森林防火系统实施方案

2023-04-02

方案是一种常见的应用文内容,有着自身的格式和内容,那么一份详细的方案,应该具体包含哪些内容呢?今天小编为大家精心挑选了关于《森林防火系统实施方案》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

第一篇:森林防火系统实施方案

北斗卫星森林防火系统方案

二〇一二年八月二十八日

一、 北斗卫星系统介绍

北斗卫星系统是基于我国自主知识产权的"北斗导航系统"而建立起来的卫星通信导航系统,能够全天候、全天时提供卫星导航和通信服务。系统主要由空间卫星、地面中心站和用户终端等部分组成。

空间卫星:空间卫星部分由2~3颗地球同步卫星组成,负责执行地面中心站与用户终端之间的双向无线电信号中继任务。每颗卫星的主要载荷是变频转发器,以及覆盖定位通信区域点的全球波束或区域波束天线。

地面中心站:地面中心站连续地产生和发射无线电测距信号,接收并快速捕获用户终端转发来的响应信号,完成全部用户定位数据的处理工作和通信数据的交换工作,把计算机得到的用户位置和经过交换的通信内容,通过空间卫星分别送给有关用户。所以,一切计算和处理集中在地面中心站。

用户终端:完成用户端与卫星之间上、下行数据的处理;发送用户业务请求,接收用户数据;提供必要的显示及数据接口。根据使用终端的客户类型,用户终端分为车载型用户终端、船载型用户终端、遇险报警型用户终端、手持型用户终端、通信型用户终端、授时型用户终端、管理型用户终端、双模型用户终端和增强型用户终端。

北斗卫星系统具有三大功能:快速定位、短报文通信、精密授时。

快速定位:地面中心站发出的测距信号(具体为格式化的帧结构及其伪码)含有时间信息,经过卫星-用户终端站-卫星,再回到中心站,由出入站信号的时间差可计算出距离,可在秒级之内完成。

短报文通信:北斗卫星系统是双向闭合环路系统,每个用户终端都有专用识别码,用户终端通过该专用识别码发送和接收信息。通过网管中心,用户终端与固定用户之间也可以进行信息的发送和接收。

精密授时:精密授时与通信、定位都是在同一信道中完成的。地面中心站产生标准时间和标准频率,通过询问信号将时标的时间码送给终端。

北斗卫星系统可以根据不同行业的不同应用需要,提供包括定位信息、导航服务、信息通信、精密授时和GPS差分信息广播在内的基本服务业务,以及群、组呼、遇险安全告警、同陆地用户双向信息通信、同其他移动终端(CDMA/GSM等终端)的双向信息通信等增强服务业务在内的多种应用服务。例如:针对需要大区域、大量自动数据采集系统的应用要求,基于北斗卫星系统的通信服务功能,

可以建立与水文自动测报系统应用模式相似的自动数据采集系统;根据现代物流应用需求,结合北斗系统所提供的强大的定位导航和通信服务功能,可以实现车辆调度监控指挥系统、集装箱调度监控系统以及船舶调度监控系统等多种应用系统;针对森林防火部门对林火扑救指挥以及日常管理的应用要求,利用北斗系统所提供的定位和通信功能,可以实现基于北斗卫星系统的森林防火调度指挥应用。

二、 应用可行性分析

在森林防火扑救指挥中,不仅需要有精确的定位设备对火源、火场进行精确定位,还要为参加林火扑救的队伍进行精确的定位导航,以保证在林火发生时能使得扑救队伍能够选择最佳路径在最短时间内抵达火场并实施扑救;此外,还要为扑救队员与森林防火指挥中心之间提供有效的通信手段,已保证指挥中心下达的各种指挥调度信息能够及时准确的传达到各级扑救指战员,同时也要使得扑救一线的火场火势以及其他信息能够及时有效地上报到指挥中心,为指挥人员进行科学合理的决策提供准确的信息。此外,在森林防火的日常巡护巡查过程中,也需要行之有效的定位工具和通信手段,保持流动巡护人员及时准确到位,并与指挥中心保持

流畅的通信联络以及时传递巡查过程中发现的各种有效信息。

简而言之,无论是林火发生时的扑救指挥还是日常管理中的巡查,都需要有精确的定位工具和有效的通信手段,保证森林防火中心与森林防护人员保持密切的联系,并随时掌握一线人员的动态位置。

众所周知,GPS手持设备可以为森林防火队员和巡护人员提供高精度的定位导航信息,卫星电话、甚高频对讲机或超短波电台可以为防火人员提供移动通信手段,但由于甚高频以及超短波通信的通信距离及受地形限制的因素,极大的制约了其使用范围,无法保证防火人员能够与指挥中心之间保持畅通无阻的通信,而卫星电话设备造价高,通信费用高昂,也极大的限制了其在森林防火中的广泛应用。由于通信手段的限制,尽管一线防火人员配备了高精度的定位导航设备,也无法使得指挥部门实时动态地掌握前方人员的位置,进而不能有效的实施指挥调度控制,不能实现科学高效的林火扑救。

北斗运营系统是同时提供定位和通信功能的卫星系统,将其应用于森林防火中,它不仅可以解决甚高频或超短波通信中的通信有效距离受限制的问题,还可以为防火队员提供

高精度的位置信息,实现定位导航;在使用北斗系统卫星终端进行定位的过程中,终端在获得本地位置信息的同时,防火指挥中心通过北斗指挥型终端也可以监收到该终端的位置信息,或者通过登录到网管中心获得该终端同样的位置信息。北斗系统卫星终端的最大特点是其可以同时提供数据通信与定位功能,这不同于以往的任何设备,仅提供定位功能或仅提供通信功能,定位和通信功能被集成在一个设备当中;北斗系统卫星终端设备小型化、集成度高、设备紧凑简单、低功耗和操作简单等特点,并且可采用电池供电,与其他卫星电话设备相比,设备和通信费用相对都比较便宜,因此可以在森林防火部门进行广泛应用;北斗系统卫星终端有车载、机载以及手持等各型终端,可非常简便可靠地安装在扑救车辆、航空护林飞机上,并提供给防火队员个人使用,从而使得森林防火部门能够全面动态的掌握所有相关车辆、飞机以及人员的状态信息,更加及时有效地实现科学合理的调度指挥和控制。由此可见,北培系统可以为森林防火部门提供有效的定位和通信手段,非常适合在森林防火中应用。依托北斗系统,结合森林防火部门用户需求,可以为森林防火指挥部门实现并提供及时、高效、可视化的人员、车辆调度监控系统。此系统不仅可以在森林火灾发生时,能够实现森林火灾的快速定位,及时了解详实的火场及其周围的地理

