森林防火智能预警监测与应急指挥系统建设方案

目录

1.前言 (1)

2.需求分析 (3)

2.1.前端基站需求分析 (3)

2.2.传输网络需求分析 (8)

2.3.后端联网监控管理平台需求分析 (9)

3.建设目标 (10)

4.建设原则及标准 (11)

4.1.建设原则 (11)

4.2.建设依据及标准 (12)

5.森林防火智能监测系统总体构成 (13)

6.森林防火智能监测系统详细设计 (15)

6.1.前端智能监测基站详细设计 (15)

6.1.1.视频采集系统 (16)

6.1.2.智能烟火识别处理器 (22)

6.1.3.供电系统 (23)

6.1.4.防盗系统 (25)

6.1.5.基站控制设备 (26)

6.1.6.防雷接地系统 (28)

6.1.7.铁塔基建系统 (30)

6.2.传输网络详细设计 (33)

6.2.1.传输网络选型 (33)

6.2.2.传输网络配置 (35)

6.2.3.传输网络路由 (36)

6.3.后端监控管理平台系统详细设计 (39)

6.3.1.联网监控管理平台 (40)

6.3.2.GIS管理平台 (44)

6.3.3.大屏展示系统 (45)

6.3.4.综合布线系统 (49)

6.3.5.静电地板 (51)

6.3.6.防雷接地系统 (52)

1.前言

森林资源是林地及其所生长的森林有机体的总称，以林木资源为主，还包括林下植物、野生动物、土壤微生物等资源。森林资源是地球上最重要的资源之一，是生物多样化的基础，是人类赖以生存必备可少的资源之一。据2005年全球森林资源评估结果，2005年全球森林面积39.52亿公顷，占陆地面积的30.3%,人均森林面积0.62公顷，单位面积蓄积110立方米，有史以来全球森林已减少了一半，主要原因是人类活动，全球森林从1990年到2000年每年消失的森林近千万公顷。

森林防火智能预警监测系统

建设方案

目录

1.前言 ................................................................................................................错误!未定义书签。

2.需求分析 (1)

2.1.前端基站需求分析 (1)

2.2.传输网络需求分析 (5)

2.3.后端联网监控管理平台需求分析 (6)

3.建设目标 (7)

4.建设原则及标准 (8)

4.1.建设原则 (8)

4.2.建设依据及标准 (9)

5.森林防火智能监测系统总体构成 (11)

6.森林防火智能监测系统详细设计 (12)

6.1.前端智能监测基站详细设计 (12)

6.1.1.视频采集系统 (14)

6.1.2.智能烟火识别处理器 (19)

6.1.3.供电系统 (20)

6.1.4.防盗系统 (22)

6.1.5.基站控制设备 (23)

6.1.6.防雷接地系统 (25)

6.1.7.铁塔基建系统 (27)

6.2.传输网络详细设计 (30)

6.2.1.传输网络选型 (44)

6.2.2.传输网络配置 (45)

6.2.3.传输网络路由 (46)

6.3.后端监控管理平台系统详细设计 (30)

6.3.1.联网监控管理平台 (31)

6.3.2.GIS管理平台 (35)

6.3.3.大屏展示系统 (36)

6.3.4.综合布线系统 (40)

6.3.5.静电地板 (42)

6.3.6.防雷接地系统 (43)

2.需求分析

2.1.前端基站需求分析

目录

1.前言 (1)

2.需求分析 (3)

2.1.前端基站需求分析 (3)

2.2.传输网络需求分析 (8)

2.3.后端联网监控管理平台需求分析 (9)

3.建设目标 (10)

4.建设原则及标准 (11)

4.1.建设原则 (11)

4.2.建设依据及标准 (12)

5.森林防火智能监测系统总体构成 (13)

6.森林防火智能监测系统详细设计 (15)

6.1.前端智能监测基站详细设计 (15)

6.1.1.视频采集系统 (16)

6.1.2.智能烟火识别处理器 (22)

