李长梦

摘要：森林作为陆地生态系统中，最为复杂、最为庞大且具有多种功能，涵盖许多物种，具有多种效益的重要生态系统，对于任何国家、任何地区而言都是不可或缺的，但是因为天灾、人祸的因素，森林经常会突发火灾，根据数据显示，我国一年内发生的森林火灾大约有2000起，受灾面积超过13000hm2。每当这时就需要国家专业森林消防队伍进行灭火行动。正是因为森林的范围宽广，很难及时准确的发现火灾情况，灭火所需要的装备、人员也不能及时到达火灾发生地点，从而给国家生态造成严重的损失。

关键词：森林消防;智能消防;探索;实践

中图分类号：S762       文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2022）04-0038-03

森林消防主要是研究林火管理学、航空护林、消防监督管理等方面的基础知识，森林消防人员需要熟悉相关的法律法规，来进行森林消防监督管理、森林火灾预防、扑救和森林火灾案件侦破等相关工作[1]。尤其是对于森林消防队伍来说，在没有火情的情况下，需要坚持高强度训练，并常年驻守深山，锻造过硬的“山里通、铁脚板、活地图”专业素质，所以，森林消防是一个辛苦且危险的职业。我国国土面积广袤，其中有很大部分是被森林所覆盖，森林中蕴藏的资源极其丰富，必须提供有力的安全保障，但森林也会因为各种人为、自然因素引发火灾，若灾情得不到控制，就会迅速蔓延，造成难以想象的损害，遭受巨大的自然经济价值损失，所以需要对森林消防提高足够的重视[2]。基于此考虑，初步提出建设一个集卫星遥感、无人机遥感、视频监控、智能预警、蔓延模拟、指挥职能为一体的综合性森林消防智能管理平台。

1  我国森林消防的发展现状

世界各国因为国情和地理环境的不同，也发展出了各不相同的消防特色。例如，澳大利亚地势平缓，多以平原地形为主，非常适合车辆通行，因此澳大利亚对森林火灾的应对方法主要是通过消防车辆结合大型的消防器械实施救火行动;美国地广人稀，主要就是通过消防飞机拉载水或者是其他的化学灭火物质进行高空消防。

相比于其他国家平缓的地理状况，我国的森林主要分布在山岳、丘陵地带，地势陡峭并且国土面积较大，因此森林的覆盖面积也达到了极其广泛的地步，使得在发生火灾时，消防人员无法在第一时间掌握火灾的有效信息[3]，使得我国对于森林火灾的预防、发现以及救援，都有着非常大的不便。由于地域的广阔、森林覆盖面积宽广、专业森林消防力量不足，无法对森林火灾进行预防，当火灾发生的时候，消防人员不会在第一时间发现，在赶往火灾现场时，因地势陡峭，森林消防无法像城市消防那样直接乘车赶往火灾现场，同时机械化运力不足，消防人员只有少部分能通过飞机等交通工具，大多数只能以步行、奔跑的方式赶往火灾现场，但是这种方式会浪费大量的时间成本，导致火灾蔓延，加重灾情，也正是因为大型消防器械无法大规模投入使用，森林火灾有时候会因气象因素变化，呈突发、爆发态势，甚至导致消防人员出现大量伤亡。

2  森林消防综合性智能化管理平台

2.1  森林消防的侦测工作

根据现有的资料进行分析，我国森林消防对于广袤的森林面积缺乏有力的观测手段，使得消防人员在灾情扩大之前不能有效的进行控制。因此，可以使用卫星搭配智能技术来达到对森林灾情的首要预测，通过卫星的侦测，可以在灾情发生的第一时间锁定灾情地点，然后通过网络对最近的森林消防救援队伍发布火灾通告，可以大大减少灾情的蔓延，我国先进的卫星技术在太空中可以对地面的小目标进行精确分析，所以，使用卫星技术来侦测森林火灾，是完全有效的、可行的手段[4]。

可以使用遥控无人机来代替消防人员对森林进行巡逻，森林消防人员可在控制室内操控无人机的飞行，通过无人机上搭载高清摄像头来对森林各处进行巡逻观察，这种方式可以提高森林消防工作的效率，减少消防人员的工作量，当发现灾情时，也可以进行有效的分配与调度，缩短消防人员从集结、出发和到达灾情地点的时间，提高了效率。但上述森林火灾的侦测终究是离不开人的，人的精力终究也是有限的，因此可以设定一个智能程序，参照火情发生时的温度变化，设定一个温度阈值，通过安装在森林中的传感器来监测森林中的温度变化，只要某一处的温度突破了事先设定的阈值，那么这一处发生灾情的可能性就极大[5]。这样的智能监测方式可以摆脱人为控制，日夜不间断的监测森林，防止火灾的突然爆发。

