也沒有可供利用的無線通信系統,這將導致一旦發生災害性事故,無法在第一時間排查危險源并對危險區域進行定位。長期以來,建立火災撲救前線指揮部和各級森林防火指揮機關一直是困擾森林防火工作的一個難題。
森林火災的發生和蔓延,與天氣、地形、森林可燃物類型等諸多因素有著密切關系。影響森林火災發生和蔓延的要素有:1、高溫干旱:連續高溫干旱天氣,增加地面水分蒸發,植物含水率相對降低,晴天時發生火災,火蔓延速度更快,燒的更旺,說明大火多在睛、干天氣發生。2、大風:風助火勢,火能生風。風能補充燃燒所需氧氣,火勢能夠加熱局部空氣,形成對流,加大風熱,所謂的火借風勢,風助火威就是這個道理。3、可燃物:可燃物也是影響火災發生和蔓延的主要方面。綠油油的針葉樹更易著大火;茂密的灌叢著火,火強度非常大。4、地形:主要是坡度,坡度越大,火向上燃燒的速度越快,相反,燃燒速度減緩。
有鑒于此,迫切需要建立林業應急指揮調度系統,并集成語音、視頻、數據調度功能,實現跨地區、跨部門之間的統一指揮協調,快速反應、統一應急、聯合行動,真正有效應對突發性森林火災事件。森林防火應急指揮調度系統為林業應急構建了一張全面的應急預警和處理“安全網”,并完善了各省市級森林防火部門對突發事件的應急反應機制。
當遇到突發火災時,公用的通信系統有可能遭到破壞已經無法滿足處理緊急事件的要求。針對此問題還要有一套便攜式前方指揮系統,該系統能在緊急情況下快速抵達事發地點,建立無阻塞的應急通信網絡和快速有效的指揮調度網絡,保證快速、及時、準確收集現場信息,為指揮中心提供實時的決策信息。系統具有快速機動和廣泛通信能力,具備可部署性、高靈敏性、多功能性,對實施現場緊急救援和指揮調度工作起著不可缺少的重要作用。
我國森林防火應急通信的現狀
目前,我國森林防火應急指揮調度系統主要由計算機網絡系統、大屏幕顯示系統、地理信息系統、視頻指揮系統、定位跟蹤系統、火場圖像傳輸系統、林火了望監測系統和移動應急平臺等系統組成。簡言之就是通信調度、視頻調度和移動應急平臺。
通信調度系統:系統包括有線電話系統、無線通信系統、熱線呼叫中心系統、短信系統、多路傳真系統、數字錄音系統等;硬件部分由主備的IP多媒體調度主機、多媒體觸摸屏調度臺、調度坐席以及各種網關、終端組成。
視頻調度系統:視頻調度系統是利用寬帶廣域網建立的視頻指揮系統,集視頻指揮調度、視頻會議、圖片分發等功能于一體,可實現全網覆蓋范圍內的網絡視頻指揮功能。能夠實時傳輸視頻圖像、聲音。在發生火情后,指揮中心可以同當地防火機構召開快速的視頻會議,研究撲火方案,實現出現火情后的快速反應,避免了由于距離產生的種種指揮和溝通的不便。移動應急平臺:系統作為前方現場臨時指揮調度中心既可獨立使用,又可在具備3G/衛星網絡的條件的情況
下與上級指揮中心互聯使用。
上述系統由于采用數字化集成,支持多種類型的終端接入:通過接入普通話機、無線集群對講機、衛星電話、短波電臺等各種通信終端,實現不同通信終端互聯互通;支持音視頻聯動:可以把前端的攝像頭跟某個語音終端綁定,實現音視頻聯動功能,當前端某個語音終端發來報警時,監控中心可立即彈出相應的視頻畫面;支持IP擴音廣播:通過在各個崗哨、采集站和林場安裝擴音廣播話機,方便調度員下達各種指令;支持多級組網:實現省、市、區指揮中心以及林場指揮中心、移動指揮車的多級調度;調度員可對巡林員實現各種通信調度(單呼、組呼、強插、強拆、代接、監聽、禁話、轉接)和應急指揮車調度:通過單兵視頻回傳,可更加準確的了解現場狀況,提高指揮決策的準確度;提供與視頻監控等業務系統集成的接口,實現報警聯動等功能。
我國森林防火應急通信的發展趨勢
為建立完善、高效一體化的森林防火通信系統,提高我國森林防火指揮體系的通信保障能力,由中國林科院資源信息研究所等單位承擔完成的“森林防火統一通信系統研究與試點示范”(201004030)項目,將在開展林區通信資源整合與互連互通技術方面取得重要突破。
一是研制成功兩種統一通信網關設備(固定式和機動式),實現了基于IP網絡的互通互聯,即不同通信工具之間能夠相互通訊。通過示范應用,構建了基于統一通信技術的林火通信示范網絡,使現有森林防火通信系統具備了靈活組網能力和各類通信終端能夠互聯互通,直接實現跨區域通訊,且相互之間的語音通訊不受終端設備類型的限制。
二是實現了多網有效融合,由網絡資源管理系統、用戶調度平臺、位置信息服務平臺等軟件和統一通信網關、專網通信基站、各類手持終端、林區物聯網設備(野外數據傳輸、各類傳感器)等硬件設備,以及系統供電、避雷等輔助設施構成的無線寬帶網絡系統,實現了針對我國林區多種異構通信系統的跨平臺整合與統一通信,能快速組網和綜合調度指揮。采用無線寬帶接入(BWA)技術,實現林區寬帶無線覆蓋;結合林區統一通信網關,實現了寬帶數據與窄帶語音業務的融合,基于一個網絡同時實現語音通訊、視頻傳送、數據傳輸、網絡服務、雙向位置服務等多種業務。
三是開發寬帶無線接入技術與產品,實現高帶寬高速率通訊。采用國際領先的、具有完全自主知識產權的SCDMA寬帶無線接入技術與產品,建成無線寬帶網絡系統,其系統總體性能體現出覆蓋范圍廣、帶寬高、保密性強、非視距傳輸、支持跨網通訊、支持寬帶數據等先進優勢,遠遠優于現有的寬帶無線通信技術,包括WiFi、微波以及WiMAX技術。
四是研發成功實時采集器與管理軟件,實現了基于北斗衛星系統對森林火場環境因子進行實時采集,實現了林區無地面通信覆蓋情況下火場信息的自動采集與傳送。實時采集器同時具有數據上行和下行傳輸能力。在應急情況下,指揮中心通過北斗指揮機,進行短報文通信,對所轄范圍內傳感器節點及人員播發指揮信息;在知道傳輸口令的情況下,無線信號區域內的設備可通過森林防火系統將求救信息發送出去,獲得救援。
總之,森林防火統一通信系統的研發成功,對我國防范森林火災、提升森林火災防控的信息化水平以及最大限度減少森林火災損失具有重要意義。