6.1.3.供电系统 (23)

6.1.4.防盗系统 (25)

6.1.5.基站控制设备 (26)

6.1.6.防雷接地系统 (28)

6.1.7.铁塔基建系统 (30)

6.2.传输网络详细设计 (33)

6.2.1.传输网络选型 (33)

6.2.2.传输网络配置 (35)

6.2.3.传输网络路由 (36)

6.3.后端监控管理平台系统详细设计 (39)

6.3.1.联网监控管理平台 (40)

6.3.2.GIS管理平台 (44)

6.3.3.大屏展示系统 (45)

6.3.4.综合布线系统 (49)

6.3.5.静电地板 (51)

6.3.6.防雷接地系统 (52)

1.前言

森林资源是林地及其所生长的森林有机体的总称，以林木资源为主，还包括林下植物、野生动物、土壤微生物等资源。森林资源是地球上最重要的资源之一，是生物多样化的基础，是人类赖以生存必备可少的资源之一。据2005年全球森林资源评估结果，2005年全球森林面积39.52亿公顷，占陆地面积的30.3%,人均森林面积0.62公顷，单位面积蓄积110立方米，有史以来全球森林已减少了一半，主要原因是人类活动，全球森林从1990年到2000年每年消失的森林近千万公顷。

森林防火监控工程方案

一、项目背景

随着全球气候变化和人类活动的不断发展，森林火灾成为一种常见的自然灾害，给人们的生命和财产安全造成了极大的威胁。尤其是在我国，地广人多，森林面积广阔，森林火灾造成的破坏程度较大。因此，加强森林防火监控工程建设，提升森林防火能力，对于减少森林火灾的发生和降低损失具有重要意义。

二、项目目标

1. 提高森林防火监控工作的科技含量和智能化水平，提升森林防火能力；

2. 加强对森林火灾的预警和监控能力，及时发现和处理火灾；

3. 提高森林火灾的处置速度和效率，降低火灾造成的损失。

三、项目内容

本项目主要包括以下工程内容：

1. 架设森林防火监控网络

在森林地区设置监控摄像头和火情监测设备，形成一张覆盖范围广、监控精细、信息实时传输的监控网。监控网络的建设要充分考虑地势和植被情况，确定设备的摆放位置和监控范围，确保对森林区域的监控全面有效。

2. 移动式监控装备

配置移动式监控车辆和设备，对林区进行巡查监控，及时掌握林区内的火情和隐患，为防火工作提供及时支持。移动式监控装备要保证能够在各种地形和环境中进行顺利的巡查监控工作。

