吉林省火险预警监测培训课件

1、森林火险预警监测系统建设和森森林火险预警监测系统建设和森林火险预警知识培训林火险预警知识培训长春华信气象科技有限公司一、 森林火险预警监测系统的意义1 1、 森林火险预警监测系统是以森林火险预警监测系统是以“预防为主、积极消灭预防为主、积极消灭”为原则，提高森林防火科技含量，使我们的森林防火工作为原则，提高森林防火科技含量，使我们的森林防火工作实现由传统的被动设防和应急扑救转变为主动设防和有准实现由传统的被动设防和应急扑救转变为主动设防和有准备地扑救；备地扑救；2 2、 由经验型防火向科学防火和全面科学林火管理转变，由经验型防火向科学防火和全面科学林火管理转变，这是实现科学防火、因险设防的关键

2、；这是实现科学防火、因险设防的关键；3 3、 根据森林火险监测系统提供的火险等级预报，科学指根据森林火险监测系统提供的火险等级预报，科学指导林区的野外火源管理，规范林区生活、科学调度扑火资导林区的野外火源管理，规范林区生活、科学调度扑火资源和防扑火力量，防患于未然；对减少森林火灾、减少森源和防扑火力量，防患于未然；对减少森林火灾、减少森林火灾的损失，减少因防火工作对林区人民生产和日常生林火灾的损失，减少因防火工作对林区人民生产和日常生活的影响具有重要的意义。活的影响具有重要的意义。二、森林火险预警监测系统的组成1，森林火险监测站2.吉林省森林火险监测站分布图3.系统数据流程图三、森林火险等级与

3、气象因子的关系森林火险天气指数森林火险天气指数HTZ的计算公式为：的计算公式为： HTZ = A + B + C + D - E 注：注：HTZ为火险等级（共五级）为火险等级（共五级） A为温度为温度 B为湿度为湿度 C为雨量为雨量 D为风速为风速 E为草雪覆盖率为草雪覆盖率 森林防火期每日最高空气温度的森林火险天气指数森林防火期每日最高空气温度的森林火险天气指数 表表A空气温度等级空气温度等级 空气最高温度空气最高温度森林火险天气指数森林火险天气指数一5.00二5.1-104三10.1-158四15.1-2012五20.1-2516六25.120 森林火险每日最小相对湿度的森林火险天气指数森

4、林火险每日最小相对湿度的森林火险天气指数 表表B相对湿度等级相对湿度等级最小相对湿度最小相对湿度森林火险天气指数森林火险天气指数一710二61-704三51-608四41-5012五31-4016六3020降水量降水量降水日及其后的连续无降水日降水日及其后的连续无降水日当日1日2日3日4日5日6日7日8日0.3-2.01015202530354045502.1-5.0510152025303540455.1-10.0051015202530354010.0005101520253035森林防火期每日前期或当日的降水量及其后的连续无降水日的森林火险天气指数森林防火期每日前期或当日的降水量及其后的

5、连续无降水日的森林火险天气指数 表表C 注：降水量小于注：降水量小于0.3mm作为无降水计算，值为作为无降水计算，值为50以上时仍以以上时仍以50计算计算森林防火期每日的最大风力等级的森林火险天气指数森林防火期每日的最大风力等级的森林火险天气指数 表表 D风力等级风力等级距离地面以上距离地面以上10米米的高处风速的高处风速地物象征地物象征森林火险森林火险天气指数天气指数00.0-0.2静、烟直上静、烟直上010.3-1.5烟能表示风向烟能表示风向,树叶略有摇动。树叶略有摇动。521.6-3.3人面感觉有风人面感觉有风,树叶微响树叶微响,旗子开始飘动。旗子开始飘动。1033.4-5.4树叶及小枝