和资源环境,在辅助决策系统的支持下,制定合理的扑火方案,实现扑火力量的最优配置,缩短扑火出动时间,提高扑火效率,把森林火灾造成的损失尽可能地减少到最低限度,还可以为森林防火的日常管理提供服务。

北斗手持型终端

指挥型终端

三、 通信组网方案

3.1 点到点通信组网方案

对于中小规模用户,所管理的人员车辆有限,数据量较小,可采用点到点传输结构模式,即指挥中心通过指挥型终端采用无线卫星通信方式交换信息,完成对车辆的调度监控。

指挥型用户终端与手持/车载终端构成一点对多点的传输模式,其中:手持/车载终端采用普通型用户终端,由防火队员随身携带或安装在车辆上;指挥中心与指挥型用户终端相连接。所有手持/车载终端车辆的状态和数据信息以及通信电文发送到移动目标调度指挥中心由指挥型用户终端接收所有数据和信息;指挥型用户终端所发出的指令或信息以广播方式播发至所有手持/车载终端或单独发送到某一指定手持/车载终端。

3.2 专线通信组网方案

对于中大规模用户,其所管辖的人员、车辆较多,人员、车辆调度、监控的数据量大,因此用专线如(DDN、帧中继、VPN、PSTN等)连接传输模式,即设立森林防火指挥部的指挥中心与北斗民用运营商的运营平台通过专线连接完成与手持/车载终端的数据信息传输,完成对人员、车辆的调度监控。

指挥中心与北斗民用运营商的运营平台通过专线连接完成与手持/车载终端的数据信息传输,其中:手持/车载终端采用普通型用户终端,与车辆机的传感器相连接,由防火队员随身携带或分别安装于车辆上;指挥中心与北斗民用运营商的运营平台通过专线直接连接。所有手持/车载终端将车辆机状态和数据信息以及通信电文发送到北斗民用运营商

的运营平台,再由运营平台将所有数据信息通过专线发送到指挥中心;指挥中心所发出的指令或信息将通过专线发送到北斗民用运营商的运营平台,然后再以广播方式播发至所有手持/车载/机载终端或单独发送到某一指定手持/车载/机载终端。

四、 系统功能

4.1 移动目标的定位、地图轨迹显示

实现人员、车辆的实时定位功能,可设定为自动间隔定位、被动定位等;通过与地理信息系统功能相结合,可以将人员、车辆的位置信息直观反映在电子地图上。同时,可以

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根据用户的需求,将人员、车辆的动态轨迹展现在电子地图上。

4.2 火源、火场快速定位

通过使用终端的定位功能,可以对火源、火场进行快速定位。在林火扑救指挥中通过使用终端设备,可以实现火源、火场的快速定位,进而将火源、火场的定位信息与专用GIS系统相结合,可以为指挥部门提供直观的电子地图显示,同时通过辅助决策及专家系统,及时准确模拟火灾行为,预测火势发展,从而形成科学合理的扑火兵力部署及扑火调度决策。

4.3 移动目标行进方向、速度

使用系统终端,与专用GIS系统相结合,方便指挥部实时动态了解扑火力量的兵力部署和行进方向、速度。 4.4 移动目标的智能监控

通过短信息功能,指挥监控中心发出控制指令,通播所有车载/手持终端或指定某一手持/车载终端的位置、状态等信息传送到指挥中心;通过系统的通信功能,可以实现某些自动监测设备工作状态数据的自动回传。

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4.5 移动目标调度控制

指挥中心可以根据人员、车辆当前所处的位置,根据需要发出相关调度控制指令给所辖手持/车载终端,实现人员、车辆的调度指挥。指挥中心可以通过终端双向数据通信功能,完成指挥调度任务的下达,同时,前线队伍也可将指令执行情况通过终端返回。在扑救任务完成时,顺利指引扑火队员的返回,以避免出现不必要的损失。 4.6 移动目标信息通信

指挥中心与人员/车辆之间可以进行双向信息通信,相互传递有价值的信息报文,以满足森林防火的要求。通过系统终端,可以借助其双向通信功能实现指挥部与前线队伍的双向数据通信。

4.7 导航、选择最佳路径

通过电子地图可实现对各扑火力量的动态监控,指挥中心还可以实现对扑火队伍的导航和最佳路径选择,指引扑火队伍以最快速度抵达火场周围。同时,根据前期到达火场的扑火队伍的行进轨迹,指挥中心可以指引后续队伍沿同一路径抵达火场。指挥中心可以预先设置人员、车辆行进路线,当人员、车辆偏离预定线路时,控制中心将触发偏航告警,同时将告警信息显示出来。

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4.8 移动目标紧急告警

手持/车载终端设置紧急告警按钮,当人员、车辆发生紧急情况,需要救助时,可通过简单按钮操作发送紧急告警信息,及时通知指挥中心或安全、救援单位当前人员/车辆所处位置以及遇险性质,并显示在电子地图(GIS)上,以方便有关部门高效实施救援和抢险工作。 4.9 火源地抵达告警

