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摘要:指出了森林火災(zāi)是一種失去人為控制而在森林范圍內(nèi)自由快速蔓延的林火行為,具有較強的突發(fā)性,且破壞性極大,救助也存在較大的困難,給人類、森林及其生態(tài)系統(tǒng)都帶來一定程度的損失與危害。基于此,探討了森林防火無線通信指揮系統(tǒng)與gps技術(shù)在森林防火工作的應(yīng)用,以期提供參考。
關(guān)鍵詞:森林火災(zāi);防火工作;無線通信;GPS技術(shù)
1引言
當(dāng)前專業(yè)無線通信技術(shù)在迅猛發(fā)展,既包括常規(guī)的通信技術(shù),也包括高端技術(shù)中的集群通信技術(shù)。其中以集群通信技術(shù)為支撐的集群系統(tǒng)具有調(diào)度功能,可滿足一定的通信調(diào)度指揮需求。而GPS技術(shù)也是一種高新技術(shù),隨著森林火災(zāi)的頻繁發(fā)生,其在森林防火工作中同樣占據(jù)著重要地位。因此,以GPS技術(shù)為核心的森林防火無線通信指揮系統(tǒng)應(yīng)運而生,如今在森林防火領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。
2森林防火無線通信指揮系統(tǒng)
在森林防火無線通信指揮系統(tǒng)的實際運用中,要求其覆蓋面為省市區(qū)的全部林場。只是集群通信系統(tǒng)的建設(shè)成本非常高,且森林防火無線通信指揮系統(tǒng)通常使用單頻同播通信網(wǎng),就是通過多個同播中轉(zhuǎn)基站來實現(xiàn)信息的傳輸、通信以及調(diào)度指揮,其中蘊含著一些問題,受到了一定的關(guān)注。其問題在于:隨著覆蓋面的擴大,中轉(zhuǎn)基站數(shù)量需要相應(yīng)增加,這就使得系統(tǒng)會出現(xiàn)重疊區(qū),產(chǎn)生一種同頻干擾問題,直接影響著該系統(tǒng)在實踐過程中的通信質(zhì)量,進而影響森林防火工作的順利開展。因此,對這一系統(tǒng)進行改進勢在必行,當(dāng)下比較理想的方法即是引入GPS技術(shù),以消除同頻干擾問題,改良系統(tǒng)的功能,在更大程度上保障了森林防火無線通信與調(diào)度指揮工作,推動森林防火工作的更有效開展[1]。
3GPS技術(shù)用于森林防火通信中的作用
3.1林區(qū)觀測基站之間不需要通視
在森林防火工作中,要求無線通信指揮系統(tǒng)可以快速獲取森林內(nèi)部信息。而為了達到這個目的,就要在林區(qū)建立森林火訊的觀測基站,以便快速地收集周圍林區(qū)的相關(guān)信息。在這個方面,觀測基站所獲取的信息需要保證真實性與準(zhǔn)確性,因此要求各觀測基站之間可以支持信息核對的功能。若沒有建立在GPS技術(shù)的基礎(chǔ)上,那么林區(qū)的觀測基站要通過線纜而實現(xiàn)有效的通信連接。但是這樣的情況下,線纜資源消耗量比較大,在一定程度上提高了森林防火成本。同時,森林內(nèi)部的地形比較復(fù)雜,而且交通也不便利,架設(shè)線纜的施工操作具有較大的難度。而在無線通信指揮系統(tǒng)中引入GPS技術(shù),可以借助其衛(wèi)星定位功能,實時接收任何兩個或兩個以上觀測基站的信號。在這個情況下,意味著觀測基站之間并不需要通視功能,也不用進行連接,具有良好的應(yīng)用優(yōu)勢[2]。
3.2可有效提高觀測的精度
