我国森林消防的科技需求及无人机应用

张 京 （黑龙江省森林保护研究所 哈尔滨 150000）

林业是国家生态建设的主体，在全球倡导环保和发展绿色经济的大环境下，森林在保持经济和社会发展中有着不可或缺的作用。森林火灾具有突发性、随机性，短时间内能造成巨大的损失。因此，一旦有火警发生，就必须以极快的速度采取扑救措施，扑救是否及时，决策是否得当，重要原因都取决于对林火行为的发现时间，以及决策措施。

1 国内林业防火的科技需求

近几年来，国内在森林防火方面的应用需求也日益增加，对森林保护的投入逐渐加大，先后运用卫星进行资源普查、森林火场监视等。为了早日实现森林防火工作的科学化、信息化、规范化、贯彻“预防监控为主，积极扑救的方针”，真正做到早发现，早解决，要根据森林监控系统的设想和要求，确定系统建设总体目标为坚持高起点，面向21世纪，保证系统的先进性和在国际同行中的领先地位，贯彻“实用、稳定、先进”的方针，以实际应用需求为设计依据，以信息化建设的发展规划为导向，确保系统高度集成、总体优化、安全可靠、稳步推进。系统应充分考虑功能扩容性和技术升级、兼容、扩展性，以适应当代信息技术迅猛发展的要求，求得最佳的性能价格比。鉴于视频监控的发展趋势以及实际情况和要求，对视频监控系统的选型应遵循以下原则：先进性、实用性、集成性、可扩展性、便利性、安全性、可靠性和经济性。同时，使系统能直观、真实、在森林火灾发生前及时发现火情，防止偷盗、捕杀等，从而起到预防的目的。在森林发生火灾时把现场的图像实时传回指挥中心，指挥中心通过监视前端摄像机图像指挥调度救火，最大限度的减小火灾造成的损失，并能真实记录火灾发生前，救火过程中以及救火以后现场的真实情况，从而对火灾进行处理，提供有效真实的直观资料。架设激光夜视监控系统低照度全天候摄像机，白天夜晚都可以观测森林火情、对初发火情，做到及时发现、及时救护，使火灾隐患消亡在萌芽状态，从消防望塔至林区管理指挥中心把前端图像传输至监控管理中心。森林防火消防中心可对火情及现场情况进行实时观察，以便及时了解现场情况协调调度指挥。林区监控管理指挥中心可以对前端设备进行长焦、短焦控制，对云台进行上下、左右控制，系统具有多路画面实时录像，多路画面实时显示，图像压缩质量设置，视频移动报警联动录像查询及回放，视频参数设置，远程图像显示，实时监控，远程监控，录像存储，定时录像，告警录像，用户管理等功能。

2 无人机应用

无人机森林防火预警系统是以森林火情监测为主，（www.nczfj.com）将GPS技术、数字图像传输技术等高新技术综合应用于森林资源管理中的高科技产品。其应具备自主知识产权，价格更便宜；数字云台结合全球定位系统（GPS），火点精确定位；清晰摄像头，清晰成像，实时了解火险数据；即时监控，可执行夜航任务；无线数字传输，避免野外架线；快速转移，可大范围在森林区域进行防火侦察等，特别是在森林火灾发生时火场上空能见度极低，即使是有人驾驶飞机能达到火场上空，观察员也无法详细观察到地面火场情况，而在这种情况下飞行又存着安全隐患。无人机能够通过搭载摄像设备和影像传输设备，可随时执行火警侦察和火场探测任务。地面人员通过接收来自无人机的微波信号，随时掌握火场动态信息。

无人机可以全天在空中对林区进行勘查，及时发现火情、报告火场位置、采取行动将火灾消灭在初期，并将空中巡查获取的图像数据实时传回地面测控站，地面测控站将实时图像通过网络传给防火值班部门。对于可疑点或区域，通过遥控指令可改变无人机飞行航迹及飞行高度进行详查，详查图像通过无线线路实时传回地面。对已出现火情的地区进行空中火情态势观察，使灭火指挥部门迅速有效地组织、部署灭火队伍，提高灭火作战效率，防止救火人员的伤亡。无人机森林防火预警系统也可为一线消防队伍配备地面便携式图像接收设备。无人机获取的空中观察火场图像在机上通过广播方式向地面发送，一线消防部队可在火场的任何区域实时接收到态势图像和数据，进一步提高消防部队的消防效率。对已消灭明火的区域进行空中勘查，及时发现存在的暗火，有效地防止火灾复燃。

无人机配备红外探测任务设备，在灾火地区空中对地面进行红外探测，红外探测设备可穿透烟雾敏感到地表的温度情况，采用制冷红外探测任务设备可增加红外探测距离，提高敏感温度精度。