远程视频监控系统在县级森林防火工作中的应用

魏远峰，崔丽娟

（辽宁省本溪满族自治县林业局，辽宁 本溪 117100）

目前，世界上每年发生森林火灾22万次以上，烧毁森林面积640多万hm2，约占世界森林覆盖率的2.3‰以上，是20世纪70年代的2倍。我国2006年共发生森林火灾8170起，其中重大森林火灾7起，特大森林火灾5起；火场总面积56万hm2，受害森林面积40万hm2；伤亡102人。

回良玉副总理2007年2月9日在国家森林防火指挥部第二次全体会议暨2007年全国森林防火工作电视电话会议上的讲话中指出，加强对高火险区、自然保护区等的巡护瞭望和预警监控，及时发现和排除隐患。加快森林火险预警监控系统、通信指挥系统建设，建立森林火险分级响应和预警信息发布机制，全面提升森林火灾预警能力。

目前视频监控技术发展迅猛，技术成熟，性能可靠。森林防火远程视频监控系统就是将摄像机分布安装在各林区，实现对整个林区的全面覆盖，能够尽早发现森林火灾，降低森林火灾损失。

1 本溪满族自治县森林防火远程视频监控系统实际应用分析

1.1 近年森林火灾特点分析

（1）火灾发生时段集中。3月～5月为火灾极易发生时期，各地火情频传，险象不断。

（2）火灾发生地点广泛而敏感。森林火灾不仅集中于村屯森林火灾高发区，还陆续在县城周边和主要公路沿线发生。发生在关门山森林公园、观音阁水库周边地区的森林火灾，引起了社会广泛关注。

（3）火灾扑救极为困难。由于森林火灾发生地山势险峻，地形复杂，交通困难，扑救十分艰难。

1.2 建设森林防火远程视频监控系统的必要性

（1）森林防火形势严峻，威胁森林安全。近年来，由于全球气候变嗳，高温干早天气增多，森林中地表植被的增厚，造成野外用火管理难度加大，森林火灾隐患不断，对森林资源保护、生态环境和自然景观安全构成极大威胁，在很大程度上制约了林业的持续健康发展。

（2）森林防火管理手段原始，制约着防灾减灾效率。①预警监控手段落后，覆盖率低。虽然建立了县、乡、村三级基层监控网络，但灾情监控仍停留在原始阶段，以人工瞭望和实地巡查为主。②信息滞后，损失严重。林火监控方式主要通过卫星监控和人工发现。由于巡查次数少，间隔时间长，发现较迟，给处置工作带来了极大的困难。③决策支持系统薄弱，指挥不灵。从某种意义上说，县森林防火指挥中心仅仅是一个协调中心或会议中心，不是真正意义的决策指挥中心。④信息无法保存，灾后评估困难。发生森林火灾后，主要通过现场勘察的方法进行评估，不能还原火灾的发生过程，对火灾的发生、发展、后果难以做出有效的判断，案件证据难巩固，评估手段落后，精度低。

（3）信息化水平不高，影响着林业现代化建设。本溪满族自治县作为林业大县，由于管理范围广，类型多，数据量大，靠人工处理已经无法适应林业现代化对数据和信息的要求，与林业现代化建设的总体要求不相适应。

1.3 森林防火远程视频监控系统的组成及工作过程

2006年，本溪满族自治县开始筹建森林防火远程视频监控系统，到2007年末，已建成指挥中心1处、远程监控点8个，2008年末完成各监控点与指挥中心联网工程，2009年初接入省林业专网。

1.3.1 系统组成

远程视频监控系统主要由防火指挥中心、局域网视频会议系统、无线指挥调度系统、林火远程视频监控系统（含监控点8个）组成（表1）。

表1 本溪县森林防火视频监控塔分布

1.3.1.1 防火指挥中心及局域网视频会议系统

（1）指挥中心办公环境。指挥中心房屋布局划分为指挥室、值班室、网络控制机房等。指挥中心面积 120 m2，其中指挥室 90 m2，值班室、10 m2，网络控制机房20 m2。

（2）局域网视频会议办公系统。由视频会议终端、服务器、交换机、路由器、防火墙、工作站、办公设备、防病毒软件等设备组成，可召开电视电话会议。

1.3.1.2 防火远程监控系统

包括远程图像传输、硬盘录像、图像显示、报警预警、远程控制等基本功能，可提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像。经过网络专线将前端监控点火场信息传至省市防火指挥中心。

1.3.1.3 网络传输系统

通过网络专线将防火监控视频信息、办公业务信息、防火指挥视频会议信息传至省市指挥中心，为扑救森林火灾的指挥决策提供可靠的依据。

1.3.1.4 森林防火信息管理系统

在县级防火指挥中心系统的局域网建立森林防火基础信息数据库，可以方便地查询各种林业、防火数据，自动生成各种报表。并与省数字林业系统相结合可实现：报表管理、值班管理、装备管理、信息专递以及日常办公等功能。