当人员、车辆即将抵达火源地后,由防火队员、车辆驾驶员在本地终端上触发报警按钮,火源地抵达告警信息将自动回传到指挥中心,并在电子地图上显示人员、车辆位置轨迹信息并弹出告警信息。 4.10 强大的数据管理

具有用户历史定位、通信数据库,轨迹文件等,以便存档备查。通过轨迹回放,再现历史情况,为各种分析提供科学依据。

4.11 自动漫游

对车辆进行同屏多窗口监控时,每个窗口可对一个运动目标实施动态监控,实现自动漫游功能。

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4.12 面积测量

在火场周围适当部署北斗系统终端,通过其快速定位可以对火场面积进行及时测算。通过轨迹生成可完成对过火场地的圈定,在火灾过后对过火面积进行精确的测量计算。 4.13 防火设施的规划、验收

在林火预防中通过使用北斗系统的快速定位功能,并与森林防火部门专用的地理信息系统相结合,可以促进防火通道的科学规划和建设。在防火通道建设验收过程中,也可以利用系统的精确定位功能,结合其轨迹生成能力,以较高效率和准确度完成防火通道的验收工作,节省大量的人力和物力。

通过对防火设备进行定位并在电子地图上显示,可以准确的对防火设备布局进行分析,为防火设备的规划提供科学依据。为了望塔的建设提供精确的规划图与建设中的精确定位。

4.14 日常巡查管理、车辆管理

通过使用终端的定位功能,可以完成对了望哨以及护林巡查人员的流动定位,监督巡查人员是否巡查到位;可以完成对车辆的管理和调度,为日常管理工作中提供方便。

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五、 系统应用特点

5.1 自主知识产权、国内政策主导

北斗系统是基于我国自主的第一代卫星导航定位系统而建立的,我国拥有该系统的自主知识产权。因此,相比于国外GPS/Inmarsat-C/OmniTracs等系统,北斗森林防火信息管理应用系统将保证国内用户的利益不受国外政策和形势的变化而影响。

北斗系统是受我国政策的主导。国家发展改革委与国防科工委2007年11月16日颁布《关于促进卫星应用产业发展的若干意见》,要求:加快形成建立以北斗卫星导航系统为核心的民用导航产业体制;建立统筹协调机制,研究制定北斗卫星导航系统民用应用政策,促进北斗卫星导航系统的产业化应用;对于涉及国家经济、公共安全的重要行业领域须逐步过渡到采用北斗卫星导航兼容其它卫星导航系统的服务体制,鼓励其他行业和领域采用北斗卫星导航兼容其它卫星导航系统的服务体制。2009年11月,国家有关部门对“第二代卫星导航专项应用与产业化推广计划”进行了正式的批复,这标志着北斗大规模民用产业化推进工作,已经拉开了序幕。

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5.2 高并发处理能力、覆盖区域范围大

系统具有高并发处理能力;系统覆盖范围为北纬5度至55度、东经70度至145度,覆盖中国大陆所有地区和海区,与电信蜂窝网络或集群网络相比为真正意义上的无缝隙覆盖。

5.3 系统稳定、可靠性高

“512”汶川地震中来自汶川县城的第一条灾区信息就是通过北斗卫星传输出来的。地震后,汶川县城内所有的手机、网络通信瘫痪,灾情无法掌握。中国卫星导航应用管理中心为救援部队紧急配备了一千多台终端机,这种终端机不但能接收北斗卫星的导航信号,还可以用短报文的形式与指挥中心取得联系。指挥人员在监控中心随时通过监控屏幕关注每个救援小组的位置信息,必要时以短报文形式发出指令。救援队伍在赶往灾区的过程中,通过卫星定位可得知自己所处的位置,并判断离救援目的地的距离,从而选择最佳路线,保证以最快的速度到达灾区开展救援工作。在玉树地震救援中,北斗卫星系统同样发挥了非常大的作用。

从2003年12月15日、北斗卫星导航试验系统建成并正式开通运行以来,已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域,产

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生显著的经济效益和社会效益。系统现有用户数量约十万,累计提供定位服务2.5亿次,通信服务1.2亿次,授时服务2500万次,系统运行可靠性达到99.98%。

5.4 实时监控

查询移动目标的导航信息(经度、纬度、速度等)并在电子地图上直观地显示出来。 5.5 双向通信

监控中心可与移动目标进行数字报文通信。移动目标通过相应的终端,将报告信息反馈到指挥中心,或发送个人信息、E-mail等。 5.6 动态调度功能

调度人员能在任意时刻由指挥中心发出文字调度指令,调度所辖防火队员、车辆作业,并得到确认信息。 5.7 数据存储、分析功能

实现路线规划及优化,预先或实时规划防火队员、车辆的运行路线、运行区域,估计到达时间(ETA)等。依据储存的轨迹信息,可随时随地调阅各个移动目标的以往运行轨迹,并可根据要求复现或查询途中各项记录信息。

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5.8 数据共享

提供灵活、完善地数据库查询接口,实现与其它信息管理系统的无缝连接,组成完整的企业、部门信息管理系统。 5.9 系统兼容

系统采用模块化设计,底层平台与上层应用系统分离,可兼容网络、GSM、集群通讯等多种通讯网络。采用开放接口终端控制模块,兼容各种主流监控终端设备。

六、 结语

该系统的设计应当采用当前先进、成熟的技术,充分参考我国各地森林火灾监控监测预警以及应急指挥的各种手段,结合各地的自然情况和森林防火工作实际情况,能实现对森林火灾的自动监控、火险预警、信息通信和应急指挥等。系统搭建后应当能够极大地消除森林火灾的监控盲区,大大缩短发现火灾的时间,并能在必要时为森林火灾的扑救指挥提供强大的通信支持和辅助决策服务,从而为有效遏制森林火灾的发生、提高综合防控能力、改善防火基础设施、完善防火信息标准化体系、加大森林防火工作的科技含量打下良好的基础。

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第二篇:森林防火阻隔系统建设实施合同

甲方:海州区农林水利局 乙方: 为提前做好进入森林防火期后的预防工作,为消除今冬明春的森林防火火灾隐患,根据《森林防火脱离》的有关规定和《连云港市财政局 连云港市林业局关于下达2013绿色江苏建设项目补助资金的通知》(连林发〔2013〕48号)要求,特签订森林防火阻隔系统实施协议如下:

一、实施地点

甲方将

林区防火隔离带及坟墓周围杂草

公里防火隔离带委托乙方实施.

