浙江省森林防火数字通信系统建设现状分析及发展对策

吴昊李少虹

（1 国家林业局华东林业调查规划设计院 浙江杭州 310019；

2 浙江省林火监测中心 浙江杭州 310020）

浙江省森林防火数字通信系统建设现状分析及发展对策

吴昊1李少虹2

（1 国家林业局华东林业调查规划设计院 浙江杭州 310019；

2 浙江省林火监测中心 浙江杭州 310020）

分析了浙江省森林防火数字通信系统建设现状，总结了其存在的问题，提出了完善森林防火通信系统的方案及全省建设布局，为提升森林防火综合指挥调度水平和森林火灾的应急处置能力提供了有效的技术支撑。

森林防火；数字通信系统；现状；对策

据统计资料，2003-2013年浙江省共发生森林火灾次数4860起，过火森林面积70365.55公顷，受害森林面积38126.38公顷，森林防火形势严峻，特别是无线通信覆盖率较低，极大制约着预防与扑救森林火灾能力的发展。“十二五”期间，根据国家林业局森林防火规划建设项目安排，浙江省实施了森林防火通信系统建设项目，着力提高无线通信覆盖率，提升对森林火灾的应急处理能力。

1 建设现状

项目建设主要包括数字超短波系统和应急卫星通信系统两部分。目前已实现多信道集群通信，分组通信；GPS定位数据传输、显示与地理信息配套导航；特权用户通话，强行插话功能；林区管理员的定位定岗；数字对讲机在各地市的自动漫游；用户身份码管理；各县（区）局与地区（和省级）防火指挥中心IP互连等功能。现有数字超短波系统基本情况：浙江省63个单位完成架设数字超短波基站126个（固定台和便携移动台），数字对讲机434台，数字车载台178台，配套手提电脑63台等设备。现有应急卫星通信系统基本情况：在省本级及9个地级市已经完成建设各类VSAT端站20套(地面站10套，便携站10套)，卫星电话10个。

2 项目必要性分析

2.1 项目建设是应对森林火灾突发事件的需要

浙江省坚持走林业可持续发展道路，并作出加快林业改革发展、推进“森林浙江”建设的战略决定。随着“森林浙江”建设的实施和深入，森林覆盖率逐年提高，森林消防工作的压力与日俱增，对森林防火通信的要求也越来越高。

2.2 项目建设是保护生态安全和人民生命财产安全的需要

森林火灾是对生态环境破坏性最大的灾害之一，不仅对森林资源和生态环境造成巨大的损失，同时也对生活在林区的人民群众生命财产安全造成极大的威胁。因此，急需有效提升现有的森林防火通信系统和信息指挥系统，提高在森林火灾预防、监测和扑救中的协调指挥能力，从而降低森林火灾的发生率，保护生态资源和人民生命财产安全。

2.3 项目建设是推进森林消防现代化进程的需要

与发达国家相比，浙江省森林消防工作的科技含量和现代化程度还较低，亟待提高。森林防火数字通信系统是森林消防、计算机、地理信息系统、遥感等多学科科技人员协同工作、合作研究开发的成果。因此，该项目的建立和运行，将进一步提高浙江省森林消防工作的科技含量，提升全省森林消防工作人员的科技水平，有力促进全省森林消防工作的现代化进程。

3 存在问题

3.1 数字超短波系统

（1）数字基站密度不足，通信覆盖率不足。虽然每个县市都架设了1-2个数字基站，但是主要林区通信覆盖率最多只能达到40-55%。以浙江省建德市为例，其总面积2321平方公里，而乌龙山基站覆盖面为1050平方公里，通信覆盖面仅为45%，林区仍有较大部分通信盲区和死角。

（2）高山基站的电源问题。现有高山基站仅考虑用220V交流电供电，实际情况是许多高山基站架设地点没有机房、没有交流电源，也没有其他供电方式，没有架设基站的条件。所以有许多地市没法在林区高山上架设基站，只在大楼上架设，影响了通信距离，影响了通信面积。林区高山没有通信铁塔，基站设备没有地点架设，无市电、无机房，也没有安装基站、风力发电机、太阳能板、电池、天线等设备的平台，抗损抗盗抗台风能力弱，天线低效果差。

（3）用户终端数量不够。随着数字超短波系统的建立和和乡镇专业、半专业森林消防队伍的建立，现有数字对讲机和车台已远远不能满足要求。

（4）现有地市的基站的智能互联缺少分集接收技术，影响了通信效率。

（5）扑火现场没有视频通信手段。一线扑火队员和指挥员之间没有直接的视频通信手段。

（6）扑火队员之间、扑火队员和指挥员之间缺乏智能通信手段，如互发图片、地图、地理定位、标注、文件等功能。

3.2 应急卫星通信系统

（1）现有的手工对星卫星应急通信系统，已难以满足目前对森林火灾的处置和监控要求，制约着及时救援和管理能力，故建立一套一键对星的森林防火应急卫星通信平台是非常迫切的。

