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森林智能巡护系统

2017-05-19 09:47:05更新

1.1项目背景


中国森林资源的现状远不能满足国土生态防护和社会经济发展的需要。与此同时,我国每年因森林火灾、病虫害而损失惨重,另外局部地区乱垦滥占森林地问题严重。因此如何对森林进行有效的监管是目前迫在眉睫的问题。然而传统的森林监管工作方式在森林监管方面存在明显的不足,例如:无法对森林资源进行实时监控、巡检信息无法实时上传、巡检人员管理困难、巡检效率低、无法实时监督和掌握巡检人员的巡检情况以及其所处位置、无法保障巡检人员的安全等。因此森林智能巡护系统尤为重要。

全球定位系统(Global positioning system)具有实时、高精度定位等特点,是空间目标样本采集的有效工具。数据库技术是通过研究数据库的结构、存储、设计、管理以及应用的基本理论和实现方法,并利用这些理论来实现对数据库中的数据进行处理、分析和理解的技术。云计算(cloud computing)是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。云计算的技术发展,使得海量数据的运算、存储、发布、应用成为可能。4G通讯是第四代移动通信技术,是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术,可以作为巡检信息实时传输的工具。将这些先进技术结合在一起,充分发挥各自特长,优势互补,真正实现森林巡护的动态监控、指挥调度和快速反应。


1.2建设目标


森林智能巡护系统为森林护林部门提供针对防火、防违法占用需求的完整巡检管理解决方案,该系统由移动巡检终端、服务器端和中心管理端构成,三者有机结合,实现森林管理与人员管理的规范化、综合化、智能化、自动化、科学化。系统基于全球定位系统( GPS/BDS)对巡检人员进行实时定位;基于GPRS/3G/4G公网对巡检信息进行实时上报,应急情况下采用北斗卫星通信方式打通通信通道,进行应急通讯;系统基于 GIS技术、数据库技术及云服务方式对巡检信息、人员信息,进行信息化、智能化管理,对人员考勤、灾害信息进行自动化、智能化的进行统计分析,并以表格、统计图、专题图等多种形式进行展示,增强了与用户之间的交互性,增强了系统的可操作性。多种先进技术相结合,建立了森林外业巡检、人员管理、实时监控、程式化事件信息管理(事件上报、接收、立案、转发、核实)的智能一体化解决方案,实现森林巡检模式的改革与创新。


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1.3系统构成


移动巡检端


智能终端可进行实时GPS定位,点线面数据的采集,位置及巡检信息的实时上传,群组通讯,一键报警,加载地图,自带全面的林业工作表格进行现场填写等功能。


中心管理端


巡检人员分级管理、实时监控;巡检人员轨迹的实时显示、选时回放,调用摄像头进行视频监控;巡检人员的智能化考勤管理,灾害信息的可视化、交互式统计分析,辅助领导进行决策。


服务器端


服务器是数据接收传送存储的中心,移动巡检端与中心管理端之间的一切交互数据都将通过服务器进行接收、传送、存储。


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1.4系统特点



智能化


安卓智能化设备,提供流畅用户体验。巡检信息由移动端发送,中心管理端自动接收,让业务流转、应急处置智能高效。


移动化


移动互联网化体验,从前端业务直达后端管理,前后端随时随地交互共享、查看调度。可以登陆智能设备终端进行实时交互共享。


低投入


工作现场无需布点,打卡点无需安装任何打卡设施,无线传输通道利用已有的成熟的公网进行数据通讯,无需建设专门的通讯网络,系统完整度高,初期投入少,打造低成本高效益的解决方案。


云加端


即可为用户提供前置方式的私有云方案,也可提供低成本的基于互联网的公有云方案,与移动端完整融合,以云加端的移动互联网技术架构,为用户提供先进高效的办公体验。


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1.5项目建成后能解决的问题


解决巡护员管理、考勤困难的问题


目前对巡护员的管理是粗放式的,管理采用纸质表格、轨迹仪;考勤采用电话查询、巡护员记录纸质巡检文档的原始方式,该方式无法对巡护员进行有效的管理,巡护员有没有去巡检,在哪里巡检也无从得知。