6、摇动不息树叶及小枝摇动不息,旗子展开旗子展开,高的草摇动不息。高的草摇动不息。1545.5-7.9能吹起地面灰尘和纸张能吹起地面灰尘和纸张,树枝摇动树枝摇动,高的草呈波浪起伏高的草呈波浪起伏2058.0-10.7有叶的小树摇摆有叶的小树摇摆,内陆的水面有小波内陆的水面有小波,高的草波浪起伏明显高的草波浪起伏明显25610.8-13.8大树枝摇动，举伞困难，高的草不时倾倒于地面大树枝摇动，举伞困难，高的草不时倾倒于地面30713.9-17.1全树摇动全树摇动,大树枝弯下来大树枝弯下来,迎风步行感觉迎风步行感觉困难困难35817.2-20.7可折毁小树枝可折毁小树枝,人迎风前行感觉阻力甚大人迎风前

7、行感觉阻力甚大.40注注 指数为指数为40以上的以上的 仍按仍按40计算计算 森林防火期内生物及非生物物候季节影响订正指数森林防火期内生物及非生物物候季节影响订正指数 表表 E等级等级绿色植被覆盖绿色植被覆盖积雪覆盖积雪覆盖订正指数订正指数1全部绿草覆盖90以上积雪覆盖20275绿草覆盖60以上积雪覆盖15350绿草覆盖30以上积雪覆盖10425绿草覆盖10以上积雪覆盖55没有绿草覆盖没有积雪覆盖0森林火险天气等级标准森林火险森林火险天气等级天气等级 危险危险程度程度 易燃易燃程度程度 蔓延蔓延程度程度 描述描述森林火森林火险天气险天气指数指数一 没有没有危险危险 不能不能燃烧燃烧 不能不能蔓

8、延蔓延可以实施规定火烧或营林用火，不必采取任何防火可以实施规定火烧或营林用火，不必采取任何防火措施。措施。25二 低度低度危险危险 难以难以燃烧燃烧 难以难以蔓延蔓延一般不必采取专门防火措施，对已发生的林火要及一般不必采取专门防火措施，对已发生的林火要及时扑灭，在严密控制下可以规定火烧或营林用火。时扑灭，在严密控制下可以规定火烧或营林用火。26-50三 中度中度危险危险 较易较易燃烧燃烧 较易较易蔓延蔓延对危险较大地区实行戒严，对已发生的林火要集中对危险较大地区实行戒严，对已发生的林火要集中力量扑灭，应采取防火措施。力量扑灭，应采取防火措施。51-72四 高度高度危险危险 容易容易燃烧燃烧 容

9、易容易蔓延蔓延普遍实行戒严，控制野外各种火源，扑火灭火力量普遍实行戒严，控制野外各种火源，扑火灭火力量处于戒备状态处于戒备状态,尽一切力量扑灭已发生的林火。尽一切力量扑灭已发生的林火。73-90五 极度极度危险危险 极易极易燃烧燃烧 极易极易蔓延蔓延严禁一切火源，全体出动，发布警报，广泛宣传，严禁一切火源，全体出动，发布警报，广泛宣传，把关设卡，对严重危险地区，扑火人员和工具赴临把关设卡，对严重危险地区，扑火人员和工具赴临现场。现场。91注：表中森林火险天气等级为每日最高森林火险天气等级，其等级标准由森林火险天气指数注：表中森林火险天气等级为每日最高森林火险天气等级，其等级标准由森林火险天气指

10、数HTZ查对查对森林火险天气指数森林火险天气指数HTZ的计算公式为：的计算公式为：HTZ = A + B + C + D - E 公式中的公式中的 A B C D E 是根据本地每日各森林火险天气因子和物候订正因子，分别从是根据本地每日各森林火险天气因子和物候订正因子，分别从 表表1，表，表2，表，表3，表，表4 表表5 查得的各森林火险天气数值和物查得的各森林火险天气数值和物候季节订正数值候季节订正数值 森林火险天气等级标准查询对照表森林火险天气等级标准查询对照表四、SHJ-型森林火险监测站简介 SHJ-森林火险监测站是吉林省森林防火指挥中心与长春天信气象仪器有限公司依据LYT1172-95

