2024中国(西安)林草产业博览会

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目前塞罕坝机械林场建立的“天空地”一体化森林草原防火预警监测体系,已实现了卫星、直升机、无人机、探火雷达、视频监控、高山瞭望、地面巡护有机结合。(本报资料片) 河北日报记者 田 明摄

当阳光刺进深山密林时,护林员穿戴好设备开始巡山。他们经过的每一个场景都实时传输到监测系统,这些场景也清晰展现在林草系统的监测平台上……依托护林员的管理系统进行实时监测,是河北“天空地”一体化林草防火监测体系的重要功能,它在防灭火等关键时刻发挥了重大作用。

冬季以来,河北南部区域天干物燥,森林防火等级持续升高。借助防火监测体系,河北林草系统消除了多处隐患。2022年,该体系在数字中国建设成果展上亮相,得到业内人士的广泛肯定。

森林草原上空,有了“千里眼”

“在林间,一些村民在野外的生产行为和野生动物的活动痕迹,通过‘天空地’一体化林草防火监测体系,我们在这里都能看到,更别说明显的火情了。”在省林草局森林草原防火指挥调度中心,看着大屏幕上各地的防火实时情况,省林草局技术人员如是说。

过去,河北各地采用的林火监测手段主要有地面巡护、瞭望台监测、卫星遥感等方式,森林防灭火效果受气象气候条件、资金人员投入、地形地势、交通条件、林区通讯条件等因素制约明显。依托中国铁塔河北分公司移动通讯铁塔资源分布面广、技术成熟可靠等优势,近年来,河北在通讯铁塔加装监控范围达3公里至10公里的可视和红外双光谱摄像机,逐步建设起一套完整的森林草原防火监控系统。

目前,在河北各设区市,特别是防火重点县(市、区)全面安装布控了森林草原防火监控系统。借此,河北森林草原防灭火迈进更加高效便捷的数字时代。

“天空地”一体化林草防火监测体系,是以视频监控为主体,辅以卫星监测和地面巡护力量的立体化监测体系。

河北已安装5671个双光谱视频监控探头,实现全天24小时监测,结合大数据、云、AI等先进识别技术,发现火情立即自动报警。12颗卫星平均每天扫描近200次,省、市、县三级同步接收研判,实现扫描高频次、监测全覆盖。专兼职护林员、检查站、瞭望塔在防火期内进行巡护检查,杜绝火种进山入林。

该体系效率有多高?

一般情况下,护林员在林区防火巡护时,平均巡护1平方公里需要2个小时,按每天9个小时计算,护林员每天可对4.5平方公里的林区进行防火巡护。而防火监控体系只需15分钟就可监测28至314平方公里的林区,相当于6至70个护林员一天的工作量。而且该监控体系的运行不受天气和时间影响,可实现全天候工作。

河北森林覆盖率为35.3%,草原综合植被盖度为73%,是国家级重点防火区,共有83个森林火险重点县,其中11个与北京、天津接壤,是首都生态屏障,森林草原防火责任重大。省林草局相关负责人表示,全省林草系统牢记“防火责任重于泰山”,大力弘扬塞罕坝精神,始终坚持“预防为主、防灭结合、高效扑救、安全第一”的方针,全面落实省委、省政府决策部署,建成了“天空地”一体化林草防火监测体系,为森林草原防火装上“千里眼”,既大幅提升了防火效率,又大大节省了防护体系的成本。

“天空地”一体化林草防火监测体系在森林草原防火工作中成效显著,助力河北连续三年实现了春节、清明节、“五一”等重点防火时段“零火灾”。

多个系统形成防灭火合力

不过,在实际应用中,只有“千里眼”还是不够的,防火监测体系还需要多个辅助系统的帮助。

首先,监测系统的运行需要一个“智慧大脑”。

这个“智慧大脑”是河北森林草原防火移动指挥调度平台。该平台基于高精度三维地图,利用地理信息系统、遥感、物联网、大数据、云计算等,整合了各类森林草原防火基础数据,集成视频监控、卫星通信、手机、对讲机及北斗系统等相关要素,实现了防火业务一图展示、一键调度、在线会商。

