浅议森林防火监测预警系统设计及其实现

张建和

（福建省仙游县林业局 福建仙游 351200）

浅议森林防火监测预警系统设计及其实现

张建和

（福建省仙游县林业局 福建仙游 351200）

在当今社会当中，森林防火是一项极其重要的事情。但是由于森林具有野外环境差以及面积较大的特点，对其很难进行信息化的实施。我国林业长期以来都只是由人工巡护森林，为此基于众多的需求，开发出一种防火预测预警设备是十分必要的，从而能够实现用户对于森林的轻松统一监控。

森林防火；监测预警；系统设计；实现

引言

随着经济的快速发展以及科技的不断进步，人民的生活水平也得到了大幅度的提升，在福建省中，森林也在逐渐地增加，但是一旦发生火灾，这些被破坏的森林所导致的后果难以想象，有时也会直接的影响着城市的发展。因此，对于这方面所采取的重要措施就是及时的发现，并给予有效的解决，除此之外，各种火灾探测器的研究也成为了众多人们所关注的一个热点，研制并开发一些联动设备便能够实现一点监测、多点观测，从而对于相应森林火灾的发生能够很好的进行必要的预防。但是这种相关的设备在其发生相对应的报警信号时需要固定的工作人员对其进行实时的监控，当事故发生的时候，需要工作人员进行必要的处理，这样就会造成不能够及时的进行扑救，使得最好的时机得以延迟。对南方而言，人们更加的重视森林植被，这是由于森林火灾的破坏力相对较大，会造成大面积森林的破坏，为此森林防火也是一项主要任务。在其防火的过程当中，防火监测预警系统具有着极其重大的作用。

1 森林防火监测预警系统的相关设计

1.1 森林防火监测预警系统的总体架构

森林防火监测预警系统的结构如图1所示。

图1 森林防火监测预警系统总体框架图

通过对图1的分析可知，森林防火智能监测系统是由四大部分组成，分别为输出展示系统、传输网络、前端智能监测基站以及后端监控管理平台。

1.2 森林防火监测预警系统的设计原则

森林防火监测系统的设计是面向用户的，在其设计的过程当中要对市场进行准确的定位。现从用户的角度作为相应的出发点，将森林防火监测系统的有关设计原则简要介绍如下：

1.2.1 易用性的原则

易用性的原则也就是需要软件流程合理、界面有好、结构清晰，从而能够与用户的使用习惯相吻合，从而使森林防火监测系统能够更加容易的投入到实际的使用过程中。除此之外，在进行操作的过程当中，对于软件的理解、使用以及相应的保养维护以及升级工作都相对较为简单，使得对于软件的使用周期以及相关的培训成本都能够最小化。如果缺少易用性，那么在实际的使用过程当中将会收到不必要的排挤。

1.2.2 实用性的原则

对于任何东西都应该是实用的，而不是中看不中用，森林防火监测预警系统也是如此，也就是说他要满足好用以及适用的原则，为此在其设计的过程当中，要将它做到精确，同时也不要忽视一些常用的功能，在最后的使用过程当中就能够使得投资风险以及成本得到有效的降低。

1.2.3 安全性的原则

其安全性的原则就是涉及到一些核心以及保密材料的问题，这就要求所设计的系统能够对一些病毒或者是恶意的攻击进行有效的避免，同时也要设计有关的权限管理，有利于对一些重要的数据进行及时的备份。

1.2.4 稳定性的原则

稳定性也就是要求森林防火监测预警系统在运行的过程当中能够保持平稳。在实施森林防火监测系统之后，在日常办公过程当中这一系统的依赖性相对较大，为此要对其进行严格的把关，保证功能顺畅、数据库稳定，同时也要防止出现数据丢失的问题，争取将所涉及的系统能够在实际当中进行广泛的应用。

1.2.5 技术先进性的原则

在追求所使用的技术要先进性时，首要要保证其自身能够与当今社会技术的发展趋势相吻合，为此就要将一些先进的思想贯穿到设计方法以及技术架构当中，其次还要使得所设计的系统具有很好兼容性以及运行速度快等特点。通常情况下，在系统使用一段时间以后，要对其进行相关的扩展，为此有必要的增添互联互通以及增加功能模块，从而使得构建综合性信息处理平台得以实现。

2 森林防火监测预警系统的监测功能简介

在森林防火监测预警系统的设计过程当中，首先就是要进行森林全方位的监测工作，其相关的监测工作主要包含以下四个方面：

2.1 地面巡护

地面巡护工作指的就是相关的管理人员定点不定时的对他们所负责的森林进行有关的检查工作，在检查的过程当中，对于发现的一些具有可燃性的物品进行及时的销毁，从源头上消灭火灾的产生。但是由于森林的面积相对较大，则需要配备较多的管理人员，这样就会加大经济上的支出，同时在管理人员进行巡查的过程当中也会存在着较多的不确定性危害，为此不能够进行单独的检查，要组合成小组进行，保证工作人员的人身安全。