3. 建设森林防火监控中心

设立专门的森林防火监控中心，配备专业的技术人员和监控设备，负责对森林防火监控网络的运行和维护，及时处理监控中发现的火情和隐患，组织调度应急处置。

四、实施步骤

1. 确定监控设备和技术方案

通过市场调研和专家评审，选择适合森林防火监控工程的监控设备和技术方案，确保设备的可靠性和先进性。

2. 设计监控网络布局

结合林区地形和植被情况，设计监控网络的布局，确定监控设备的安装位置和覆盖范围，

智慧森林防火系统建设方案

随着环境保护意识的增强和森林火灾频发，智慧森林防火系统建设

方案日益受到重视。本文将从系统概述、功能设计、技术应用和成本

预算等方面，对智慧森林防火系统建设方案展开详细论述。

系统概述

智慧森林防火系统是利用现代信息技术和智能设备，对森林进行全

方位、精准化的监测和预警，及时发现火情并采取应急措施，最大程

度地减少火灾发生的危害。该系统由监测传感器、数据传输网络、监

控中心和应急响应装置等组成，实现了对森林火情的实时监测和快速

处置。

功能设计

智慧森林防火系统具有多种功能设计，包括火灾监测、火情预警、

火灾扑救、应急救援和火灾预防等。监测传感器布设在森林各个关键

点位，能够监测到温度、湿度、风向、风速等环境参数，一旦发现异

常情况立即报警。监控中心负责汇总监测数据并进行分析判断，及时

发布火情预警信息，指挥相关人员进行扑救和救援工作。应急响应装

置包括直升机、水炮车等，用于快速处置火灾，减少火灾扩散。此外，系统还具备火灾预防功能，推广防火知识，加强巡护管理，提高森林

火灾防范意识。

技术应用

智慧森林防火系统采用了多项尖端技术，包括无线传感技术、人工

智能技术、大数据分析技术和云计算技术等。无线传感技术实现了设

备间的互联互通，实现远程监测和控制；人工智能技术将监测数据与

历史数据进行比对分析，识别火情风险，预测火灾概率；大数据分析

技术对海量数据进行处理，提取有效信息，指导火灾应对工作；云计

算技术实现了数据的存储和共享，提高了系统的实时性和准确性。

成本预算

智慧森林防火系统建设需要综合考虑硬件设备、软件开发、人员培

智慧森林防火系统建设方案

汇报人：

日期:

contents •项目背景与目标•系统架构与组成•感知层设计与实现•网络层设计与实现•应用层设计与实现•系统集成与测试•项目实施与运维方案•效益分析与评估

目录

01

项目背景与目标

项目背景介绍

传统森林防火手段存在不足，需要引入智能化技术提高预警和应

对效率。智慧森林防火系统受到国内外广泛关注，是当前森林防火领域的

研究热点。

森林火灾对生态环境和人类社会的危害严重，因此森林防火工作

至关重要。

项目建设目标

02

系统架构与组成

系统总体架构

感知层主要负责采集森林中的温度、湿度、风速、光照

智慧森林防火系统总体架构由感知层、网络层和应用层

感知层设备组成

无人机可在短时间内巡查大片森林区域，发现火源和火

情，并拍摄现场照片和视频。

网络层设备组成

应用层软件组成

03

感知层设计与实现

设备选型布局设计

感知层设备选型与布局

数据采集

通过无线通信技术，实时采集传感器设备监测到的温度、湿度、烟雾等数据，并进行汇总和分析。

数据传输

利用物联网技术和通信网络，将采集到的数据实时传输到数据处理中心，以便进行进一步的分析和处理。

感知层数据采集与传

数据处理

数据分析

感知层数据处理与分析

04

网络层设计与实现

网络层拓扑结构与协议

拓扑结构

森林防火系统需要具备稳定、可靠的网络结构，以支持数据传输和设备连接。推荐采用星型拓扑结构，以中心节点为核心，连接各设备和服务。

协议

使用成熟的工业级通信协议，如MQTT、CoAP等，以确保网络层的高效、稳定和安全。

网络设备选型与部署

设备选型部署策略

利用5G、4G等无线通信技术，实现高速、稳定的数据传输。同时，考虑采用LoRa 等低功耗广域网技术，以支持大量设备

智慧森林防火系统建设方案

xx年xx月xx日

CATALOGUE

目录

•

背景介绍

•

系统建设目标与原则

•

智慧森林防火系统架构设计•系统关键技术分析•系统建设实施阶段与计划•系统运行管理与维护•结论与展望

01背景介绍

森林防火的重要性

保护生态环境

森林作为地球生态的重要组成部分，防火可以防止火势蔓延，减少对生态环境的破坏和污染。

保障人民生命财产安全

森林火灾对人民的生命和财产安全构成严重威胁，通过有效的防火措施可以降低火灾发生的风险。

维护社会稳定

森林火灾可能引发社会恐慌和不稳定因素，因此防火工作也是维护社会稳定的重要一环。

传统防火方法主要依靠人力进行监控和预警，难以做到全面

覆盖和实时监测。

传统森林防火方法的局限性

依赖人力监控

传统防火方法在火灾发生后的反应速度相对较慢，可能错过最佳灭火时机。

反应速度慢

传统防火方法缺乏智能化和信息化手段，管理效率相对较低。

管理效率低

智慧森林防火系统的引入

引入物联网、大数据、人工智能等先进技术，可以提升森林防火的效率和准确性。

利用先进技术

实时监测与预警

提高管理效率

加强协同合作

通过建设智慧森林防火系统，可以实现实时监测、预警和应急指挥，提高应对火灾的反应速度。

智慧森林防火系统可以提高森林防火的管理效率，降低人力和物力成本。

智慧森林防火系统可以加强各部门之间的协同合作，形成统一的指挥调度体系。

02

系统建设目标与原则

提升森林防火的效率和效果

通过智慧化的技术手段，及时发现火源，快速调度资源，减少火灾发生的可能性，降低火灾造成的损失。

要点一

要点二

实现火源的精准监测

通过高精度传感器、卫星遥感等技术，对林区进行全天候、全方位的监测，及时发现火源，提高火灾预警的准确性和时效性。

・38・林业科技情报2021Vol.53No.1

新时期森林防火监测与预警系统建设研究

鲁作云

（恩施土家族苗族自治州林业调查规划设计院，湖北恩施445000）

［摘要］为了更好地预防和处置森林火灾，有效控制各类新型风险源，保障林业资源的安全，引进高新技术是森林防火工作新的发展趋势。通过对森林防火背景与现状的分析，论证了新时期森林防火监测与预警系统建设的必要性，阐述了其建设目标、主要技术方案及系统设计等方面的内容，以期达到防火工作早部署、火情信息早发现、森林火灾早处置的目的，为新时期的森林防火管理提供规划和建设参考。

［关键词］森林火灾;动态管控;预警决策

Research on the Construction of Forest Fire Prevention Monitoring and

Early Warning System in the New Period

Lu Zuoyun

(Inst让lite of forestry investigation,planning and design,Enshi Tujia and

Miao Autonomous Prefecture,Enshi445000,Hubei,China)

Abstract：In order to prevent and deal w让h forest fires,effectively control various risk sources,and ensure the safe­ty of forest resources,the introduction of new technologies is the development trend of forest fire prevention.Based on the analysis of the background and current s让uation of forest fire prevention,the necessity of the construction of forest fire prevention monitoring and early warning system was demonstrated.This paper describes its construction objectives,main technical solutions and system design,in order to achieve the goal of early deployment of fire pre­vention,early detection of fire information and early treatment of forest fire,and provide planning and reference for forest fire prevention management in the new era.

智慧景区森林防火系统建设详细设计方案

1.1.1 系统概述

景区环境优美，山川林立、植被茂盛，一旦着火将大大影响景区环境及游客人身安全。森林防火长期以来多数景区一直采取较落后的传统防火指挥手段，未建立科学先进、规范的森林防火指挥中心，与日益繁重的防火任务和火灾日趋增多的形势不相适应，常常因为防扑火手段落后而处于被动应付的局面，加大了火灾的损失。为了适应市场经济条件下森林防火扑火工作的需要，急需建立一个高科技含量的森林防火指挥中心，采用新的现代化的林火管理技术，提高组织指挥决策水平，走高科技防火之路，确保发生火情后，能迅速报警，科学调度指挥，尽快扑灭，最大限度地减少林火损失。

本系统要实现森林火灾的及时预警，提高扑火指挥的科学技术水平，达到火灾快速定位、快速汇报和管理方便、准确、直观的要求。系统的建立和使用将使得森林防火预警工作从传统的经验型的定性管理转化为自动化、标准化、规范化的定量管理，实现森林火灾的快速识别定位，极大地提高森林防火预警管理的科学性和准确性，辅助制定合理的扑火预案，提高扑火效率。

1.1.2 系统架构

森林防火应急指挥系统意在建立一套科学、有效的高科技智能管控系统，利用热成像智能识别前端视频、综合分析平台等科学技术，依托林区移动巡查、视频监控、无人机等手段，以实现对林区的保护和可持续发展。整个系统由前端系统、传输系统、指挥中心系统三大部分组成。