11、全国森林火险天气等级标准以及中国气象局的地面气象观测规范共同开发研制的。 2001年生产的第一批森林火险监测站，经过10多年的不断升级改造，截止2013年在全国林业系统运行了近2000套。 五、 森林火险预警监测系统的工作原理 森林火险预警监测系统为清晰的模块化设计，各种传感器、电源、通讯、数据存储单元高度集成，将采集到的大气温度、湿度、日降水量、风向、风速等要素进行自动采集，处理、存储。各项测量数据和计算数据通过GPRS无线网发送给中心站的服务器，并由计算机上的专业处理软件作相应的数据处理，最后进行火险的预报及火险等级的发布。系统结构示意图 监测站示意图六、 各部分工作原理 1、 温度传感器

12、 气温测量采用铂电阻温度传感器，阻值气温测量采用铂电阻温度传感器，阻值为为100100欧姆，随着温度的升高电阻增大，电欧姆，随着温度的升高电阻增大，电阻值约在阻值约在8080120120欧姆之间变化。为了提高欧姆之间变化。为了提高测量准确度和消除引线电阻的影响，通常测量准确度和消除引线电阻的影响，通常接成四线制。接成四线制。 2 2、湿度传感器、湿度传感器 湿度测量采用的是湿敏电容传感器。直湿度测量采用的是湿敏电容传感器。直接将电容量的变化转换为模拟电压输出，接将电容量的变化转换为模拟电压输出，其输出线性度好，整体具有互换性，测量其输出线性度好，整体具有互换性，测量过程简单，功耗低。过程简单，

13、功耗低。 3 3、风向风速传感器、风向风速传感器 风速测量采用常用的三杯旋转架式传感风速测量采用常用的三杯旋转架式传感器，用光电方法将旋转架的转速变换成脉器，用光电方法将旋转架的转速变换成脉冲频率信号，用数据采集器测量传感器的冲频率信号，用数据采集器测量传感器的输出频率以计算出风速值。输出频率以计算出风速值。风向测量采用风向标式传感器，应用导电风向测量采用风向标式传感器，应用导电塑料电位器将风向标的偏角转换成电压信塑料电位器将风向标的偏角转换成电压信号以供数据采集器测量。号以供数据采集器测量。 4 4、雨量传感器、雨量传感器 雨量测量采用翻斗式雨量传感器，它雨量测量采用翻斗式雨量传感器，它将降

14、雨量转换成脉冲计数，采集器累计此将降雨量转换成脉冲计数，采集器累计此脉冲就可以测得雨量的累计值。脉冲就可以测得雨量的累计值。5、数据采集器 森林火险监测站森林火险监测站的数据采集器是我的数据采集器是我公司专门为该站研公司专门为该站研发并生产的新一代发并生产的新一代采集系统，它具有采集系统，它具有低功耗测量准确低功耗测量准确稳定可靠等特点。稳定可靠等特点。定时采集数据，可定时采集数据，可连接连接GPRS/CDMAGPRS/CDMA无线无线网络传输数据。网络传输数据。6. 太阳能蓄电池供电单元 设备是等电位设计，采用太阳能系统供设备是等电位设计，采用太阳能系统供电，太阳能板的功率为电，太阳能板的功

15、率为15W,蓄电池为蓄电池为12V,12A的铅酸电池。可保证在连续阴雨天的铅酸电池。可保证在连续阴雨天气系统工作气系统工作28天。天。 7 7、通讯单元、通讯单元 数据通讯模快是通过数据通讯模快是通过GPRSGPRS网络，将采网络，将采集到的各传感器信号，自动传输至指挥中集到的各传感器信号，自动传输至指挥中心进入气象信息数据库，并由专业软件进心进入气象信息数据库，并由专业软件进行火险等级的计算行火险等级的计算 、发布。、发布。8、防雷设计 风杆带有导电性能较好的铜材料避雷针，风杆带有导电性能较好的铜材料避雷针，并由铜缆与地下避雷装置相连。在有直击并由铜缆与地下避雷装置相连。在有直击雷和感应雷的

