输电通道森林防火报警系统策划.doc

目录一、前言11.1背景11.2 建设目标1二、系统概述12.1系统结构12.2功能描述3三、林火热点快速报警系统63.1红外热点感应报警63.2国家卫星监测热点报警系统83.3 实现外业移动单兵与指挥中心的数据交换10四、效益分析104.1经济效益104.2社会效益10五、拟采取的项目开发方法10六、项目经费概算11输电通道森林防火报警系统一、前言1.1背景森林火灾是当今世界发生面广，突发性强，破坏性大，处置扑救较为困难的自然灾害，联合国粮农组织将大面积的森林火灾列为世界八大自然灾害之一。高压输电线路长达1万公里左右，绝大部分线路需要穿过林区。森林火灾对高压输电线路构成重大威胁，同时，高压输电线路也是林业部门实施森林火灾扑救时需要考虑的重要因素之一。森林火险监测报警对于及时发现火灾、迅速组织扑救、减少灾害损失具有重要意义。森林火灾往往具有突发性的特点 ,这就需要森林扑火工作应该具备快速反应的能力 ,争取把森林火灾扑灭在萌芽状态，及时地定位火灾发生的地点、综合分析汇总有关信息、传达相关指令并与有关部门协同一致，为领导决策提供参考，进而节省大量的宝贵时间 ,大幅度地减少火灾损失。 1.2 建设目标搭建林火卫星监测预警平台，实时传输热点数据，动态监测高压输电线路所过范围内的林火信息，基于GIS实现火点的定位；实施自动报警和火情信息的短信发送，及时将火点位置、电压等级、杆号、导线对地距离等相关信息传达至各个责任人，接收火情蔓延等专业分析模型的计算结果，并了解与高压线路有关的扑火指挥动态；可利用PDA 设备，加装森林防火移动单兵系统，实现外业人员的数据采集、火情上报和指令接收；开发接口程序，实现与电网现有GIS系统的无缝对接，将该系统作为信息源完成与电网现有系统的整合。二、系统概述2.1系统结构2.1.1系统架构图（参照泉州市输电走廊防火预警指挥系统）图1 系统架构图2.1.2网络架构图图2网络架构图2.2功能描述图3系统功能结构图系统架构采用CS客户服务端模式，在服务端系统分为基础数据中心、专题数据层和业务应用层。其中，基础数据中心部分为现有建设系统数据，包括空间地理基础数据、属性基础数据以及电力基础数据，可通过接口方式访问现有系统数据，也可直接扩展现有系统基础数据，从而为本系统提供可供分析决策的数据。专题数据层提供访问林业局林火信息数据接口，可获取实时火点信息以及林业局森林防火空间分析模型数据和缓冲分析数据，同时系统提供扩展接口可扩展交通专题数据和电力专题数据等，可辅助部门专职人员获得全面的、有效的、科学的综合信息，从而尽可能的从信息化和辅助决策系统中减少火灾带来的损失。业务应用层主要提供可供客户端调用和访问的数据和服务，本系统模块主要提供针对林业局森林防火系统建设相关联动访问机制，获取第一时间林业局实时火点信息和输电线路相关数据。同时提供对现有GIS系统的扩展，可实现将林业局模型分析出的空间数据，获取至本系统服务端，供客户端叠加和分析。同时，系统还可以提供用户安全访问机制，数据统计以及后期其他行业扩展接口，提高系统安全 性和可维护性。客户端系统主要提供对来自服务端获取的火点和相关信息的及时报警和消息发送。2.2.1火情信息报警泉州林业局森林防火指挥系统通过分析卫星监控数据、火场信息等，将危及电力线路的火情信息实时传送至泉州市电业局，提供报警器硬件报警，并传输火点信息、地区信息、电力线路名称、气象信息和其它相关专题信息等数据。针对输电线路，变电站，电线杆，电力线路保护区，电力线路通道提供危险区域报警。2.2.2火警信息分发系统分发获取的火警信息，通过短信的方式将火情信息发送至相关人员和领导的手机中，给予报警提示。2.2.3移动终端数据采集相关外业人员获取火警信息后，至现场采集坐标数据、线路名称、杆号和现场照片等，并实时传输现场数据至服务器端。