GPS是新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng),其導(dǎo)航服務(wù)具有實時性、全天候的特點,其情報搜集能力和應(yīng)急通訊功能都非常強。而在定位功能方面也具有短距離和高精度的特點。比如15km內(nèi)為短距離,其精度已經(jīng)達到了厘米級,而中距離或者遠距離的精度不超過10m。比如國內(nèi)自主研發(fā)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng),已經(jīng)將短距離的定位精度提高至厘米級。在林區(qū)內(nèi)采用GPS技術(shù)對森林防火無線通信指揮系統(tǒng)進行改良,實現(xiàn)對森林內(nèi)部現(xiàn)況的科學(xué)定位與觀測,可發(fā)揮出觀測精度高的優(yōu)勢,更好地滿足防火檢測工作的需求,也可提高森林防火的工作效率與工作質(zhì)量。
3.3具有比較高的自動化水平
在森林防火無線通信指揮系統(tǒng)中引入GPS技術(shù),可改進系統(tǒng)的功能,其中的模塊化控制系統(tǒng)具有非常高的自動化水平?;贕PS技術(shù)的森林防火無線通信指揮系統(tǒng)能夠減輕林業(yè)管理人員的工作壓力,其掌握好儀器操作技能,就可以操控系統(tǒng)自動地對林區(qū)情況進行檢測,這是森林防火監(jiān)測自動化與智能化的體現(xiàn)。另外,該系統(tǒng)增設(shè)了自動化的報警系統(tǒng),能夠在監(jiān)測到火災(zāi)信號的同時立馬給予警報,利于有關(guān)人員及時快速地采取森林防火措施,降低損失。
3.4消除同頻干擾問題
兩部發(fā)射頻率一致的中繼設(shè)備在運行過程中,會出現(xiàn)通信覆蓋的重疊區(qū)域,進而導(dǎo)致同頻干擾現(xiàn)象的發(fā)生,直接影響著通信質(zhì)量。要消除其中的同頻干擾問題,就需要對同頻的中繼設(shè)備之間存在的頻率偏差進行有效調(diào)整,盡可能降至最小。但是音頻帶寬例外。在確保中繼設(shè)備的頻率穩(wěn)定度滿足了0.05×10-6的條件下,可以讓中繼設(shè)備之間存在的差頻在音頻通道之外。同時,將該差頻維持一致性,就可以有效提高同頻覆蓋交界區(qū)的通信質(zhì)量。而GPS基準(zhǔn)時鐘信號源可以達到上述要求,消除同頻干擾問題。因此,在森林防火無線通信指揮系統(tǒng)引入GPS技術(shù),在許多方面都可以推動森林防火工作的有效開展。
4森林防火無線通信指揮系統(tǒng)與GPS技術(shù)的具體應(yīng)用
4.1在林火預(yù)防中的具體應(yīng)用
首先,借助GPS技術(shù),能夠?qū)扇嘉镱愋偷氖疽鈭D進行繪制。這種先進的功能取代了傳統(tǒng)多人徒步行進而對林區(qū)各種可燃物分布區(qū)域進行區(qū)別的方法,節(jié)省了大量的人力、物力以及時間。同時,GPS定位技術(shù)能夠?qū)Ω黝惪扇嘉飬^(qū)域的經(jīng)緯度進行讀取與記錄,并在地圖上進行標(biāo)記,最后可將各記錄點進行連線,繪制成為相應(yīng)的示意圖。而這一示意圖可以為森林防火無線通信指揮系統(tǒng)提供有效的參考依據(jù),利于相關(guān)人員科學(xué)制定林火的預(yù)防措施,進而快速組織滅火隊伍,準(zhǔn)備好滅火設(shè)備,采用合理的滅火戰(zhàn)術(shù),在最短的時間內(nèi)應(yīng)對林火災(zāi)情。其次,可以通過地形圖進行防火隔離帶的總體規(guī)劃。在這個過程中,可借助GPS技術(shù)標(biāo)明防火隔離帶的起終點以及中間的各節(jié)點相關(guān)地理坐標(biāo)。若是在設(shè)置了防火隔離帶之后,出現(xiàn)了意外跑火的狀況,則可借助GPS對其進行迅速定位,并上傳報告,便于系統(tǒng)及時發(fā)揮通信指揮作用,及時組織撲救措施,增強其安全保障度[3]。
4.2在偵查火情中的具體應(yīng)用