（2）需进一步提升全省森林防火通信和信息指挥系统处置森林火灾的能力，提供紧急情况下数据、语音、图像实时顺畅传输的应急通信手段，确保在发生重大森林火灾时能及时建立扑火前指与森林防火指挥中心的高速通信链路，将火场现场的视频、语音、数据快速传输到省指挥部、省政府应急办乃至国家森林防火指挥部、国务院应急办，实现火场前指和后方指挥体系的一体化，为各级森林防火指挥机构和领导第一时间了解现场实况，进行科学决策提供信息通信和保障服务。

4 发展对策

4.1 建设布局

（1）森林防火数字通信系统是以数字超短波通信网建设为主、应急卫星通信建设为辅，确保全省重点火险区在森林火灾预防、监测和扑救工作中语音和数据通信的畅通。

（2）数字超短波通信网从省级指挥中心一直延伸到森林防火工作最基层单位的每个了望台、检查站、巡护队，在日常森林火灾的预防、监测和森林火灾发生后的扑救过程中起到保证基本话音通信联络畅通的作用。因此，以全省重点火险治理片区中的市、县（市、区）为规划单位，在现有数字通信系统基础上，建立覆盖更广泛、功能更实用的稳定、可靠和适用的数字通信网络。

（3）针对浙江山区面积大、林区覆盖面广、林区高山无现成机房、铁塔、电源的情况，需要根据超短波基础通信网络的规划、分区施策的原则、地形差异及通信网络现状，以中继台的密度为标准、以了望台为基础、因地制宜地架设高山通信铁塔及高山基站电源辅助设备。

（4）为实现县（市、区）与县（市、区）数字通信网络的衔接，以及与市级、省级森林防火指挥部间的互连互通，在县、市基站都应配备综合网关设备，以完成超短波通信网络的横向延伸和纵向联通，确保网络规模的建设。

（5）为了实现对全省数字对讲机、车载台、无线电频率、数字基站、多网互连的管理，需要在县（市、区）指挥中心配备数字通信系统管理平台，以确保整个系统安全有序高效地运行。

（6）为实现数字通信系统的实用性和先进性，保证在实现森林防火话音通信基础上进一步实现多媒体通信，需要采用成熟的3G/4G技术、无线路由技术、宽带视频技术，充分利用多媒体资源，将数字通信网接入3G/4G公网、因特网等，更好地为森林防火服务。

（7）在保障日常林区管护工作和防火扑火工作的无线话音通信情况下，在县级林场新增数字超短波视频图传便携设备，平时用于防火员巡护，扑火时用于传输火场图像，也可用于火场与前指及指挥中心三方视频会商，并能支持各种多媒体业务，比如图文传输、文件收发、地理信息系统运用等。按顺序渐进原则进行该设备的配备，提倡每个县先配置一套使用。

（8）使用林业专用的地理信息系统，充分发挥数字通信系统优势，实现对一线护林员的工作状态、地理位置等实时监测和管理，以及火场扑火队员的地理信息的运用等，确保一线防火工作做到实处。

（9）配备便携式VSAT卫星通信系统等组成的可移动高清视频设备，能够在必要的地点（火场、分前指、前指）进行临时架设组网，完成火场与前指、基指以及扑火队之间的高清视频通信联络，并实现火场一线指战员与前指、省和国家森林防火指挥部之间的三方视频会晤。卫星应急通信设备的配置和数量同样根据分区施实的原则，重点保障地市级，从而保证通信联络的畅通。

4.2 现有数字超短波系统的完善方案

（1）为实现95%以上的通信覆盖率，项目建设中每个县（市、区）需再增加2-4套数字基站。

（2）每个县（市、区）随着基站数量的增多，采用现代的多基站分集接收和控制技术，能够提高通信效率，增大通信面积。每个县（市、区）采用建设一个中心型基站与其他高山基站互连的方式，统一管理控制，能极大提高通信效率，减轻维护工作量。

（3）高山基站的通信铁塔建设：工程每套基站需建设高脚架钢结构的专用通信铁塔。这样可以极大地提高设备的安全性，保证全气候基站工作，减轻维护工作量。根据每县（市、区）的具体情况确定设备数量 ，在林业大县安装4个，小县安装2个。

（4）无人高山基站电源建设：现有高山基站建设中，没有考虑到高山架设地点没有机房没有电源情况。在项目建设中，须增加无人高山基站野外架设的电源辅助设备建设。

（5）数字基站综合网关：为了实现数字通信终端设备的智能通信能力，支持接收数字超短波视频图传便携台的宽带无线视频信号，在林业IP网故障情况下，对讲机等音视频信号可以通用数字基站综合网关切换到公网中转，实现地区通、全省通等。