森林智能巡护系统建成后将建立巡护员数据库,智能化的对巡护员进行管理,通过GPRS/3G/4G网络将人员实时位置上传到服务器,可实时查看巡护员的位置和巡检情况,同时可根据巡护员的实际出勤情况,自动生成考勤日统计表、考勤月统计表和考勤年统计表,让考勤更简单方便。

如果每个护林员有对应明确的巡检小班、系统支持在该护林员的小班数据范围统计有效巡检里程,作为考核指标。考勤报表支持当地的报表格式,可以按照实际情况定制报表。巡检系统解决了轨迹仪和国内某些著名软件只注重移动端的采集,忽视了WEB端的数据管理统计问题。


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巡护日志电子化、通知文件电子化


解决了巡护日志记录的用原始纸质方式。目前森林巡检过程中巡护日志的管理仍使用纸质记录和存档的方式,调档查询困难,问题回溯困难。

森林智能巡护系统建成后将实现无纸化、电子化的数据采集和管理,可使用关键字、时间对数据进行查询,使得调度查询,问题回溯更简便。


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事件上报、面积数据实时采集,云端传送


解决数据采集管理方式原始的问题。目前巡护员的巡检信息采用纸质记录的原始方式,只能记录文字型的巡检信息,且只能事后上报这些信息,遇到违法占用等事件,只能打电话进行上报,只能描述一个大概的地点,且不能描述现场的详细情况。森林智能巡护系统建成后将巡检信息进行电子化存档,可通过 GPRS/3G/4G网络将巡检信息实时上传到系统,同时系统支持图片、视频等多媒体信息的采集与上传,支持位置坐标的获取与上传。当遇到火灾、病虫害等突发事件时,第一时间得到现场的实际情况,辅助领导进行决策。过去巡护员随身携带的手机、轨迹仪、照相机、巡护记录表这些必备物件,现在用一台智能终端就可以代替了。


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▲打卡点(检查点)设置,解决巡检死角不到位的问题


过去工作安排的重要检查点,只能口头性的布置任务,最多的只能是一再叮嘱,对护林员的巡检情况无法及时了解,不清楚他到底去没去到那个区域巡检。对于负责、自觉的护林员来说,情况可能还好,但是更多的时候无法达到及时发现情况,排除隐患的目的。

现在通过系统可针对性的设置检查点的位置,和巡查的次数,保证护林员能够巡检到位,及时发现情况,排除隐患。

检查点支持任意巡检员组队设置,使得实际巡检工作中的组队巡检方式可以执行和考核。

检查点的设置功能可以由各系统或各站场的的管理员自行设置,无需通过软件开发厂家设置。

目前巡护员只能在林区进行漫无目的的巡检,进入林区后就基本和管理员失去了联系。森林智能巡护系统建成后将通过划定巡护区域,指定必须巡检的地点,下发巡护任务来提高巡护效率。巡护员可通过电子地图查看自己的实时位置,是否在自己的管护区域进行巡检,同时管理员可通过系统对巡护员进行指挥调度,可实时对巡护员下发巡护任务,提高巡护效率。


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▲双向预警机制:让巡检员、站长或管理员能够及时知晓巡检情况


解决了过去只有巡护员本人第一时间知道自己的巡检情况。森林智能巡护系统不仅仅对巡护员,还可以使得巡护工作的管理者能及时知道自己本站巡检情况,报警和事件上报情况。系统会根据设定预警条件,通过短信和系统消息的方式发送或推送预警内容,让巡检员和管理者都可以第一时间知道具体的巡检情况。


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▲精准巡检、历史追溯、辅助决策


解决了巡护数据无法有效利用的问题。目前巡护数据都是纸质文档,存档后基本就束之高阁,无法发挥这些珍贵数据的作用。森林智能巡护系统建成后,将自动统计分析这些数据,提取出有价值的数据,并以多种方式进行展示,辅助领导进行决策。例如通过长期的灾害数据记录,可统计出火灾的高发区域和高发时期、病虫害的高发区域和高发时期等等。


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2.巡检硬件产品参数


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