二、实施时间

乙方必须在 2014年11月1日前使用人工砍割和喷洒化学除草药剂等办法完成重点林区的防火隔离带建设.

三、补助标准及付款方式

防火隔离带每公里补助6万元标准予以补贴.项目验收合格1月内,按照实施作业面积一次付清,最终付款按清理、建设后验收实际测量数为准。

四、作业内容及技术标准

1、森林防火隔离带设置要与主风方向垂直。首先应找出林区的主风方向,在最前端与主风方向垂直处开设第一条

緣,设置防火隔离带保护的面积最大,作用最好。

2、森林防火隔离带设置的位置为山脊向下(背风面)或山谷向上(迎风面)处。这些地方是火势发展最慢区,是最宜控制的地区,同时也是植被较少区。在此设置防火隔离带可以有效减少风力作用,效果最好。

3、森林防火隔离带设置的密度一般是结合林地实际和地形确定,但不宜突破五公里,太远效果差。

4、森林防火隔离带的宽度要结合地形按照乔、灌木林地的不同设计适宜的宽度。 3森林防火隔离带的开设方法

5、伐除地上物。对于植被较好的林地,经技术人员设计并标好位置,经过审批首先要伐除地上物。伐除顺序是先灌后乔,以防被压。伐除工具用油锯。伐倒后进行彻底清理,把伐除地上物全部清出防火隔离带界线外。

6、杂草的清理。用森草净采用喷雾或撒土方法,一般每亩用量50-100克,喷、撒一次即可。此农药毒性大使用之前必须经过详细考查论证,以免出现不良后果。喷、撒时间在当地是夏初植物刚发牙的时候。为保证效果,一定要喷撒均匀,同时选择晴天进行。此药是通过根部吸收所以时间较长,一般一个月后见效,待植被根部死亡植株完全干枯后用铁耙人工清理出防火隔离带,使防火隔离带土壤全部裸露

7、人工破土。如果森林防火隔离带开设地不宜使用森草净就需要进行人工破土。方法有三:一是用拖拉机进行机械破土,此法适宜在较平坦且土层较厚的地方实施;二是用步犁耕,对于立地条件较差的地方,使用拖拉机无法进行作业时使用此法效果较好,我们的北线防火隔离带采用了此法,效果很好;在坡陡土少的地方人工用撅头进行翻土。不论那种方法都必须翻够一定深度,把植被根全部翻出来,保证防火隔离带全部露出土壤来。

8、甲方派专人全程跟踪项目实施情况,督促项目实施进展情况,进行事前指导、事中检查、事后验收,及时掌握实施主体的实施质量和进度.

6、对未按照有关规定要求操作的实施单位,甲方有权及时制止,并勒令整改,整改不到位的,甲方可终止合同,取消项目补助.

7、项目实施完毕,甲方组织技术人员对乙方的完成情况进行检查验收,若验收不合格,责令其返工,直至合格为止.

8、乙方积极向甲方报告实施工作进展情况,出现问题协助甲方尽快处理和解决.

9、乙方做到安全生产,出现事故,将由乙方全部承担责任.

10、乙方接受、服从甲方等上级主管部门对项目施工主

体实施的指导、监督、检查.

11、项目实施结束,经林业部门验收合格,获得项目补助资金.

五、项目进程间所发生的安全事故概由乙方负责,生活费和交通费等一切费用自理.

六、本合同未尽事宜由甲、乙双方协商解决。

七、本合同书甲、乙双方签字盖章生效,一式三份,甲、乙双方各一份,项目实施所在地林业主管部门备案一份.

甲方(公章)

乙方(公章)

代表(签名)

代表(签名)

年 月 日

第三篇:防火门监控系统施工方案

防火门监控系统是由防火门监控器,防火门电动闭门器,防火门门磁开关,输入输出接口等组成。由于防火门分为常闭防火门和常开防火门,因此针对不同的防火门要配置不同的防火门监控系统。系统的施工,应依照批转的工程设计文件和施工技术方案进行,不得随意更变,如缺需变更设计时,应由原设计单位负责变更并经图审机构审核批准。

1.布线

1.1系统的布线,应符合现行国家标准GB50166《火灾自动报警系统施工与验收规范》的要求;

1.2系统总线敷设后,应对每回路的导线用500V的兆欧表测量绝缘电阻,其对地绝缘电阻不应小于20MO

1.3同一工程中的导线,应根据不同用途选择不同颜色加以区分,相同用途的导线颜色应一致,电源线应极应为红色,负极应为蓝色或黑色;

1.4系统总线采用通讯线NH-RVS-2*1.5mm²(双绞线)+电源线NH-BV-2*2.5mm²,穿SC20同管敷设。

2.监控器/中继器的安装

2.1监控器壁挂安装时,其底边距地面高度宜为1.3m—1.5m,其靠近门轴的侧面距墙不应小于0.5m,正面操作距离不应小于1.2m;落地安装时,其底边宜高出地面01m-0.2m;

2.2引入监控器的电缆或导线,电缆芯线和所配导线的端部,均应标明编号,并与图纸一致,字迹清晰不易褪色;

2.3防火门监控器安装在消防控制室,中继器安装在强电竖井内。

3.防火门控制器的安装

3.1控制器输出回路的连接线,应使用截面积不小于1.0mm²的耐火铜芯导线,并应留有不小于150mm²的余量,其端部应有明显标志;