若是林火災(zāi)情比較嚴(yán)重,基于GPS技術(shù)的森林防火無線通信指揮系統(tǒng)可以發(fā)揮定位與通信指揮的優(yōu)化組合作用。通過GPS技術(shù),可對各個火頭進行準(zhǔn)確的定位,收集火線長度、火頭數(shù)、火災(zāi)區(qū)域的面積以及火災(zāi)的發(fā)展方向等等各種重要的一系列信息傳輸至系統(tǒng)控制中心,便于指揮人員參考上述火場要素針對林火災(zāi)情進行有效的撲救指導(dǎo),作出最合理的撲救隊伍人力部署,并制定撲火效率最高的林火撲救措施。若是遇到需進一步對林火或者熱點進行核實的情況,比如無法辨析是林火還是其他類型的火災(zāi),或者出現(xiàn)大面積水面反光的情況而被視為熱點的情況,就需要GPS導(dǎo)航技術(shù)對熱點位置進行重新的準(zhǔn)確定位,有效提高火災(zāi)類型的識別性,收集準(zhǔn)確的信息,傳輸至系統(tǒng)中,為指揮部提供有效且準(zhǔn)確的參考信息[4]。
4.3在林火撲救中的具體應(yīng)用
首先,林區(qū)的地形比較復(fù)雜,撲火人員前往火場時的行進路線并非直線,而借助GPS技術(shù),能夠?qū)π羞M路線的關(guān)鍵節(jié)點進行明確,然后根據(jù)其地理坐標(biāo)而發(fā)揮導(dǎo)航功能,指揮部可以向撲火人員提供最佳的行進路線,甚至是可以為其提供最佳的撤離火場路線??捎行Ч?jié)省時間,也可以減少人員的體能消耗,進而保障撲火人員的安全。其次,在撲救林火方面,機降火災(zāi)現(xiàn)場是非??旖莸姆椒?。但是實際上火場的能見度非常差,又要在安全飛行高度基礎(chǔ)上降落火場,這具有極大的難度。而GPS技術(shù)的定位與導(dǎo)航功能可收集火場的經(jīng)緯度信息,讓飛機可以在GPS技術(shù)的引導(dǎo)下快速抵達火場,也可以在參考火場實際地形情況之后,再決定是否進行機降滅火。然后,在各種條件都具備的前提下,可采用飛機灑液的方式對火場進行滅火。在撲火之前,可在GPS技術(shù)的指導(dǎo)下進行撲火,提高飛機灑液的撲火效率,同時也保障飛行安全。再者,若是林火災(zāi)情過于嚴(yán)重,或者火場地段撲救工作困難,撲火人員可借助GPS技術(shù)輸送所在位置的經(jīng)緯度信息,傳至指揮部,讓指揮部可以及時采取增援措施。最后,撲火結(jié)束后,也需要借助GPS技術(shù)確定火場可復(fù)燃區(qū)域的相關(guān)地理坐標(biāo),指揮部需要部署人力對相應(yīng)的復(fù)燃地區(qū)采取最終滅火措施,真正達到滅火目的。
5結(jié)語
林火在當(dāng)前和未來一段時間內(nèi)都是會影響國內(nèi)林業(yè)發(fā)展的重要問題,而森林防火無線通信指揮系統(tǒng)與GPS技術(shù)在森林火災(zāi)的預(yù)防、檢測、撲救的過程中的應(yīng)用價值非常高,可加大其在林火預(yù)防實際工作中的應(yīng)用力度,借助GPS技術(shù)與無線通信指揮系統(tǒng)的功能滿足林火預(yù)防工作各方面的需求,實時保障林區(qū)安全。
參考文獻:
[1]李建明.試論GPS技術(shù)在森林防火無線通信指揮系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科學(xué)與財富,2016(9):337~337.
[2]張潤嘉.宋娟,費海強.森林防火移動助手系統(tǒng)在森林防火中的應(yīng)用及實現(xiàn)[J].內(nèi)燃機與配件,2017(24):126~127.
[3]宋娟,費海強.森林防火移動助手系統(tǒng)在森林防火中的應(yīng)用及實現(xiàn)[J].內(nèi)燃機與配件,2017(24):126~127.
[4]梁濤,張麗麗.基于GPS的異地考勤管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].中南民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2016(2):111~115.
作者:黃福華 單位:梧州市蒙山縣林業(yè)科學(xué)研究所