前端系统根据森林的实际情况分别部署双光谱重型云台红外热成像一体化摄像机、高清网络摄像机、手持移动终端、扩音系统、供电系统和无线传输系统。后端部署中心林火预警监控平台、GIS应急指挥平台、大屏、中心存储等设备。

智慧森林场景建设方案设计

1. 背景介绍

近年来，随着全球环保意识的不断增强，人们对于环境保护和绿色发展的要求越来越高。同时，全球气候变暖、自然灾害频发等问题也引起了人们的广泛关注。智慧森林场景建设方案的出现，旨在促进绿色生态、可持续发展，运用物联网技术、大数据、人工智能等高新技术手段，进一步提高森林资源的利用效率和保护水平，为人类创造更加美好的生态环境。

2. 设计思路

本方案的设计思路主要是依托物联网技术，从森林生态系统、森林防火预警、环境监测、森林资源开发等方面实现智能化应用。

（1）森林生态系统

建立森林生态系统监测中心，选取重点森林区域进行监测和研究。利用各种传感器及监测设备，实时监测森林植被、土壤、水源、气象等数据，构建全面、精确的森林生态环境监测系统。通过收集分析森林生态系统的变化趋势，对处理森林生态系统与自然灾害的关系，提出科学的管理与防控建议。

（2）森林防火预警

针对近年来发生的多次森林火灾，建立智能森林防火预警系统。在关键地点建设传感器网络和固定监测站点，实时监测森林温度、湿度、风速、火源等数据，利用物联网、大数据等技术，对森林防火可能出现的危险进行监测、分析、预测。预

警信息可通过短信、微信、公众号等多种途径及时发出，对火势的扩大起到了有效的抑制作用。

（3）环境监测

建立森林环境监测体系，利用多种监测手段不断收集森林内的环境数据。通过收集和整理得到的数据，能够更好地分析和诊断森林环境状况，发现问题并及时解决。通过物联网技术实现对森林内水源、土壤状况、气象等数据进行实时监测，进一步提升森林环境监测体系的智能化水平。

智慧森林防火监测预警解决方案

全国森林防火规划纲要(2016~2025)提出：充分利用信息化手段，加强预警监测、森林防火通信和信息指挥能力建设，构建森林防火 信息化体系，大幅提升森林防火信息感知、信息传输、信息处理和信息应用四种能力，不断提高森林防火科技含量。据统计，1962年至2017年，内蒙古大兴安岭林区共发生森林火灾 3075起，其中重特大森林火灾359起，平均每年发生重特大火灾6起。国家 统计局不完全数据显示近10年直接/生态损失5亿/25亿，伤亡800人。全国林区预防、扑救、保障三大体系对应信息化初现雏形，但卫星通 信、机动通信保障能力不强，难以满足语音通信、火险预警、图像监控、视 频调度、信息指挥等防火业务工作的需要。

森林防火能力建设急需提升，预警监测体系不完善，防火信息化水平不 高，森林防火意识有待加强；

森林防火体制机制急需完善，森林防火责任落实有待清晰，森林防火科 技水平不高，依法治火的力度有待加强。

森林防火的行业现状及痛点分析

全国森林资源分布图

全国森林防火建设分区图

全国森林火险等级区划图全国森林防火重点区布局图

，•业务目标：“打早、打小、打了”，防火期对林区进行全天候林火监测（其中95%人为因素引起林下火）

•规划要求：全面加强森林防火预防、 扑救、保障三大体系建设。建立健全 林火监测系统，重点区域火情瞭望覆 盖率2025年达95%以上，提高预警 监测能力。•部、省、市、县四级森林火灾预防与 指挥的数字化、网络化和自动化；建 立全覆盖的森林防火通信系统，确保 火场信息通畅；健全全国森林火险分 级预警模式和预警模型，提高预警时 效和精度。•行业原则：做到林火事前、事中、事