2.2.4与现有系统数据对接搭建新的平台将于与电网现有系统进行数据对接。 利用现有地理信息系统平台加以展示。2.2.5 基于植被的火灾易发区段评估速生林，底矮的经济作物（参考资料：适度种植油茶、茶叶、黄栀子等灌木阔叶树木），防火林，规划线路重点区域走廊下方改变物种的种植结构，种植低矮不易长高、不易燃烧的树种,确保树木不危及电网安全运行。（参考资料：电力线路保护区是指导线边线向外侧水平延伸并垂直于地面所形成的两平行面内的区域。标准为1-10千伏：5米；35-110千伏：10米；154-330千伏：15米；500千伏：20米。）2.2.6 日常管理面向线路维护部门、巡检站的重要地段的杆塔进行定期特巡检查及管理。线路走廊内的火灾隐患分类，标绘，清除，日志。（参考资料：每年的冬季，供电员工都要花大力气清理电力线路走廊里的超高树木，砍伐线路通道下的树木，作为输电线路的隔离带；而春季是树竹生长期，供电公司要求线路维护人员对线路下树竹严防死守，及时清理，对易超高的树竹地段进行登记逐一排查，每周至少进行两次检查，及时巡线。）线路防火专责人管理，局管理层到一线巡线人员以及保杆护线员。生产用火管理，创建及通报。（参考资料：野外生产新性用火时，对可能威胁到电力线路的，要求实施单位（或个人）首先必须清理电力线路下方两倍保护区宽度范围内的树竹，并通知电力企业现场确认后，方可点火，以确保不会因此发生电力线路跳闸）。结合移动单兵助手维护日常巡线人员巡逻轨迹，巡线值班管理以及综合分析出巡线覆盖面，从而利用科学的手段提高巡线管理和巡线覆盖范围。三、林火热点快速报警系统森林防火最主要的目标在于“早发现、早扑灭”，实现林火的“打早、打小、打了”。因此，迅速发现火灾尤为重要。我们总共提供6种手段发现和定位火灾（针对输电线路走廊防火预警指挥，我们这里只介绍2种防火预警办法），可协助森林消防部门迅速做出反应，并提供科学的决策辅助参考，有助于进一步提高森林消防的信息化、自动化、智能化。3.1红外热点感应报警这种监测手段可24小时在10秒内探测到100m范围内不超过1平方米的早期火险灾现象，但该种手段由于建设成本较高，只适合重点区域，不能够大面积部署。针对重点林区、主要景点、油库、高压线路、林区居民点、火灾易发地带等需要重点关注的区域，为及时、准确、可靠的发现早期火险灾现象，及早应急处置，防止火险灾造成重大火灾损失，利用红外火焰探测技术，部署红外火灾探测器，构建景区火险灾探测传感网，感知早期火险灾现象，实现火险灾预警及应急处置。图5-1 林区早期火险灾监测及预警物联网解决方案如上图所示，在重点林区、主要景点、油库、高压线路、林区居民点、火灾易发地带等部署红外火灾探测器，形成火险灾探测传感网络。探测器通过433MHz无线通信接入景区无线传感骨干网，再汇集感知信息到物联网平台。通过物联网平台智能分析及工作人员位置搜索，可自动向附近工作人员发送手机预警信息；同时在物联网平台GIS地图上定位预警信息，呈现火灾位置、蔓延面积、蔓延趋势、蔓延速度，为应急指挥提供决策支持。3.2国家卫星监测热点报警系统自动24小时实时从火灾热点信息中心公开的含有火点信息的卫星图片和文本文件的地址中读取相应的文件，在发现火情信息时，5秒钟以内可将火点信息发送至相关负责人手机上，同时存入数据库中。这种监测手段成本低廉，能够全覆盖整个大理范围，但是在有厚云层，或者火情较小的情况下无法发现。最小发现火情区域约21亩，即火灾发生后大约20分钟内能够发现火情。该子系统与整个森林防火应用软件系统构成无缝连接的整体，也可以安装在单独的服务器或笔记本上作为独立的森林热点信息的报警系统来使用。图5-12 系统功能结构图3.2.1林火卫星报警系统可以24小时自动实时从火灾热点信息中心公开的含有火点信息的卫星图片和文本文件的地址中读取相应的文件，并存入数据库中。