3.2控制器应设置在防火门内侧墙面上,距门不宜超过0.5m,底边距地面高度宜为0.9m-1.3m。

4.系统接地

系统接地的设计参照现行国家标准GB50116《火灾自动报警系统设计规范》。

5.调试

5.1.1系统的调试应由建设(监理)单位组织,施工单位具体实施。应在施工安装结束并在质量验收合格后进行;

5.2.2系统图,平面图;

5.2.3变更设计部分的实际施工图,变更设计的证明文件;

5.2.4施工过程检查记录、调试记录;

5.2.5设备的使用说明书、产品检验报告、合格证及相关材料。

5.3调试负责人必须由专业技术人员担任;

5.4调试时首先应做以下工作:

5.4.1对设备的规格、型号、数量、备品备件等按设计要求查验

5.4.2对于系统线路出现错线、开路、虚焊、短路、绝缘电阻小于20MQ等问题,应采取相应的处理措施;

5.5系统调试,应先分别对控制器和监控器逐个进行单机通电检查,无故障报警、自检等操作时方可进行系统调试;

5.6将所有经过调试合格的各项设备按系统设计连接组成完整的防火门监控系统,观察并记录所监控的电源的实时工作状态信息;

5.7系统在调试无故障后,开始系统的试运行;

第四篇:关于构建基于GIS的森林资源管理信息系统的工作方案

为了实现林业信息的数字化、信息化管理。建立实时、高效、科学的管理和决策方法。我局拟建基于GIS的森林资源管理信息系统。

1)基于GIS的森林资源管理信息系统的建立,弥补了我局在森林资源数字化管理中应用的空白,满足了森林资源信息化管理的需要,可在全省推广应用,将会对我市森林资源科学化管理起到很大作用。

2)GIS,GPS,RS技术的结合是空间信息技术发展的重要方向。随着计算机软硬件技术的发展和“3S”技术的日益完善,如果将“3S”与森林资源管理有机结合起来,将会全面实现森林资源可持续经营和管理,形成属性数据、空间数据、统计查询分析一体化的森林管理解决方案体系。

我局的森林信息管理系统建设,要紧紧围绕全市信息化林业工作的总体部署和要求来开展。我市的信息化林业目标是:从2012年起,用3年时间把杭州市创建成国家森林数字化信息化城市,这是进入新世纪我市城市森林管理体系建设的新目标、生态建设的新要求、人民群众的新期盼。因此,林业部门各单位都要围绕这个目标开展工作,工作的重点就是保质保量完成信息化林业任务书上的各项任务。我接收到了这个重任,我将从设计方案开始,把好系统建设的每一步,将一个全面、完善的系统交付我林业局使用。

1.系统分析

随着经济和社会的发展,特别是林业产业的迅猛发展,基于传统的林业管理手段在当今日常管理中日渐不敷使用: 林业单位调查数据纸介质、易老化、易破损,普遍采用手工管理数据资料,更新速度慢,可靠性、准确性差,数据格式不统一,不利于对统计和分析。另外,对森林火灾需要进行迅速而正确的决策、对林权信息需要实时进行动态维护和更新等新要求传统的林业管理都无法满足。实现对森林资源的数字化、信息化管理已刻不容缓。

采用现代GIS(地理信息技术)、RS (遥感)、GPS (全球卫星定位技术) 3S技术,与林业管理机制高度结合,基于3S技术的林业信息系统在一系列现代先进技术的支撑下,对森林资源数据建立统一数据库可为我们科学地管理森林资源提供科学依据,避免各部门、各研究人员对数据的重复采集和重复建库,使现有数据充分利用。此系统建立还为我局各级林业部门的宏观指挥、决策、调度、管理等工作提供快速、准确的决策支持和服务;为实现林业的现代化和可持续发展奠定了基础。另外,“数字地球”、“数字林业”等一系列战略措施的实施,也使通过互联网,对林业信息资源进行共享成为可能。也可以让全民关心林业,关心生态建设,各抒己见,以促进林业的健康发展和生态环境的改善。

2.系统总体设计

林业信息系统总体设计的目标是综合运用地理信息系统、卫星定位系统、遥感、计算机网络与通信技术等技术手段,针对杭州各县级林业经营、管理部门(如:林业局、林场、林业采育场等)的管理工作建立一个既能以实现对林业空间信息和属性信息管理的基本任务,满足林业部门日常林业管理工作的需要,又能实现各种林业空间化、可视化的查询、分析、维护,实现专题分析、专题制图、信息服务等功能,为各级林业主管部门提供信息查询、分析评价、辅助管理、辅助决策等服务,为森林火灾和林权管理提供全过程、多层次信息服务和多种支持手段。

(1)3S集成的空间信息管理技术和动态数据监测技术的应用使得基于GIS的林业数字化系统通过GPS、RS、统计分析模型、GSM通讯对森林资源、森林灾害等进行实时监测。利用ASP.NET和SuperMapObject对信息加以修饰和展示,利用森林调查的变化信息对该系统内容适时适地更新,以保证其数据的及时性和一致性。

(2)系统基于B/S结构,这种模式统一了客户端,将系统功能实现的核心部分集中到服务器上,简化了系统的开发、维护和使用。客户机上只要安装一个浏览器(Browser),服务器安装数据库。浏览器通过WebServer同数据库进行数据交互。有良好的前瞻性和可扩展性。还利用GIS表现事物,利用SuperMapServer可以把各种信息和地理位置结合发布,实现时间性、空间性、动态性统一展示,快速查询所需信息,简单发布专题地图信息,并可以通过调用SuperMapObject类库林业数据的分析和处理。

(3)林业功能扩展。系统可以提供完善的数据更新功能,系统应能利用一些模型,比如林木生长模型或者森林蓄积量预测模型进行信息挖掘,进而对小班因子数据库进行更新。在系统维护后期还可以提供统一集中的林权审批与管理和森林火灾预警子系统。基于GIS功能和数据库功能的林权信息管理,还可以使林权申请信息的录入、编辑方便快捷,提高发证效率,方便对林权证及相关信息的查询、统计和打印输出等工作。