2.2  森林消防的通信工作

森林火灾的高发地点通常是在深山老林里，森林消防队伍的位置也不会太靠近城市，有的驻防点甚至人迹罕至。因此，森林消防人员的网络通信会有一些阻碍和延迟，因此，即使直接拨打电话也不一定能够接通，森林火灾也会因为灭火不及时而蔓延扩张，需要森林消防监测站与消防队伍保持即时通话。

随着新中国的发展，我国在通信技术方面也迎来了5G时代，5G通信在信息传输、即时通话方面有着很明显的优势[6]。各地区森林的茂密程度不一，尤其是在灾情发生时，消防指挥车辆是无法到达灾情现场的，在城市消防中因为通畅的网络环境可以对灾情现场进行实时监控、指挥，但是在森林消防中，卫星无法通过浓密的树冠准确定位到消防队伍所处的位置，消防指挥人员也无法有效得知火灾现场的具体情况，就无法给出正确的指挥，而火灾现场的消防人员得不到指挥中心的正确指挥，会因此造成伤亡。5G基站的建立就可以很好地解决森林消防因为信息阻碍而造成的严重后果，灾情现场的消防人员可以通过随身携带的视频通讯工具和定位系统，将火灾现场的具体情况详细传回指挥中心，指挥人员会拥有灾情现场人员无法比拟的视野优势，通过宏观方向上的策略，指挥现场消防员进行灭火工作[7]。

2.3  森林消防中灾情蔓延模拟

当灾情发生时，指挥中心的工作人员，除了在宏觀上对灾情现场消防人员进行指挥调度之外，还需要通过灾情发生时的环境，包括风向、风力、降雨、森林干燥程度等因素对灾情的蔓延趋势做出预判，还需要根据灾情规模的大小来预估灾情持续的时间[8]。这种灾情蔓延模拟需要整合庞大的信息进行推算，灾情规模小时还能够快速解决，但是当灾情规模大时，人工演算模拟的时间就会延长，指挥人员就无法根据具体的情况对消防人员进行合理地安排，必然加重消防人员身体及心理上的负担，影响对灾情的救治效果，这时候就需要电脑的高速演算能力。智能化森林消防管理平台通过快速运算能力，将对灾情产生影响的自然因素（风力、降雨、干燥度、湿度等）和人为因素（消防人员数量、消防装备数量等）进行整合，推演出一个灾情蔓延的模型供指挥人员使用，并给出适当的建议，同时也会根据灾情的规模大小推算灾情的持续时间，以便指挥人员合理的对消防人员进行分配和安排，确保灾情得到控制。

2.4  森林消防装备的更换

就目前而言，当灾情发生时，我国的森林消防队伍所使用的主要灭火方式，就是风力灭火器，其工作原理就是使用高速强制气流吹散燃烧物产生的火苗和热量，用气流隔断火苗与燃烧物，破坏其继续燃烧的条件，直至燃烧物表面温度降到燃点以下，从而达到灭火的目的[9]。例如，风力灭火器有着很好的灭火功效。消防人员的通信装备能够确保准确收到指挥中心传达的指令，以及将灾情现场状况实时传达回指挥中心，这就需要对消防人员的消防装备进行更新换代。

风力灭火器对于小型火灾有着决定型的作用，应保留，但是要进行更新，使其更加便携化、智能化，因为地形地貌的缘故，地面大型灭火器械无法抵达灾情现场，可以发展空中灭火方式，在消防人员不能及时到达灾情现场时，可以由智能化森林消防管理平台发出预警，派遣消防飞机前往，对火势进行压制[10]。之后就是消防人员的通信装备，我国消防人员所配备的通信装备有350M对讲机、北斗终端、卫星电话、短波电台，这些装备无论是在多用性或者兼容性上都没有很大的改变，还因为森林的茂密性让卫星无法进行精确定位，这时可以增加遥控无人机这一装备，可承担现场勘查、拍摄的作用，对于5G基站还未建设但卫星信号受到影响的地区，还可以承担5G信号中继站的作用。交通方面也是一个重大问题，因为消防人员在赶往灾情现场时身上背负着沉重的消防装备，注定了速度无法更快，导致灾情的蔓延，应加快防火公路建设，同时给森林消防人员配备山地越野车、履带式越野车，增加消防人员在森林中的机动能力。除此之外，还可以根据森林地势修建可以让消防车辆通行的道路，缩短消防人员在路上的时间，加快赶往灾情现场的速度。然后就是灭火材料的解决，森林消防人员可以依托消防公路，寻找地下水源、河道等安装消防接口，当火灾发生时，可以避免灭火用品不足或者水源过于遥远的问题。森林消防的装备建设工程是一个永恒的课题，需要的不仅仅是科研人员的努力，更需要国家和社会的支持。