16、情况下，能够在极短的时间雷和感应雷的情况下，能够在极短的时间内将雷电引入地网并泄放到大地。内将雷电引入地网并泄放到大地。森林火险监测站主要的技术参数测量测量要素要素测量范围测量范围分辨率分辨率准确度准确度平均平均时间时间自动采样自动采样时间时间大气大气温度温度-50-5050500 0110.20.21min1min6 6次次/min/min大气大气湿度湿度0 0100100RHRH1% RH1% RH3 3RHRH；（80%RH80%RH）5 5RHRH（80%RH80%RH）1min1min6 6次次/min/min风速风速0 060m/s60m/s0 01m/s1m/s(0.5+0.03

17、V)m(0.5+0.03V)m/s/s3S3S2min2min10min10min1 1次次/min/min风向风向0 03603601 1 5 5雨量雨量0-999.9mm/0-999.9mm/日日0 01mm1mm0.4mm(10mm)0.4mm(10mm)4%4%（10mm10mm）1min1min1 1次次/min/min七、森林火险信息采集平台八、森林火险监测站选点要求 应在各地市，特别是在森林火灾多发或潜在威胁的林缘地应在各地市，特别是在森林火灾多发或潜在威胁的林缘地域域, ,建站地点及周围环境要满足气象部门关于自动气象站选址建站地点及周围环境要满足气象部门关于自动气象站选址的基本

18、条件要求。的基本条件要求。 考虑气候、物候、地貌类型、地形条件及森林类型等综合考虑气候、物候、地貌类型、地形条件及森林类型等综合条件，结合监测站建设数量因素，将本地重点林区进行有代表条件，结合监测站建设数量因素，将本地重点林区进行有代表性的区域划分，保证每一区域内都建有监测站。性的区域划分，保证每一区域内都建有监测站。 在一个区域内，监测站应选择在火险等级最高的地方（如在一个区域内，监测站应选择在火险等级最高的地方（如阳坡、开阔地等）。阳坡、开阔地等）。 为了便于设备安装、调试，设备的管理维护，监测站应建为了便于设备安装、调试，设备的管理维护，监测站应建在交通较为便利、有人管护的地方。在交通较

19、为便利、有人管护的地方。 为了便于数据的采集、传输，监测站应建在中国移动、中为了便于数据的采集、传输，监测站应建在中国移动、中国联通国联通GPRSGPRS信号覆盖的区域。信号覆盖的区域。 选好地址后就不能更改了，如更改后续问题十分复杂。选好地址后就不能更改了，如更改后续问题十分复杂。九、SHJ-森林防火监测站基础制作 设备安装地点要求 在选好XX林场、XX检查站之后 要在其管辖范围内 挑选一个比较开阔的地方，首先选一个风杆基础位置，以风杆基础为中心 在其半径为5米的圆上找到三个拉线基础的位置，每个之间的角度是120。然后在以风杆基础为中心，在其四周找到8个围栏基础位置，每个围栏基础之间距离1.

20、5米。选好可用石灰粉或其他标识物将每个基础的具体位置标识好，确定距离无误后在进行挖坑。在确定围栏基础位置时候可将两片围栏与三个围栏基础先连接在一起，在进行选位，这样可以一次选好三个位置，而且能避免位置选择不符合尺寸，导致围栏无法安装的情况出现。 注意事项：注意事项： 1，风杆基础是整个选址的基准点，在选择之前一定要考虑到拉线和围栏基础的位置。 2， 要保证地面平整，不要选在斜坡上，否则围栏无法安装。 3，风杆基础至少有一个方向要10米以上的空间，包括上空无电线等遮挡物。便于10米风杆放倒，立起。 4，选好的风杆基础的南边不要有高大的建筑物，树木等遮挡阳光。 5，在选好的风杆基础正上方不能有大树