2.2 瞭望台监测

实行瞭望台监测，能够获取到较多的相关资讯，同时观察的视野也相对较为辽阔，但是也存在着自己的缺点，首先就是建设就要大量的资金投入，不同的瞭望台之间也会存在着一定的距离，这样就会使得有一些地区在不同的瞭望台都不能够被看到，导致了不少盲点的存在，使得监测的效率相对较低。除此之外，天气也会对观测效果造成一定的影响，不能够进行实时的监测，为此要将地面巡视与瞭望台监测两者进行有效的结合，发挥出最大的优势。

2.3 航空巡护

航空巡视工作指的就是在空中飞行的过程当中，相关的管理人员对森林的发展状况进行有关的观测，这种形式的监测范围更加的广泛，但是也存在着一些不足之处，如不能够对于地面的细小变化进行准确的观察，同时受天气以及气候的影响更大，不能够有较好的监测效果，并且还有可能导致安全事故的出现，另外，这种形式的投资更大，为此不能够单独的使用这种形式的工作，需要与其他的形式进行密切的合作。

2.4 卫星遥感技术

选取卫星遥感技术进行森林监测工作具有一定的先进性，它是通过卫星的定位系统来得以实现的，从而相关的管理人员在办公室就能够对森林的动态进行实时的掌握，当出现火灾时，就能够及时的采取有效的解决措施，从而大幅度的减少不必要的经济损失。但是这种技术在实际的应用过程当中，由于部门众多，还存在着一些缺点。

通过以上对四种技术的分析，我们可以看出它们各有各自的优缺点，在实际的应用过程当中，对于四种检测技术要进行综合的利用，使得它们的优势得到最大程度的发挥，从而实现全面的监测。

3 森林防火监测预警系统的预警功能简介

在对森林防火监测系统设计完成以后，接下来就是预警系统的相关设计。在预警工作上要努力的做好几方面的工作。

3.1 建立瞭望台

瞭望台的作用相对较多，它不仅仅能够进行监测工作，同时还能够进行预警工作。因为瞭望台的地势相对较高，如果发生了火灾就可以进行拉响警钟，然后再告知有关的管理单位安排相关的工作人员进行有效的补救活动。在原始社会当中，人们通常都是通过烽火进行有关信息的传递，随着社会的不断发展，所采用的预警工作也在逐渐的升级，如电话、短信、对讲机、传真等形式。

3.2 建立视频监控系统

视频监控系统指的就是将森林的整体都步入到监控的范围之内，将森林都转化为视频在屏幕上显示。在画面上用不同的颜色来区别不同地方的事物，这样一旦发生了火灾就能够明显的发现火灾的位置，相关的管理人员可以及时的进行火灾出现地点的定位，然后采取一些有效的措施进行及时的补救。这种方式的监测与瞭望台相比较而言，要更加高级一点，同时它的技术含量也相应要求较高。

3.3 建立智能预警系统

这种系统同上述的视频监控系统有相似之处，它们都是采用相对较高的科技来进行的监测，但是两者之间也有差异，这种智能系统相对更加的高级，在其运行的过程当中，不需要任何的人工操作，它能够进行自己的调整。在这种系统当中，同样有图像分析方法的应用，对于不同的地区采用不同的颜色进行相关的区分。如果是有关的地区发生火灾，该地方对应的地方就会出现颜色的异常，然后就会跟随着相关的预警系统进行报警，随之相关的管理员就会采取有效的补救措施。

通过以上分析可以看出，智能系统所具有的技术更加的成熟，这三种相关的技术虽然存在着一定的差别，但是在实际的应用当中，要将三者进行有机的结合，综合的利用，使得三种预警方式都能发挥出它们各自的优势。

4 结束语

在实际的应用过程当中，要依据实际的情况来选取森林防火监测预警系统，在方法的选择上要综合利用，使得各自监测预警系统功能得到最大成效的发挥。

[1]樊文有，孟昕，刘小婧.基于MapGIS的森林防火监测预警系统设计与实现[J].地球科学（中国地质大学学报），2010，03：501～506.

[2]李时舫，羿宏雷，张明远.基于可燃物湿度的森林防火预警系统设计与实现[J].林业机械与木工设备，2015，02：16～17+21.

[3]陶冶.基于ZigBee的森林火灾预警系统的设计与实现[D].兰州大学，2011.

TP274

A

1005-7897（2016）12-0060-02

2016-6-10

张建和（1973-），男，大学本科，主要从事森林防火方面的工作。