1.3.1.5 值班调度指挥系统

由12119接处警系统、电话调度系统组成，能够满足与省市森林防火指挥中心和政府有关部门信息的沟通。

1.3.2 系统工作过程

在林区监控点的瞭望塔上架设高倍自动变焦摄像机系统，并装配云台控制系统、电源系统，能够进行360°转动扫描，不间断地旋转拍摄，把周围的森林图像经过微波图像发送系统传至监控站；监控站通过光纤传输到指挥中心进行数据分析处理，指挥中心进行实时监视各监控点森林火灾情况，根据获得的摄像机位置及其他相关信息计算火警目标位置，向有关部门和人员发出报警信息，便于进行相应的扑救指挥工作（图1）。

1.4 森林防火远程视频监控系统实际应用效果

森林防火远程视频监控系统，能在第一时间内发现火情，提供现场地形、森林资源状况等数据，实施扑火，同时还具有及时发现其他危害森林现象的功能，如森林病虫灾害、非法侵占林地、盗砍、滥伐等。

图1 县级森林防火远程视频监控系统结构

2008年4月4日，位于小市镇的3号森林防火视频监控塔监测到一处火点，指挥中心根据这一情况，调动周边地区两支扑火队扑救，从发现火点到火势被全部扑灭，总共不到一个小时，过火面积5亩，避免了一场大的森林火灾。

2008年2月4日，小市镇发生一起盗伐林木案件，森林公安机关很快锁定了犯罪嫌疑人，并在其家中找到可疑木材，但该嫌疑人在作笔录时拒绝交代木材来源，案件侦查一度陷入僵局，由于案发地点处于3号森林防火监控塔监测范围内，侦查人员对当日摄像资料进行了查询，查到犯罪嫌疑人作案的画面，为该案告破提供了确凿的证据。

2 目前县级森林防火远程视频监控系统存在的问题及解决措施

2.1 存在问题

（1）监控设施硬件建设需要加强。受资金不足影响，森林防火视频监控系统硬件水平不高，如：森林防火视频监控摄像机档次不高，夜摄效果不佳；受工程造价约束，森林防火视频监控塔前端设计电力不足。

（2）监控范围小。目前，森林防火视频监控系统还不能覆盖全县范围，前端监控塔摄像头数量少，摄像范围偏小，只有5 km。

（3）通信成本高。传输通信系统租用电信部门的光纤，通信成本约占运行总成本的65%，而且随着系统升级、扩建和推广，运行成本将继续增长。

（4）专业技术人员匮乏。目前，监控系统为防火办、林业站人员兼职管理，这些人员缺乏必要的业务知识，系统维护、保养、管理跟不上，出现故障不会排除解决，设备运行不稳定。

2.2 解决措施

（1）选择大变焦范围的镜头，能够使单个摄像机监控的范围尽量大，尽量减少监控塔的建设数量，一方面可以降低监控塔建设投资，另一方面减少系统野外作业维护工作量。

（2）选择质量可靠、功能完备的摄像机，以便保证全天候对林区进行监控，实现大范围的清晰扫描，图像质量达到建设标准，应采用具有红外夜摄功能的摄像机。

（3）采用双电源供电，保证电力供应稳定。无电力供应的地区，可按需要采用太阳能、风能方式进行供电，发电功率要达到标准，蓄电池容量要足够大，确保电力供应稳定。增加太阳能电池板功率，风力发电支架高度达到10 m以上。

（4）监控塔和指挥中心之间的通信采用有线或无线通信方式，也可以二者结合起来使用，一要保证信息畅通，二要尽量降低建设成本和运行成本。

（5）由于监控塔设备安装在野外，设备的安装、施工要考虑野外工作的要求，并且应该尽量减少系统的维护工作量。

（6）安装必要的防雷措施。首先是在安装杆的高处需要安装避雷针，以防直击雷的破坏，各个关键设备要安装避雷器以浪涌对设备的损坏，另外接地良好是保证设备安全的关键。除此之外，指挥中心也需安装避雷针和避雷器等。

（7）加强安全防盗措施。在设备安装时一方面将设备安装在较高的监控塔上，通过专用梯进行维护，另一方面要安装防盗报警装置，摄像机要具有下视摄像的功能，可对擅自攀爬、袭击监控塔的现象进行自动拍摄、报警。

3 结论

2006年，本溪满族自治县森林防火远程视频监控系统，一期工程建设指挥中心1处、远程监控点8个。每个监控点平均27万元，指挥中心60万元。从投资上看，县级森林防火部门完全能够承受，比较切实可行。

以往的森林防火监控工作以人工瞭望和实地巡查为主。监控方式比较原始，时效性差。一般森林火灾通常3～20小时才能够被发现。2007年末，本溪满族自治县开始启用森林防火远程视频监控系统以来，发生的两起森林火灾有一处火点处在监控范围内，从起火到被监控系统发现仅用了不到5分钟，为及时扑救争取了宝贵时间，避免了重大火灾的发生。

因此，要加强基层林业信息化建设，提高森林防火监控指挥决策能力，逐步实现与森林资源管理、数字化办公等系统无缝对接，这才是现代林业建设的必要途径，森林才会真正地发挥出生态效益、经济效益和社会效益，为全面实现小康社会的目标做出应有的贡献。

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