对于图片信息，将以对象方式存储，对于文本信息，将存储其中含有坐标，并按照火灾编码规则进行编码。一旦监测到林火之后，用声光报警的方式进行提醒，同时启动短信平台，将火警信息发至业务人员和相关领导手机上。该子系统与整个森林防火应用软件系统构成无缝连接的整体，也可以安装在单独的服务器或笔记本上作为独立的林火热点信息的报警系统来使用。3.2.2林火卫星信息浏览系统可根据提交入库的文本信息、图片信息通过可视化的方式展现给用户，在森林防火应急指挥调度系统中可直接读取数据。图5-13 卫星监测热点数据信息示意图3.2.3火点定位利用ArcGIS Engine平台GIS地图引擎实现坐标位置的快速定位即在地图上进行醒目的定位，并可结合GIS功能查询火点区域的地理空间基础信息数据，方便查询火灾发生地受影响的居民地、高压线路、油库等高危地带。图5-14 GIS叠加遥感数据示意图3.2.4操作流程国家卫星监测热点报警系统操作流程主要分为以下几个步骤：1启动卫星监测热点报警服务，实现对国家卫星监测热点的实时监测；2. 启动构建卫星监测热点报警系统，监听报警服务的热点数据；3. 监听报警，当获取到卫星热点数据后，系统将自动完成数据的解析和报警；4. 处理报警，确定热点报警信息。3.3 实现外业移动单兵与指挥中心的数据交换利用手持PDA设备，加载森林防火移动单兵系统，实现与服务器端系统的数据交互和位置定位等功能，在最小投资下实现系统的外业应用。这样可以更好的利用供电部门的外业人力，实现森林防火的监测和扑救工作。四、效益分析4.1经济效益最快的林火报警和人力调度，可以有效地将火情控制在萌芽状态，大大节约人力物力投入的基础上，减少设备的损失；输电线路走廊森林火灾的有效控制，也就大大减少了局部断电的时间和范围，为社会经济活动挽回了很多不必要的损失；该项目的投入成本很小，却可以产生良好的经济效益，投入产出比巨大。4.2社会效益通过该系统提高发现火情和指挥扑救的效率，确保输电线路的安全，为社会提供了安全、稳定的供电服务，是对建设和谐社会、维护地方经济发展、保持良好投资环境的重大贡献；与市防火办的信息共享和协同联动，体现了一盘棋精神，也必将为全市其它领域应对突发事件和自然灾害提供有益的借鉴作用。五、拟采取的项目开发方法为了确保项目更加高效有序地实施，拟将整个实施进程分六个阶段进行，采取专人负责的方式，这样可以有效地实施计划，使整个项目顺利圆满地进行。第一阶段：确定项目的业务流程。技术人员根据本项目实际工作流程需求及相关行业应用进行深入探讨。双方共同完成需求分析细划，方案框架审核和确定。包含系统的要素、模块分布和内容范围。确定系统各个功能模块开发的总体技术路线。第二阶段：实施方案确定阶段。对所有讨论进行修改与总结，确定整体方案，细化所有技术细节，明确项目组成员、工作时间和任务。编程人员开始就各个模块中的具体功能进行分析，完成工程实施及系统开发前的所有技术方面的准备。实施人员与开发人员一道对具体如何实现每个模块的功能进行细致的分析。该方案中具体落实到项目组成员每个半天的工作安排，充分确保项目的进度控制。第三阶段：工作平台准备阶段。为实施、研发工作准备好软、硬件环境，同时模拟实际的运行环境，边开发边测试。在此期间就要开始演示运行是因为只有经过真正的网络环境的测试，系统的各种功能才能在正式运行时不会出现问题。在这种测试同时能让有关人员随时跟踪系统建设的进度，以便及时地进行反馈，避免重复无效的工作量，达到动态跟踪进度，及时获得数据的目的。第四阶段：设计开发阶段。在此阶段，开发实现工作将全面展开。由于工作内容涉及面广，同时各模块的工作量不同，项目组将采用阶段性进行实施，分阶段验收的方法，制定定期会议制度。项目组技术和管理人员将制定内部的实施任务清单，并根据清单进