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解读《森林防火视频监控系统技术规范》

时间:2021-04-18 02:09|来源:金农网|作者:国家林业局网站   |编辑:富农业花卉网|点击:6263次


  新近发生的加拿大、俄罗斯森林火灾令人揪心,火灾肆虐、席卷蔓延、损失惨重,令政府头疼不已。熊熊烈火遮天蔽日、惨不忍睹。尽管当今世界科学发展日新月异,但是,人类在控制森林火灾上却并未能取得实质性进展,森林火灾防治始终是世界性的难题。
  于是,“早期发现”就成了将林火扑灭在初始阶段的重要前提。6月1日,国家林业局制定的《森林防火视频监控技术技术规范》(以下简称“标准”)正式实施。在当前生态建设和保护日益成为发展主线的形势下,国家林业局实施这一“标准”有何深意?它是否是“十三五”我国加快森林防火信息化、科学化、现代化建设步伐的一个开端?“标准”的实施对促进森林防火的高效预防和技术升级能带来什么样的影响?带着种种问题,记者日前采访了国家林业局相关司局的多位领导和行业专家,试图给公众一个清晰的答案。
  标准实施开启科学防火一扇门
  “打早,打小,打了”,一直是我国森林防火工作追求的方向。
  《森林防火视频监控系统技术规范》的实施意图在“防”,是强化森林火灾监测预防体系建设的一个重要措施。
  国家森林防火指挥部专职副总指挥、全国森林消防标准化技术委员会主任委员杜永胜接受记者采访时,从我国森林防火工作的全局指出了“标准”实施的意义。
  杜永胜说,森林火灾是森林最危险敌人,它会给森林带来最有害、最具有毁灭性的后果,是林业最可怕的灾害。我国林业建设举世瞩目,森林总量、森林面积持续增长,人工林面积世界第一,在全球森林资源总量不断下滑的形势下,为世界绿色化发展和可持续发展作出了重要贡献。然而建设成果来之不易,保护成果更难。因此,一直以来,森林防火工作都是国家林业局的重点工作之一。但由于森林火灾防治是世界性难题,因此,预防为主,从源头有效控制火情不发生或发生后不成灾,做到“早发现、早控制”,是提高防火效能的有效途径。近年来,我国广泛建设使用了森林防火视频监控系统,在实际应用中确实有效地提高了监测水平,但由于存在着标准的缺失,部分设备投入使用效果并不理想。“标准”实施后,能够促进森林防火视频监控系统技术迈上新的台阶,实现森林火灾快速、有效监控的现实需求,推进森林防火的信息化、科学化、现代化水平。
  具体负责组织这项工作的全国森林消防标准化技术委员会秘书处负责人介绍了“标准”起草的背景。
  过去10年,世界森林大火不断,与我国森林火灾“三下降”的成绩形成鲜明对比。我国取得突出成就的一个重要经验是,重视不断提高森林防火信息化水平,努力从常规手段向高科技手段转化和迈进。我国常用的森林防火监控方法主要有地面巡护、了望塔(台)监测、航空巡护、卫星遥感几类,但在实际应用中各有各的问题。
  为实现科学防火,在“十二五”期间就开始了森林防火视频监控设备小批量的试点和试验,并展现出了先进科技的特殊优势,能有效破解各种传统监测手段无法解决的多种难题,特别是能解决“早期发现、有效识别、准确定位”的关键问题。森林防火视频监控将成为今后乃至相当一段时期内主要的防火监测手段之一。
  据悉,“十三五”期间国家还将对此继续加大投入,说明森林防火视频监控系统建设是符合我国森林防火先进技术推广应用的一项重点。建立“标准”也是推进森林防火工作规范化、标准化和现代化建设的一个有力步骤,因此,各地不仅要高度重视这一标准的实施,更要在推进中参照标准、执行标准,以此来保障视频监控系统和设备的安全运营并在实际应用中发挥重要作用。
  标准为先“打早打小打了”有保障
  “早期发现、有效识别、准确定位”。
  参与《森林防火视频监控系统技术规范》起草标准制订的中国林科院森林生态环境与保护研究所防火领域的首席专家舒立福研究员,道破了“标准”实施从技术层面到应用所要达成的目标,并对一些标准关键要点和亮点进行了说明。
  “及时”“有效”“准确”地控制或消除火险隐患,是当前森林防火工作提出的最新要求,“标准”制定充分体现了这些要求。
  在“标准”规范的系统基本功能要求中,我们可以看到这些内容:
  ——全监控区域巡航周期不大于30分钟;
  ——应具有烟火自动识别的能力,系统应能有效过滤雾、霾、雪、云、阴影、光线、树枝晃动、建筑、水体、车辆等干扰因素,实现准确地识别火情;漏报率不大于1‰、万公顷误报次数不大于3。
  ——应具有报警火点的定位功能,定位误差不大于100米;
  舒立福解释说,“全监控区域巡航周期不大于30分钟”,目的是杜绝发现火情时间过长,从而错过最佳扑火时机。“应具有烟火自动识别的能力”的要求,对关键核心的两项指标“漏报率不大于1‰、万公顷误报次数不大于3”有明确阐述,两项指标中有任何一个指标不能满足,都有可能给森林防火带来不可估量的损失。随着前端防火视频监控点的增多,如果误报率不能得到有效控制,整个系统就将无法使用。假设系统每天工作8小时、1000个视频监控点每个点误报10次,用户单位每分钟则需要处理20多次报警。因此,设立“漏报率不大于1‰、万公顷误报次数不大于3”的指标使误报率在实际操作中趋近于“零”,标准之高正是对林火智能监控系统的严格要求,而实现这些标准要求,图像识别算法是关键。“应具有报警火点的定位功能,定位误差不大于100米”,强调的是尽管林区地形复杂,发生林火后定位的准确度特别重要,尤其是在北方大林区,准确定位显得更为突出,火点的误差过大、判断不准,会影响扑救行军路线而贻误战机。