21、等影响风传感器的测量。 6，各个基础之间的距离一定要符合图纸规定的尺寸。 在制作地基基础之前，请将预埋件取出在制作地基基础之前，请将预埋件取出。1. 1. 预埋件准备。预埋件准备。 预埋件包括（见图二）：预埋件包括（见图二）： 中心基础用膜板中心基础用膜板1 1块，地脚螺栓块，地脚螺栓3 3根，根，M16M16螺母螺母6 6个。个。 拉线基础用拉线环拉线基础用拉线环3 3个。个。 避雷接地针和接地线各避雷接地针和接地线各1 1根。根。2. 2. 原材料准备。原材料准备。 水泥：大约水泥：大约7 7袋；袋； 石子：大约石子：大约1414袋；袋； 沙子：大约沙子：大约1414袋；袋； 木板：木板：

22、4848块。块。图二图二 二、地基基础的浇筑二、地基基础的浇筑1 1风杆中心基础的浇筑风杆中心基础的浇筑 挖掘地基基础坑：在选好的地挖掘地基基础坑：在选好的地基基础位置上，挖一个长、宽基基础位置上，挖一个长、宽500500500500毫米，深毫米，深500500毫米的基础坑。毫米的基础坑。 埋好避雷接地针：将接好线的埋好避雷接地针：将接好线的避雷接地针砸入坑底部的土中，接地避雷接地针砸入坑底部的土中，接地线甩在地面上（见图四）。线甩在地面上（见图四）。 组装预埋件：取出中心基础用组装预埋件：取出中心基础用模板、模板、3 3根地脚螺栓、根地脚螺栓、6 6个个M16M16的螺母，的螺母，按中心基础

23、模板组装图（见图二）所按中心基础模板组装图（见图二）所示尺寸，拧紧上下示尺寸，拧紧上下6 6个个M16M16螺母，将模螺母，将模板和地脚螺栓固定好。注意：一根螺板和地脚螺栓固定好。注意：一根螺栓露出模板栓露出模板8080毫米，两根露出毫米，两根露出3232毫米。毫米。 预埋件埋设方向的选择：组装预埋件埋设方向的选择：组装好的预埋件，在插入浇注好的混凝土好的预埋件，在插入浇注好的混凝土前，要将两个露出模板之上前，要将两个露出模板之上3232毫米短毫米短螺栓所在的这个边，对准安装场地宽螺栓所在的这个边，对准安装场地宽阔的一面（见图三）阔的一面（见图三） 中心基础的浇筑：用中心基础的浇筑：用4 4块

24、准备好的木板，在中心块准备好的木板，在中心基础坑上围成一个基础坑上围成一个500500500500毫米见方的木框，毫米见方的木框，将搅拌好的混凝土浇入坑将搅拌好的混凝土浇入坑中，浇筑至与木框上端平中，浇筑至与木框上端平齐。取来组装好的预埋件，齐。取来组装好的预埋件，按确定的方向，垂直地插按确定的方向，垂直地插入刚刚浇筑好的基础中间，入刚刚浇筑好的基础中间，插入深度以模板表面与中插入深度以模板表面与中心基础表面一平为准（见心基础表面一平为准（见图四）。接地线露出地面图四）。接地线露出地面300-500300-500毫米。然后用抹毫米。然后用抹刀将基础表面抹平，刀将基础表面抹平，2 2天天后撤去木

25、板。后撤去木板。图四图四2 2拉线基础的浇筑拉线基础的浇筑 三个拉线基础的浇筑三个拉线基础的浇筑程序与中心基础一样。程序与中心基础一样。 挖好基础坑后，将准挖好基础坑后，将准备好的木板在基础坑上端，备好的木板在基础坑上端，围成围成500500500500毫米见方的毫米见方的木框，开始浇筑混凝土，木框，开始浇筑混凝土，浇筑至与木板上端一平。浇筑至与木板上端一平。将拉线环逐将拉线环逐 一垂直地插入一垂直地插入3 3个拉个拉线基础中间（见图五）。线基础中间（见图五）。然后用抹刀将基础表面抹然后用抹刀将基础表面抹平，凝固平，凝固2 2天后撤去木板。天后撤去木板。图五图五3.3.围栏基础的浇筑围栏基础的

