當陽光刺進深山密林時,護林員穿戴好設備開始巡山。他們經過的每一個場景都實時傳輸?shù)奖O(jiān)測系統(tǒng),這些場景也清晰展現(xiàn)在"空天地"智慧林草監(jiān)測防控平臺上……依托護林員的管理系統(tǒng)進行實時監(jiān)測,是河北"空天地"智慧林草監(jiān)測防控平臺的重要功能,它在防滅火等關鍵時刻發(fā)揮了重大作用。
冬季以來,河北南部區(qū)域天干物燥,森林防火等級持續(xù)升高。借助防火監(jiān)測體系,河北林草系統(tǒng)消除了多處隱患。2022年,該體系在數(shù)字中國建設成果展上亮相,得到業(yè)內人士的廣泛肯定。
森林草原上空,有了“千里眼”
“在林間,一些村民在野外的生產行為和野生動物的活動痕跡,通過"空天地"智慧林草監(jiān)測防控平臺,我們在這里都能看到,更別說明顯的火情了。”在省林草局森林草原防火指揮調度中心,看著大屏幕上各地的防火實時情況,省林草局技術人員如是說。
過去,河北各地采用的林火監(jiān)測手段主要有地面巡護、瞭望臺監(jiān)測、衛(wèi)星遙感等方式,森林防滅火效果受氣象氣候條件、資金人員投入、地形地勢、交通條件、林區(qū)通訊條件等因素制約明顯。依托中國鐵塔河北分公司移動通訊鐵塔資源分布面廣、技術成熟可靠等優(yōu)勢,近年來,河北在通訊鐵塔加裝監(jiān)控范圍達3公里至10公里的可視和紅外雙光譜攝像機,逐步建設起一套完整的森林草原防火監(jiān)控系統(tǒng)。
目前,在河北各設區(qū)市,特別是防火重點縣(市、區(qū))全面安裝布控了森林草原防火監(jiān)控系統(tǒng)。借此,河北森林草原防滅火邁進更加高效便捷的數(shù)字時代。
"空天地"智慧林草監(jiān)測防控平臺,是以視頻監(jiān)控為主體,輔以衛(wèi)星監(jiān)測和地面巡護力量的立體化監(jiān)測體系。
河北已安裝5671個雙光譜視頻監(jiān)控探頭,實現(xiàn)全天24小時監(jiān)測,結合大數(shù)據(jù)、云、AI等先進識別技術,發(fā)現(xiàn)火情立即自動報警。12顆衛(wèi)星平均每天掃描近200次,省、市、縣三級同步接收研判,實現(xiàn)掃描高頻次、監(jiān)測全覆蓋。專兼職護林員、檢查站、瞭望塔在防火期內進行巡護檢查,杜絕火種進山入林。
該體系效率有多高?
一般情況下,護林員在林區(qū)防火巡護時,平均巡護1平方公里需要2個小時,按每天9個小時計算,護林員每天可對4.5平方公里的林區(qū)進行防火巡護。而防火監(jiān)控體系只需15分鐘就可監(jiān)測28至314平方公里的林區(qū),相當于6至70個護林員一天的工作量。而且該監(jiān)控體系的運行不受天氣和時間影響,可實現(xiàn)全天候工作。
河北森林覆蓋率為35.3%,草原綜合植被蓋度為73%,是國家級重點防火區(qū),共有83個森林火險重點縣,其中11個與北京、天津接壤,是首都生態(tài)屏障,森林草原防火責任重大。省林草局相關負責人表示,全省林草系統(tǒng)牢記“防火責任重于泰山”,大力弘揚塞罕壩精神,始終堅持“預防為主、防滅結合、高效撲救、安全第一”的方針,全面落實省委、省政府決策部署,建成了“空天地"智慧林草監(jiān)測防控平臺,為森林草原防火裝上“千里眼”,既大幅提升了防火效率,又大大節(jié)省了防護體系的成本。
"空天地"智慧林草監(jiān)測防控平臺在森林草原防火工作中成效顯著,助力河北連續(xù)三年實現(xiàn)了春節(jié)、清明節(jié)、“五一”等重點防火時段“零火災”。
多個系統(tǒng)形成防滅火合力
不過,在實際應用中,只有“千里眼”還是不夠的,防火監(jiān)測預警體系還需要多個輔助系統(tǒng)的幫助。
首先,監(jiān)測系統(tǒng)的運行需要一個“智慧大腦”。
這個“智慧大腦”是河北“空天地"智慧林草監(jiān)測防控平臺。該平臺基于高精度三維地圖,利用地理信息系統(tǒng)、遙感、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算等,整合了各類森林草原防火基礎數(shù)據(jù),集成視頻監(jiān)控、衛(wèi)星通信、手機、對講機及北斗系統(tǒng)等相關要素,實現(xiàn)了防火業(yè)務一圖展示、一鍵調度、在線會商。