  “标准”中还规定了系统组成及一般性技术要求、系统主要技术指标等其他内容。每项技术要求都有特定意义。如在前端设备指标要求上,考虑前端监控设备所处环境多十分恶劣,相比传统监控产品其机械强度、防护等级和使用寿命均会受到严峻考验,标准制定小组经过讨论和调研,了解了大部分厂商产品的实际情况,在标准制定过程中对相关指标都进行了必要的规定。同时在标准讨论过程中,专家认为,外观设计成球形的结构设计理念较好,不仅能够使设备运行更平稳、恶劣环境下使用寿命更长,而且抗风阻能力更好。另外,专家建议图像识别尽可能前置,可避免受图像压缩、传输网络不稳定和恶劣天气的影响。
  森林防火视频监控的核心是解决“早期发现、有效识别、准确定位”3个关键技术问题。《森林防火视频监控系统技术规范》是实现从源头上抓好火灾防范,按技术要求实现“早发现、早处置、早扑灭”的一项重要规范。
  科技比拼让落后产品“闪退”
  中国森林防火的现代化需要科技创新,离不开标准指导。
  国家林业局科技司司长胡章翠接受记者采访时说,标准化工作是贯穿于林业改革发展全过程的一项基础性工作,也是推进林业治理体系和治理能力现代化的重要内容。没有林业的标准化就没有林业的现代化。标准以科学、技术和经验的综合成果为基础,是应用新材料、新技术、新科研成果的桥梁,标准化会助推先进科技转化为生产力,及时将科技成果和实用技术进行转换和实施,推动科技创新。标准作为保护社会公共利益及消费者利益的利器,是消除贸易障碍、促进贸易发展的通行证。《森林防火视频监控系统技术规范》填补了行业在该领域标准规范上的空白,解决了这一领域行业无标准可依的问题,对推动森林防火技术升级具有重要意义。
  据了解,《森林防火视频监控系统技术规范》制定时并无国际行业标准可供比较和参考。“标准”按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。“标准”制定时尽可能地做到简化、统一、协调、优化;既要考虑其先进性,也要考虑到实用性、可行性;既要符合国内外发展的需要,也要结合国内目前的实际状况。按专家评价,该项标准能反映我国林业行业的最新水平。
  据全国森林消防标准化委员会秘书处负责人介绍,在“标准”的制定过程中邀请了各级主要防火办的业务专家和领域内的技术专家进行了深入探讨和分析。为达到标准的广泛实用性,形成《森林防火视频监控系统技术规范》(征求意见稿)后,向各省市林业局防火办等有关单位广泛征求意见,共征集了来自国家林业局有关司局和浙江省、四川省、吉林省等省(市)、地方林业局共计51个单位的136条意见,采纳了56条。
  这位负责人还提及,这项工作还在继续深化,除了实施《森林防火视频监控系统技术规范》,目前还在组织制定相应的“技术测试标准”。“技术规范”对满足森林防火业务需求的视频监控产品提出了技术指标要求。而技术测试标准则会进一步明确达到技术规范指标的测试方法,通过标准化的测试方法来验证产品是否达标。技术规范和测试规范相互依存,使森林防火视频监控系统设计与建设有了具体的技术参照标准。
  有业内人士称,没有“标准”以前,防火业务部门存在着困惑,设备的选择没有参考。特别是我国现有的森林防火视频监控设备多数是由城市安防系统设备转化而来,有些产品只解决了“看”的问题,离达到“早期发现、有效识别、准确定位”的关键技术要求还有差距,在实际应用中出现了投入不少、运行成本高,但仍存在着靠人员感官判别出现误报率和漏报率较高等问题,造成了使用效益不高、给应急处置带来难题等尴尬境地。
  胡章翠说,“标准”建立无疑会推动建立行业发展的最佳秩序。这次国家林业局发布实施了《森林防火视频监控系统技术规范》《森林防火视频监控图像联网技术规范》《雷击森林火灾调查与鉴定规范》《森林火险预警信号分级及标识》等11项标准,这些标准破解了森林防火许多领域标准的“真空”,有助于提高森林防火科学管理水平,充分发挥标准在现代森林防火管理和建设过程中的支撑保障作用。
  一位参与制定该项标准的高科技公司负责人说,我们一直致力于在符合森林防火实际需求的技术难题上取得突破,但在产品推广中发现有种现象:许多应用单位并不了解设备的产品性能差别和实际应用的差距,因此,“标准”实施会提高行业准入门槛,给符合应用实际的达标产品带来了发展前景,而不符合林业行业和落后的那些产品必会“闪退”,森林防火的现代化水平也会得到有效提升。
  标准化是各领域技术追求的最高体现形式,谁的产品满足了标准要求,谁就能有较好的服务市场。可以预见,“标准”实施必然会带来森林防火视频监控系统应用的“大浪淘沙”。 (国家林业局网站)

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