一、概述

1.1 建設(shè)背景

隨著全球氣候和環(huán)境變化，森林草原火災(zāi)頻發(fā)，給生態(tài)環(huán)境和人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重威脅。為有效預(yù)防和應(yīng)對(duì)森林草原火災(zāi)，提高火災(zāi)預(yù)警的精準(zhǔn)性和時(shí)效性，減少火災(zāi)損失，有必要建立完善的森林草原火險(xiǎn)因子綜合監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)平臺(tái)。該平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)采集關(guān)鍵火險(xiǎn)因子數(shù)據(jù)，進(jìn)行火險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估和另外，為應(yīng)急管理部門(mén)提供科學(xué)的火險(xiǎn)防控策略支持。

1.2 建設(shè)目標(biāo)

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：通過(guò)火險(xiǎn)因子綜合監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)采集溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣象量等氣象參數(shù)以及可燃物含水率等火險(xiǎn)相關(guān)參數(shù)，全面掌握森林草原火險(xiǎn)狀況。

精準(zhǔn)預(yù)警：利用監(jiān)測(cè)平臺(tái)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)、植被分布、分布特征等要素，進(jìn)行火險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估和其他，提高火險(xiǎn)預(yù)警的精準(zhǔn)性和時(shí)效性。

輔助決策：為應(yīng)急管理部門(mén)提供科學(xué)的火險(xiǎn)策略支撐，包括火源管理、防火隔離帶建設(shè)、火災(zāi)資源配置等方面的決策建議，提升火險(xiǎn)防控水平。

信息共享：與國(guó)家森林草原防務(wù)信息共享平臺(tái)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)良好，促進(jìn)應(yīng)急管理部門(mén)之間的信息交流和合作。

1.3 方案概述

本方案旨在設(shè)計(jì)和建設(shè)一套完善的森林草原火險(xiǎn)因子綜合監(jiān)測(cè)裝置及平臺(tái)。監(jiān)測(cè)裝置設(shè)計(jì)包括一體化微氣象傳感器、一體化可燃物大氣傳感器、多光譜物候監(jiān)測(cè)設(shè)備等，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集關(guān)鍵的火險(xiǎn)因子數(shù)據(jù)。裝置安裝應(yīng)考慮穩(wěn)定性和維護(hù)便捷性，確保數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。

監(jiān)測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)基于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，構(gòu)建多樣化、可擴(kuò)展的監(jiān)測(cè)平臺(tái)。平臺(tái)包括數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、應(yīng)用服務(wù)層和用戶交互層，實(shí)現(xiàn)火險(xiǎn)因子監(jiān)測(cè)、火險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估、火險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估、數(shù)據(jù)分析與預(yù)測(cè)等功能。同時(shí)，平臺(tái)應(yīng)支持用戶權(quán)限管理，確保數(shù)據(jù)安全和訪問(wèn)控制。

二、系統(tǒng)組成與功能設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)由傳感器網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)通信單元、太陽(yáng)能供電系統(tǒng)、 監(jiān)測(cè)站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證等部分組成。通過(guò)多種傳感設(shè)備將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)中心，接收并消耗來(lái)自前端傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，生成火險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估結(jié)果和其他信息。

采用工業(yè)級(jí)光纖交換機(jī)和光纖收發(fā)器，選擇具有足夠帶寬和傳輸速率的無(wú)線通信模塊，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理，在偏遠(yuǎn)地區(qū)或網(wǎng)絡(luò)覆蓋較差的情況下提供數(shù)據(jù)通信，保障監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的持續(xù)運(yùn)行。使用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，保證監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的持續(xù)運(yùn)行。

監(jiān)測(cè)站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證，驗(yàn)證傳感器網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)通信單元和太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

三、系統(tǒng)建設(shè)步驟

首先，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，選擇適合的監(jiān)測(cè)點(diǎn)；其次，根據(jù)實(shí)際需求選擇適合的監(jiān)測(cè)設(shè)備；最后，進(jìn)行系統(tǒng)安裝和調(diào)試，確保設(shè)備正常運(yùn)行。

四、監(jiān)測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)

基于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，構(gòu)建多元化、可擴(kuò)展的監(jiān)測(cè)平臺(tái)；實(shí)現(xiàn)火險(xiǎn)因子監(jiān)測(cè)、火險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估、火險(xiǎn)相應(yīng)、數(shù)據(jù)分析與預(yù)測(cè)等功能。監(jiān)測(cè)平臺(tái)與監(jiān)測(cè)裝置對(duì)接，支持與國(guó)家森林草原消防信息共享平臺(tái)及其他相關(guān)系統(tǒng)的接口對(duì)接和數(shù)據(jù)交換。

五、預(yù)期效果

使用該系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集和監(jiān)測(cè)關(guān)鍵火險(xiǎn)因子數(shù)據(jù)，提高火災(zāi)預(yù)警的精準(zhǔn)性和時(shí)效性。同時(shí)，利用通信單元實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理，結(jié)合太陽(yáng)能供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

六、總結(jié)

通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施，將有效提高森林草原火險(xiǎn)預(yù)警的精準(zhǔn)性和時(shí)效性，為應(yīng)急管理部門(mén)提供科學(xué)的火險(xiǎn)策略支持，減少火災(zāi)損失，保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。