26、浇筑 围栏基础一共有八个，围栏基础一共有八个，按图所示在中心基础周围挖按图所示在中心基础周围挖八个长宽高为八个长宽高为350mm350mm350mm350mm350mm350mm的坑，的坑，挖好基础坑后，将准备好的挖好基础坑后，将准备好的木板在基础坑上端，围成木板在基础坑上端，围成350350350350毫米见方的木框，毫米见方的木框，开始浇筑混凝土，浇筑至离开始浇筑混凝土，浇筑至离地面地面100100毫米即可，然后将围毫米即可，然后将围栏预埋件垂直插入，用抹刀栏预埋件垂直插入，用抹刀将基础表面抹平，凝固将基础表面抹平，凝固2 2天后天后撤去木板。围栏立柱与围栏撤去木板。围栏立柱与围栏预埋件已

27、经连在一起，立柱预埋件已经连在一起，立柱分为中间立柱分为中间立柱 与拐角立柱预与拐角立柱预埋时要注意区分，预埋立柱埋时要注意区分，预埋立柱时要水平且每两个立柱的距时要水平且每两个立柱的距离在离在1.51.5米，否则围栏无法安米，否则围栏无法安装。装。做基础时的注意事项1、中心基础的预埋件露出地面部分一定要垂直地面。2、中心预埋件的两个短螺杆一侧，不要直对着围栏 杆，否则风杆难以放到。3、两个围栏立柱之间要确保1.5米，且围栏立柱要确保垂直。4、基础露出地面部分要在100毫米左右，不要过高，也不要过低。实物效果图十、保养及维护 监测站能良好的运行，应定期进行维护检查，每个月需进行两次。并警惕危害

28、性天气如冰雹、台风带来的危害。定期检查设备（传感器、电缆及围栏）是否完好或丢失，为保证设备的正常运行。如有破损或丢失，可与我公司联系。1.温湿度传感器的维护温湿度传感器的维护温湿度传感器悬挂在百叶罩中，维护时用湿布轻轻擦拭其表面，擦拭干净即可。2风传感器的维护风传感器的维护观察风传感器转动是否灵活，若有怀疑，可在1级风时再观察，若确实不灵活，应联系厂家予更换。3太阳能板的维护太阳能板的维护保证每月两次擦拭太阳能板，清理周围的杂草和树木，保证太阳能正常照射到太阳能板。4线缆的维护线缆的维护如发现线缆有老鼠啃食现象，可适量投掷鼠药，防止电缆受到损害。5采集器的维护采集器的维护在日常维护时，应注意采

29、集器的整洁，上面无覆盖物。6雨量传感器的维护雨量传感器的维护雨量传感器的电子元件较少，理论上是最可靠的传感器，实际上问题最多，是最需要维护保养的传感器。一般主要是灰尘、树叶、昆虫等堵塞流水口或结网而影响翻斗翻转。因此，应经常拆下筒体予以检查。清洗时旋下雨量筒外三颗固定螺丝，取下雨量筒外壳，并对外壳内盛雨处进行清洁，清洗完毕后装回雨量筒外壳，旋紧三颗固定螺丝；7 场地维护场地维护 如果场地内有杂草灌木等应及时清理。十一、故障排查一、正常运行一、正常运行已10点的数据为例：1、9:56分左右设备启动（采集板上的红灯开始闪烁）2、10:06分左右通讯模块上的PWR灯亮起红色，NET灯有绿色闪烁的情况。3、10：07分左右PWR灯在红色的状态下变成绿色（系统已连上中心服务器）4、10:08分左右PWR在绿色的状态下有红色闪烁（系统向中心服务器发送数据）5、10：10分左右采集板上的红灯停止闪烁灭掉，同时通讯模块上的NET灯和PWR灯灭掉，系统进入休眠状态，这样就完成了一次工作，到下一个整点