监测系统通常处于通讯信号较弱的地方。这时候,作为监测系统重要部分的卫星小站就能发挥大作用。

卫星小站是指便携卫星地球站系统,它操作简便,自动化程度高,在无常规通信网络的场景下可将火灾现场的音频、图像、数据等实时传输至防火指挥中心。

基于河北森林草原防火工作特点,省林草局还创新研发了“卫星小站+无人机+中继台”可视化防火通信指挥系统,将卫星通信技术与无人机技术相融合,实现了指挥中心与扑火队员音视频实时连线,直接指挥一线扑火作战人员。

护林员实时定位管理系统与可视化防火通信指挥系统形成了互补。

多用于日常巡护的护林员实时定位管理系统是5G技术在森林草原防火场景的一个典型应用。它利用物联网技术,将无线通信、定位、摄像头等功能模块集成在设备上,在满足护林员防火巡护作业现场安全管理要求的同时,实现了定位、拍照、语音通话、报警、指挥中心实时调度以及巡护轨迹历史查询、统计等功能,推动了森林草原防火巡护管理智能化、数字化。

灭火设施也实现了智能化。配合监测体系,河北还建设了数字化水箱水泵装置储运智能系统和无人机灭火中队。

数字化水箱水泵装置储运智能系统包含水箱、水泵和监控设备。它采用地埋式数控水箱、五防型投入式液位传感器,基于地理信息系统地图,可实现水箱、水泵、水位、周边情况的一张图展示,方便指挥人员准确掌握资源分布及相关信息。灾害发生后,该系统能够智能定位起火点周边资源情况,实现车辆在线规划、水情匹配、精准调度,有利于快速展开救援行动。

为解决悬崖峭壁、深沟险壑等扑火人员难以到达的特殊场景火灾扑救难题,河北试点组建了两支无人机灭火中队,并积极开展无人机投掷灭火弹扑救特殊场景森林火灾实战训练。2021年初,在处置入境火灾过程中,针对悬崖处山火,河北调用多架无人机,共投掷约1000枚灭火弹灭火,取得了良好效果。

人防技防结合保护绿水青山

冬季的塞罕坝,林海与草原大部分被积雪覆盖,湖泊犹如玉石点缀其中,美不胜收。在塞罕坝机械林场的办公室里,工作人员正使用监测体系对林场进行巡护、监测。

过去巡护靠走,防火靠瞅。而林草防火监测体系大大降低了林场职工的劳动强度,实现了人防与技防的更好结合。

针对特定时期强对流天气较多等情况,塞罕坝机械林场还建立了雷电预警监测系统。该系统能准确标注出具体经纬度、时间、强度和类型,同时,系统收录了护林员、消防员及防火指挥中心人员姓名和手机号码。如果距离林场边界10公里以内范围出现雷击情况,且强度超过一定范围,塞罕坝机械林场防火指挥中心就会在预警的同时,发送短信给附近人员,告知其位置和强度。接到通知后,工作人员就会及时赶到现场,检查是否发生火灾。

技防和人防密不可分。省林草局相关负责人介绍,近年来,河北不断加强人防物防技防体系建设,建立健全了林长制和五级书记抓防火的防火责任体系,这些制度与“天空地”一体化林草防火监测体系有机结合,形成了防火合力。

在河北,约14万名林长、10.6万名专兼职护林员、6288个检查站、445座瞭望塔组成了强大的人防网络。这个网络严格执行各项防火检查措施,杜绝火种进山入林,最大程度保护林草生态安全。

数据显示,2022年以来,“天空地”一体化林草防火监测体系共监测识别各类火点、烟点900多个,仅确认1起火灾,绝大部分在第一时间发现、第一时间处置,真正实现有火早发现、快处置、不成灾。

“目前,我们正不断把林长制与分布在各处的视频监控、人脸识别、红外摄像等系统有机结合起来。人防加技防筑起守护绿水青山的坚固防线。”省林草局相关负责人表示。