3.系统功能实现

3.1 数据库建设

Oracle是甲骨文公司的一款关系数据库管理系统,是一套完全的数据库和数据分析解决方案。用户可以快速创建新型的可扩展数据仓储和数据挖掘的解决方案,为林业数据的分析与管理带来了巨大便利,也可以让我林业局在快速变化的社会中从容应对并且与时俱进。且林业数据库中数据来源多样(空间、非空间数据)、数据格式各异(结构化表格数据、非结构化文档数据、影像数据、图片等),数据量较大。所以我建议采用Oracle数据库,存储海量数据。Oracle作为一个完备的关系型数据库和数据分析组件包,它可以作为快速开发林业资源管理信息系统的利器。实现林业信息系统数据设计需要建立紧密的数据库群。其中包括林业管理数据库、数字地图数据库、文档、图形数据库和元数据数据库等等。数据库设计需要遵循规范、安全、可扩展等设计原则。

属性数据库主要是描述林业业务范围里的数据库,是各项林业数字作业的基础,因此属性数据库的设计要考虑森林资源小班档案卡片,又要严格按照二类调查规范中的要求设定各个字段,可以设置各个属性表的关键字为空间数据库中该地物的关键字或者其他字段,实现空间数据与属性数据的一一对应。

数据库中的空间数据按照格式可以分为栅格数据和矢量数据。栅格数据通过数据分区实现逻辑无缝;矢量数据通过数据分层,对地图数据的组织应做到逻辑上无缝链接,实现物理无缝。采用同地分布式管理,实现海量数据库管理。

建议采用UML的Visio来进行数据库模式设计,并将其输出到XML元数据交换(XMI),再使用ArcCatalog中的CASE工具从XMI生成地理数据库。

空间数据库的建立。根据研究需要,收集杭州市最新的1∶50 000地形图。采用扫描仪和手工输入相结合的方法扫描与输入图形数据,图形数据的扫描过程实际是图形的栅格处理。若图幅范围大于扫描仪的扫描范围,可以将图形划分为若干个区域分别进行扫描,再利用图形操作模块的拼图功能,合并为1张全图。由于扫描输入的图形只是栅格图像,因此在对图形进行编辑前还必须进行矢量化。空间信息的输入采用分层方式进行,在图形矢量化的过程中,必须对图形中不同属性的空间信息进行分类,建立起不同的图层,一般可将图层划分为:点状图层、线状图层、面状图层、等值线图层、标注图层等。最后编辑图形数据,主要对输入的图形数据进行检查、修改、更新及加工,以便得到净化的输入数据,作为实现系统功能的基础。

3.2 系统功能模块与技术

在实际应用中,我设想我们林业局的林场管理信息系统主要提供如下功能。我们林业局内部独立编写一套管理信息系统,其中包含数据浏览、数据编辑、数据查询;空间数据编辑、拓扑检查、地图量算等基本功能,还提供如空间数据查找、空间分析、专题图制作及输出的高级功能,在建设后期添加森林防火信息系统和林权系统,切实覆盖我们林业部分的方方面面的需求。在面向外部用户的系统中,我设想可以分为用户信息管理、留言管理,林业数据(包括文档、图片、视频等)的查看,还有林分三维系统的展示。既丰富了非林业系统用的林业知识,还能推广我们林业局工作成绩。从长远的角度出发,推进我们整个林业系统向信息化迈进。

在具体的实现当中,系统可以以电子地图管理、属性数据管理构建为核心,以实现办公自动化和公众信息发布为辅,以林权管理和森林防火管理作为备选,后期还可以扩展一些“林业政务处理子系统”、“生物多样性保护子系统”、“森林病虫害防治子系统”等,采用3S技术结合现代通讯技术实现森林资源的动态监测,林分指标统计分析和森林资源科学管理管理。

3.3数据显示与编辑

根据林业部门工作的特殊需要,必须保证地图各要素数据的完整、及时性。该林业信息系统的地图数据由基础地图数据和林业专题数据两部分组成。基础地图数据包括行政区划、地名、铁路、公路、居民地、水系、数字遥感影像、DEM等要素的空间图形及属性信息等;林业专题数据包括林班、小班、生态区位等要素的空间图形、属性信息以及火警急救点分布等数据。

为了实现完整的林业数据管理,本系统提供了基本的地图功能,包括放大、缩小、地图漫游、全图显示、距离量算、属性查询,点状、线状及面状要素的增加、修改、删除的基本功能。同时提供图层控制(对图层的删除、调整放置次序以及对图层相关参数的设置)、鹰眼控制、地图输出等功能。

3.4森林资源管理

森林资源是不断变化的,一方面是由于森林资源是一种可再生资源,有其自然生长和消亡的过程,另一方面,人类的活动和天灾人祸也会对森林资源产生影响。森林资源管理信息系统,应能将这些动态消长的变化及时反映到资源数据库中去。森林资源管理模块主要实现对森林资源的监测、管理的一体化,包含属性数据管理图形数据分析功能等各项具体业务。SuperMapObjects是基于ActiveX/COM技术开发的组件式GIS软件,易于开发,能够实现与专业模型的无缝集成,SupermapObjects可以综合管理矢量数据和栅格数据,并支持纯关系数据库存储和管理空间数据库,从而有利于森林资源的数据库的紧密集成。根据用户需求,林业信息系统可对当前森林资源的各种数据进行插入整理、分类统计、制作专题图输出以及作各种资源的对比分析,可以使用SuperMapObject作为开发组件包。以下从这几个方面进行阐述我林业局系统建议实现的几个功能: 3.4.1林业信息(属性)的存储、浏览、更新