（6）每个县（市、区）目前只有5-10台数字对讲机和车台，远远满足不了通信需要。项目建设中需要采购一批数字对讲机和车载台来满足通信需求，以支持现场扑火队与指挥部等间的数字集群通信、视频、GIS、指挥调度等。

（7）防火指挥中心数字通信综合管理平台设立的需求：森林防火工作中，各指挥部需要对各种通信设备及时进行调度、控制和指挥；需要安装具有各种调度指挥的控制中心，比如支持现场扑火队与指挥部等数字集群通信、视频、GIS、指挥调度等。

（8）对数字超短波视频图传便携台的需求：扑火队员在现场需要同时对多个火点视频观察，以往的视频设备过于笨重，无法现场采集视频资料。因此，项目建设中装备车载式数字超短波综合型图传数字基站和数字超短波视频图传便携台，实现扑火队员智能通信的需求。

（9）实现五个通：全省通、视频通、异网通（公网、卫星网、有线网等）、天地通、动中通。全省通：全省各地对讲机都能够相互通话;视频通：要求专业半专业的扑火队员的在扑火现场的视频能够传输到前线指挥部、地市县指挥中心、省指挥中心；异网通（公网、卫星网、有线网等）：数字对讲机车台等必须与有线电话、移动电话、卫星系统等互联互通；天地通：要求护林直升机上的人员能够与地面的数字对讲机互联互通。动中通：要求数字对讲机能够在移动中的车辆中通话。

4.3 现有应急卫星通信系统的完善方案

（1）VSAT卫星通信系统经过二十多年的发展进步，具有终端体积小、耗电省、通信范围全国无缝隙覆盖、支持视频、多路语音及高速数据传输的优点，是世界上解决偏远地区语音和数据通信的首选方式。通过建设能够满足我省森林防火应急通信的特殊要求，提升扑火前指与森林防火指挥中心的通信能力。

（2）由于现在采用的手工对星模式，对人员要求高，而且不能完全满足高清的视频传输，已不能完全满足、适应新形势下的森林火灾应急指挥和通信需求。选择VSAT应急卫星系统既可以提升对突发森林火灾的处置能力，也是符合国家信息保障能力发展趋势的需要；同时，配备各类便携卫星通信终端，可以快速机动至火场，可在第一时间搭建灭火指挥系统，为火情的探明和火灾的扑救提供强有力的技术保障。

（3）VSAT卫星通信系统可以同时传输话音、数据和宽带视频等信息，具有可移动性、便携性，且通信费用相对较低、数据传输带宽有保证的优点。因此，作为森林防火应急通信系统的解决方案是当前技术条件下的最佳选择，可以进行高速的数据、语音通信和视频会议、在线会商等，便于及时、准确了解火场一线的火情信息，做出科学决策。

5 结论

浙江省森林防火数字通信系统建设以《全国森林防火中长期发展规划（2009-2015）》为依据，按照林业信息化建设技术要求，大力推进森林防火通信和信息指挥系统建设，建立健全标准体系和管理制度，有效提升森林防火综合指挥调度水平和森林火灾的应急处置能力。在利用国家公共资源基础上，根据《全国森林防火通信和信息指挥系统建设技术指南》的要求，重点加强以数字超短波通信火场通信网建设、以VSAT卫星通信为主要的卫星通信网建设、以综合通信车为主要内容的应急机动通信系统建设、以各级指挥中心为主要内容的综合指挥调度平台建设等，建成覆盖全省的森林防火数字通信专用网和森林防火数字通信管理平台，实现语音通信由模拟向数字通信转变、多媒体通信、多网融合通信和全省基站对讲机的统一管理，力争实现重点治理区域森林防火通信覆盖率达到95%以上。逐步提高浙江省林区无线通信的覆盖率和可靠性，提升浙江省重点森林火险区森林火灾的预防、监测和扑救指挥等能力，从而稳步实现浙江省重点森林火险区不发生重、特大森林火灾，最大限度降低森林火灾发生率，切实保护好浙江省的森林资源和野生动植物资源，为建设“两美浙江”作出新的贡献。

[1] 国家森林防火指挥部办公室，中国电子科学研究院.全国森林防火通信和信息指挥系统建设技术指南[M].2013.

[2] SJ/T 11228-2000.数字集群移动通信系统体制[S].

[3] GA/T4444-2003 .公共数字集群移动通信系统总体技术规范[S].

[4] 原信息产业部.数字集群通信频率台（站）管理规定[S].2007.

S762.2

B

1004-7743（2014）04-0062-04

2014-08-05