2.5  森林火災的预防

在消防人员赶到灾情现场时的时间段里，火灾无人控制，就会以极快的速度蔓延，接触到的一切的燃烧物，都会助长火势。因此，最好的方法便是预防森林火灾的发生，我们无法对自然因素做出干涉，但是在人为因素上，却可以做出一定的改变。

消防人员可以在森林边缘、内部各处设立监控探头，由森林消防综合性智能化管理平台的监控程序进行监控，同时在监控涉及不到的地方增派巡逻人员，在没有火情发生的时候，指挥人员可以安排消防人员两两组队，对森林中存在的监控盲区进行地面巡逻。在广袤的森林中，使用无人机辅助可以加大巡逻人员的巡逻面积，加快巡逻效率，同时在危急关头还可化身信号中转站，保证巡逻人员的人身安全。在地面巡视和智能监控的双重预防下，一旦监察到有人在森林中使用明火或者人为引起的火灾现象，便对消防人员做出预警，并指出明火出现的所在区域，由森林消防站的人员出警将即将发生的灾情掐灭在萌芽之中，并且对用火人员进行警告，宣导森林用火规则，尽量减少人为森林火灾的发生。其次就是对于自然火灾的预防，自然火灾主要是以雷电击打在树木上所形成的，也就是我们俗称的“雷击火”，对于这一点，消防人员可以在雷电高发区域建造避雷针、避雷塔这种原理简单、成本不高的避雷设施，减少雷击对森林火灾的引发。

2.6  森林消防综合性智能化平台的指挥职能

灾情现场的消防人员在进行灭火作业时会因为温度高、浓烟、能见度低等原因，导致在救火时丧失方向、偏离路线，无法对灾情形成有效的控制，因为地形的原因，森林消防指挥车无法在灾情现场对消防工作进行指挥，指挥人员根据灾情现场消防人员通过5G基站传发回指挥平台的视频资料做好行动指挥，还有做好后勤支援工作，火灾现场对于消防的体力是一个巨大的考验，高温会导致消防员体表和体内的水分迅速流失，指挥中心需要做的就是保证消防员的生命安全，同时还要保证灭火资源的持续供应，能够持续性地压制火势，直至消灭火灾，指挥中心的指挥工作和辅助工作需要得到更好的发展才能保证消防员的安全[10]。

3  结语

综上所述，智能森林消防系统的建设是一项具有系统性、长久性的建设工程，该工程的建设离不开国家消防人员的默默付出，离不开科学技术的支持，也离不开消防人员心中的信念。我国的森林消防系统应该随着科学技术的不断进步而进步，不断探索新的、有效的、安全的消防作战手段，保证森林消防的作战能力能够紧跟时代的步伐。因此发展智能化森林消防，既是保证消防人员的安全，也是保护我们共同生活的家园。

参考文献：

[1]李浩然，刘子菁，邱巧勇，等.高分辨率卫星与图像识别在林火面积估算中的应用[J].广东气象，2021，43（01）：61-64.

[2]郭赞权，王佩，石宽.森林消防实火模拟技战术训练系统设计[J].消防科学与技术，2020，39（12）：1622-1625.

[3]张境亮，李兴海，王杰.森林火灾智能综合监测指挥系统在森林消防中的扩展研究[J].机电产品开发与创新，2020，33（06）：22-24.

[4]邢保振.空天地一体化森林智能防火综合管理平台[J].电子技术与软件工程，2020（20）：140-143.

[5]张明玥，蔡特金，赵航.基于物联网和人工智能技术构建森林火灾预警体系思考[J].绿色科技，2020（15）：166-168.

[6]马溥临，胡立夫，耿家乐，等.基于北斗导航的森林消防巡查系统[J].中国科技信息，2020（15）：50-52.

[7]张广泉，杨文岭，陈军，等.森林消防装备应从数量改变到质的飞跃——访应急管理部森林消防局[J].中国应急管理，2020（07）：22-25.

[8]孙金阳.5G通信技术在森林灭火工作中的研究[J].信息通信，2020（07）：276-277.

[9]孙上杰，姜树海，崔嵩鹤，等.基于深度学习的森林消防机器人路径规划[J].森林工程，2020，36（04）：51-57.

[10]王杨.基于5G技术的森林防火监控系统内在机理与应用分析[J].防护林科技，2020（06）：64-65+77.