首先我希望将过去的纸质数据转化Excel、Acces等格式进行管理和修正就是进行数字化。这些数据都非常有价值,系统需要将这些数据导入到系统数据库中。我们可以通过ODBC和ADO.NET等技术,实现数据的可视化便捷化录入。

第二就是对森林资源的各类属性数据进行管理。实现森林资源有关信息库的建立和计算机管理利用本模块可以完成数据库基本控制(数据库排序、拼接、结构修改、建立新库等)、属性数据的输入(数据追加、修改、输入等)、属性数据查询、统计报表输出(根据属性数据作图、进行统计检验)等功能。 3.4.2双向查询功能

通过将森林空间数据图斑及专题要素与相关属性数据有机连接,实现属性和空间数据双向查询(图查属性、属性查图、专题查询)可快速灵活准确直观地为森林管理部门、决策机构及社会各界提供必需的各种空间数据和属性数据查询能力。

(1)图查属性:用户通过点击感兴趣的小班图元,获取该小班相关的属性信息。

(2)属性查图:系统应能提供构建SQL查询语句界面,查询将满足条件的图元并高亮显示,实现地图定位。

(3)专题查询:小班卡片数据库中的许多因子内有分类和分级,专题查询可以针对特定因子的分类分级进行查询。

(4)空间数据管理和林业资源专题图功能:对森林资源的各类矢量和栅格数据进行集中管理。可完成地形图、小班区划图等图形数据的输入、修改;根据空间数据库制作专题图以及各种图形叠加后的图形,并可在打印机上输出。 3.4.3综合分析

比如林种结构调整分析需要根据自然、社会经济状况不同结合森林资源分布状况和分布特点进行空间属性分析以确定不同林种的布局。这就需要绘制柱状图、饼状图、折线图等图表,如根据用材林、经济林、防护林、风景林等绘制分类图,并且用统计学的方法进行判优等。

再比如:林分结构调整分析可根据森林资源可持续发展的需要,利用地形地貌、立地条件分布、林木生长各个阶段的经济和生态效益特点,利用SuperMapObject组件包进行合理的分组、统计、制定相应的森林调整方案并模拟出调整后的林分。以使各龄组比重逐步趋向合理,充分发挥林地的生产潜力。

除此之外还需要提供对各类土地面积、各树种组成的近、成熟林的林木蓄积量、森林分类的面积及其林木的蓄积量、各龄组的面积及林木蓄积量、森林受害面积等进行统计分析的功能。都可以用SuperMapObject来实现。 3.4.4森林经营措施分析

利用GIS强大的数据库功能,可以制定详细的采伐计划,制作采伐图表和更新设计;检索提取符合抚育间伐的小班,制作抚育间伐图;通过分析提供森林立地类型图表、宜林地数据图表、适生树种资料,结合立地类型选择造林树种,进行造林规划。

3.5森林火险辅助决策

森林消防辅助决策模块集GIS技术、GPS技术、RS技术、GSM技术、Internet技术、多媒体数据库技术等多种高新技术于一体。围绕“监测、定位”这一核心设计,应用方向包括“遥感定位”、“视频定位”两个核心功能以及“火险等级预报”、“历史火点统计”等辅助功能。提高森林救火指挥的科学技术水平,而达到对森林火灾的快速定位、快速部署指挥、快速汇报、准确的灾后评估等的信息化、科学化的管理。 3.5.1动态定位火险位置

通过遥感和视频技术对地面进行拍摄,通过遥感图像进行判别。美国陆地卫星TM7波段(2.08~2.35um)波段对温度变化敏感,故可通过TM 743彩色合成图的分析来控制林火蔓延情况。在森林火灾管理系统中打开遥感图,可对图像进行多种处理。布在森林各个点的视频摄像头会传回摄像头的标识、俯仰角和方位角。通过查询数据库可以确定摄像头在地图上的位置,结合仰俯角、方位角可以模拟拍摄画面的位置,从而获着火点位置。然后在数据库中的着火点专题层添加着火点符号,可以找到林火密集区,作为重点防范区域。通过这两种方案的设置该子系统可以利用遥感图像提取变化林地边界,监测火灾的发生和发展。 3.5.2火险预报与防范

火险预报根据气象信息计算各个区域的火险等级,在地图上用不同颜色表示,并通知防火单位进行主动防范。在防范的同时建立标注系统库,针对火险等级较高的区域实现消防设施及重点防火单位布置,实现防火单位的信息输入、管理、分析、查询和统计。并且,可以作为防火监测的重点。

3.6林权管理子系统

目前已经到了林改主体改革后期,随着林业生产要素市场的逐步建立,对山林权属等相关信息的查询需求会越来越大,林权证、宗地信息及附图也经常需要查询,软件设置林权管理功能可以根据主要树种、使用类型、林种、起源等不同分类进行统计汇总,并可生成各类林权管理台帐。因此解决了传统纸质档案管理方式的弊端。基于3S技术的林业信息系统在林权管理上实现了林权管理的信息化、数字化,在提高工作效率的同时,保证了数据的正确性和及时性。比如用户可以通过互联网查询林权证办理情况;上级部门可登录查询统计信息;审批机关可在网络上进行宗地审批;发证机关可将审批后的宗地进行发证。

(1)林权数据中心管理子系统:实现对地形图的坐标配准、宗地四至界限数字化和矢量数据的编辑还有属性数据录入、删除、修改。

(2)林权发证管理子系统:①单位管理。②申请表数据录入、修改。③数据查询:根据属性数据条件查询,输出属性数据结果。还可以根据行政单位、申请表编号、申请者身份证号码、申请日期等查出申请者信息并进行报表输出。④林权变更和注销。

(3)WEB查询服务子系统:对受理后的林权申请,可以显示出全国统一样式的林权证,查询林权证真伪。显示其对应地形图为底图的宗地空间位置点打印出林权证附图。

工作措施:

(一) 加强管理,明确职责。基于GIS的林业信息管理系统的建设由我市林业局负责,做到林业局党委统一领导,由我局纪检部门负责协调监督。严格按照下图所示信息系统开发步骤,对系统进行建设。首先将对系统进行分析设计,然后将系统建设的任务排出甘特图和PERT图,落实到各个团队。并按照“谁主管、谁负责”的原则,制定具体的系统建设方案。

(二)加强协调,强化督察。林业局设置督察办公室,对系统建设的每一个阶段进行严格的把关。并且邀请信息系统监理师对其进行监理。对系统建设的状况每个月向我局主管部门进行一次工作情况汇报。而且,监督员还需要对项目建设人员进行暗访,对其偷懒行为追究责任。

(三)加强考核,严格奖惩。将基于GIS林业管理信息系统列入我市林业局的2012年度综合考评内容,建立每月绩效评估与年度绩效评估考核相结合的制度,切实强化考核评估结果的应用。将绩效评估结果作为奖惩和选拔录用信息系统开发者和管理者的重要依据。

第五篇:森林防火监控系统

林火灾是世界性的林业重要灾害之一,每年都有一定数量的发生,造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、短时间内能造成巨大损失的特点。

针对我国森林面积覆盖的实际情况,深圳紫光积阳科技公司推出一套切实可行的完整解决方案,利用高科技手段提高森林防火救灾监控的管理水平。由于林区地形条件很复杂,不适用通常的有线传输模式,本方案将采用无线网络结合有线网络传输系统,将远端的实时画面传到森林防火监控指挥中心,监控中心指挥人员可通过监视器看到林区现场的时实连续画面,一方面不仅减少了护林工作人员的巡山次数,另一方面还可为林区的防火防虫灾工作提供强有力的保证。在森林火灾发生时,通过该系统能第一时间掌握火情,不仅为现场防火指挥工作提供决策依据,而且更重要是为指挥抢险救灾工作争取宝贵的时间,将森林火灾带来的损失减少到最小,不但保护了国家森林资源也减少了森林火灾对大气环境的影响。

1需求分析

森林防火监控系统应具备六大特点:1监控范围大;2全天候监控;3无线传输;4风光互补供电(阴雨天最少保证24小时);5避雷接地安全可靠;6前端设备工作状态中心监控。

1.监控点的选择,首先摄像机应安装在森林制高点,要求视野宽、无障碍、监控面大,尽量少设监控点,并尽可能使得每个监控点监控覆盖的森林面积最大,如无法回避有死角,可增加监控点。

2.监控点要全天候工作,这就需要选择摄像机时应选用红外敏感型彩色转黑白摄像机;镜头应选用日夜两用型镜头,并且3KM外能看清人物活动;云台要求选用螺杆传动的室外一体化云台,为了减少远距离图像的抖动,摄像机的安装也要确保牢固稳定。

3.由于森林防火监控自身的特点,传输方式不可能全部采用有线或光缆。因此应考虑无线网络结合有线网络的方式,无线传输方式施工方便,图像实时传输、清晰,并且可根据传输距离的远近、现场自然条件的不同,其功率的大小可以按要求配制。

4.风光互补供电系统是森林防火监控系统重点,它的性能优劣将直接决定森林防火监控前端系统的成败。首先,要选择专业的风光互补公司的产品,其次,供电系统能保证在阴雨天,能给每一个监控点的前端所有设备提供24小时的电力。

5.森林防火监控系统的软肋是前端的避雷与接地,前端设备的避雷与接地直接影响整个工程的安全性和可靠性,忽视了避雷与接地将会给用户带来巨大的的损失,避雷原则是所有设备都要安装在避雷针的保护范围之内,接地电阻不大于10欧姆。

6.由于整个监控前端设备地处深山,维护极为不便,所以中心要是能随时掌握前端设备的工作状态,对维护将起到重要的指导分析作用,一方面降低了整个系统维护工作的强度和费用,另一方面也保护了用户的利益。

2系统功能

l监控指挥屏幕墙可以实时显示前端采集点的图像;

l数字图像可以通过无线网络和计算机网络实现远程传输;

l所有视频图像进行全程录像存储,并可以对以往的历史图像进行查询和回放。满足15*24小时存储;

l采用野外重载云台,具有实时回显位置信息功能;同时配备电动可变长焦距镜头和低照度高清晰摄像机;可以通过专用操作键盘或监控

l软件控制云台和镜头;

l通过现有设置的监测点,实现整个有林面积的监视范围达到95%以上;

l系统安全性高,采用人员身份认证、访问控制功能和审核功能等方式保证系统安全可靠;

l查询简便性:采用时间流设计,可由时间、日期完成资料检索;

l完全数字化传输模式,方便与其他防火中心及其他森林防火管理相关部门连接;

l电源系统:电源供给在全天候的环境下,保证系统不间断供电;

l防雷系统:系统要有安全的防雷保障措施,确保系统能够安全运行;

以下功能需要结合其他设备、系统来实现,建议二期考虑:

l防盗告警,在监控点装置三鉴探测器,有盗窃入侵时监控中心告警,保护用户投资,或将损失降低;

l火情识别报警:当监控摄像机扑捉到林火时,由值班人员确认火情及火点位置,通过短信平台发布报警信息;

lGIS管理系统:实现GIS系统与采集点监控摄像机实时联动,以便监控人员实时掌握监控位置电子地图为基础,实现地图基本操作功能,实现对森林防火工作的动态管理,为防火提供直观的规划和决策支持;

l火灾定位功能:利用前端采集系统中的云台,在地理信息系统里将每一个监控点进行地址编码,同时将每一个监控点的坐标直接落实在电子地图上,这样地理信息系统一旦接收到特定编码的数字云台回传的位置数据,通过建立特定的位置转换数学模型,实现定位功能。同时,系统具备实现人工定位功能;

l辅助决策功能:GIS信息系统提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行能力,提供防火隔离带的位置及赶赴火场的时间等重要信息

深圳紫光积阳科技有限公司0755-86655076

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