監(jiān)測系統(tǒng)通常處于通訊信號較弱的地方。這時候,作為監(jiān)測系統(tǒng)重要部分的衛(wèi)星小站就能發(fā)揮大作用。
衛(wèi)星小站是指便攜衛(wèi)星地球站系統(tǒng),它操作簡便,自動化程度高,在無常規(guī)通信網絡的場景下可將火災現(xiàn)場的音頻、圖像、數(shù)據(jù)等實時傳輸至防火指揮中心。
基于河北森林草原防火工作特點,省林草局還創(chuàng)新研發(fā)了“衛(wèi)星小站+無人機+中繼臺”可視化防火通信指揮系統(tǒng),將衛(wèi)星通信技術與無人機技術相融合,實現(xiàn)了指揮中心與撲火隊員音視頻實時連線,直接指揮一線撲火作戰(zhàn)人員。
護林員實時定位管理系統(tǒng)與可視化防火通信指揮系統(tǒng)形成了互補。
多用于日常巡護的護林員實時定位管理系統(tǒng)是5G技術在森林草原防火場景的一個典型應用。它利用物聯(lián)網技術,將無線通信、定位、攝像頭等功能模塊集成在手機APP上,在滿足護林員防火巡護作業(yè)現(xiàn)場安全管理要求的同時,實現(xiàn)了定位、拍照、語音通話、報警、指揮中心實時調度以及巡護軌跡歷史查詢、統(tǒng)計等功能,推動了森林草原防火巡護管理智能化、數(shù)字化。
滅火設施也實現(xiàn)了智能化。配合監(jiān)測體系,河北還建設了數(shù)字化水箱水泵裝置儲運智能系統(tǒng)和無人機滅火中隊。
數(shù)字化水箱水泵裝置儲運智能系統(tǒng)包含水箱、水泵和監(jiān)控設備。它采用地埋式數(shù)控水箱、五防型投入式液位傳感器,基于地理信息系統(tǒng)地圖,可實現(xiàn)水箱、水泵、水位、周邊情況的一張圖展示,方便指揮人員準確掌握資源分布及相關信息。災害發(fā)生后,該系統(tǒng)能夠智能定位起火點周邊資源情況,實現(xiàn)車輛在線規(guī)劃、水情匹配、精準調度,有利于快速展開救援行動。
為解決懸崖峭壁、深溝險壑等撲火人員難以到達的特殊場景火災撲救難題,河北試點組建了兩支無人機滅火中隊,并積極開展無人機投擲滅火彈撲救特殊場景森林火災實戰(zhàn)訓練。2021年初,在處置入境火災過程中,針對懸崖處山火,河北調用多架無人機,共投擲約1000枚滅火彈滅火,取得了良好效果。
人防技防結合保護綠水青山
冬季的塞罕壩,林海與草原大部分被積雪覆蓋,湖泊猶如玉石點綴其中,美不勝收。在塞罕壩機械林場的辦公室里,工作人員正使用監(jiān)測體系對林場進行巡護、監(jiān)測。
過去巡護靠走,防火靠瞅。而“空天地"智慧林草監(jiān)測防控平臺大大降低了林場職工的勞動強度,實現(xiàn)了人防與技防的更好結合。
針對特定時期強對流天氣較多等情況,塞罕壩機械林場還建立了雷電預警監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能準確標注出具體經緯度、時間、強度和類型,同時,系統(tǒng)收錄了護林員、消防員及防火指揮中心人員姓名和手機號碼。如果距離林場邊界10公里以內范圍出現(xiàn)雷擊情況,且強度超過一定范圍,塞罕壩機械林場防火指揮中心就會在預警的同時,發(fā)送短信給附近人員,告知其位置和強度。接到通知后,工作人員就會及時趕到現(xiàn)場,檢查是否發(fā)生火災。
技防和人防密不可分。省林草局相關負責人介紹,近年來,河北不斷加強人防物防技防體系建設,建立健全了林長制和五級書記抓防火的防火責任體系,這些制度與“空天地"智慧林草監(jiān)測防控平臺有機結合,形成了防火合力。
在河北,約14萬名林長、10.6萬名專兼職護林員、6288個檢查站、445座瞭望塔組成了強大的人防網絡。這個網絡嚴格執(zhí)行各項防火檢查措施,杜絕火種進山入林,最大程度保護林草生態(tài)安全。
數(shù)據(jù)顯示,2022年以來,“空天地"智慧林草監(jiān)測防控平臺共監(jiān)測識別各類火點、煙點900多個,僅確認1起火災,絕大部分在第一時間發(fā)現(xiàn)、第一時間處置,真正實現(xiàn)有火早發(fā)現(xiàn)、快處置、不成災。
目前,我們正不斷把林長制與分布在各處的視頻監(jiān)控、人臉識別、紅外攝像等系統(tǒng)有機結合起來。人防加技防筑起守護綠水青山的堅固防線。