4G/5G 物聯(lián)網(wǎng)方案革新森林防火監(jiān)控，賦能智慧林業(yè)安全防護(hù)
森林火災(zāi)作為威脅森林安全的主要災(zāi)害之一，具有突發(fā)性強(qiáng)、破壞性大、處置救助困難等特點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年因森林火災(zāi)燒毀的森林面積高達(dá)數(shù)百萬(wàn)公頃，給生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)巨大損失。傳統(tǒng)的森林防火方式主要依賴人工巡查和瞭望塔監(jiān)測(cè)，存在監(jiān)測(cè)范圍有限、時(shí)效性差、人力成本高等問(wèn)題。隨著科技的不斷進(jìn)步，森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，而 4G/5G 物聯(lián)網(wǎng)方案的深度應(yīng)用，為該系統(tǒng)的高效運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)：守護(hù)森林安全的 “千里眼”
森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一套集視頻采集、傳輸、分析和預(yù)警于一體的智能化系統(tǒng)。其主要功能包括實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、火點(diǎn)智能識(shí)別、煙霧檢測(cè)預(yù)警以及應(yīng)急指揮調(diào)度等。在實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控方面，系統(tǒng)通過(guò)在林區(qū)制高點(diǎn)、重點(diǎn)區(qū)域部署高清攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)林區(qū)全方位、全天候的可視化監(jiān)控。這些攝像機(jī)具備夜視、透霧等功能，即使在夜間、大霧等惡劣環(huán)境下，也能清晰捕捉林區(qū)畫(huà)面。
火點(diǎn)智能識(shí)別和煙霧檢測(cè)預(yù)警是該系統(tǒng)的核心功能。利用先進(jìn)的圖像識(shí)別和人工智能算法，系統(tǒng)能夠自動(dòng)分析視頻畫(huà)面，一旦檢測(cè)到火點(diǎn)或煙霧，立即觸發(fā)報(bào)警機(jī)制。通過(guò)對(duì)火焰的顏色、形狀、動(dòng)態(tài)變化以及煙霧的濃度、擴(kuò)散方向等特征進(jìn)行分析，精準(zhǔn)判斷火災(zāi)發(fā)生的位置和規(guī)模，并將預(yù)警信息及時(shí)推送至相關(guān)部門(mén)和人員。在應(yīng)急指揮調(diào)度方面，系統(tǒng)可整合地理信息系統(tǒng)（GIS）、視頻監(jiān)控畫(huà)面和氣象數(shù)據(jù)等信息，為指揮人員提供直觀的決策依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)撲救工作的科學(xué)調(diào)度和高效指揮。
從原理上看，森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行依賴于前端設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)和后端管理平臺(tái)。前端的高清攝像機(jī)采集視頻數(shù)據(jù)后，通過(guò) 4G/5G 網(wǎng)絡(luò)等通信方式將數(shù)據(jù)傳輸至后端管理平臺(tái)。后端管理平臺(tái)對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和處理，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)發(fā)出預(yù)警。然而，在這一過(guò)程中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和效率直接影響著系統(tǒng)的性能，4G/5G 物聯(lián)網(wǎng)方案的優(yōu)勢(shì)在此得以充分體現(xiàn)。
4G/5G 物聯(lián)網(wǎng)方案：保障系統(tǒng)高效運(yùn)行的 “動(dòng)力引擎”
在 4G/5G 物聯(lián)網(wǎng)方案中，工業(yè)路由器和物聯(lián)網(wǎng)卡是保障森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)高效運(yùn)行的關(guān)鍵組件。
工業(yè)路由器作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)?“中樞樞紐”，具備強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)適配和數(shù)據(jù)處理能力。森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)部署的環(huán)境往往較為復(fù)雜，林區(qū)地形起伏大、電磁環(huán)境干擾多，普通路由器難以滿足需求。工業(yè)路由器采用工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，具有耐高溫、耐低溫、抗震動(dòng)、防潮防塵等特性，能夠在 - 40℃至 85℃的極端溫度環(huán)境下穩(wěn)定工作，防護(hù)等級(jí)可達(dá) IP67，可適應(yīng)林區(qū)惡劣的自然環(huán)境。它支持多種通信協(xié)議和設(shè)備接入，能夠同時(shí)連接多個(gè)高清攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的集中采集和快速轉(zhuǎn)發(fā)。此外，工業(yè)路由器還具備智能路由和鏈路備份功能，當(dāng)主網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不佳時(shí)，能夠自動(dòng)切換至備用網(wǎng)絡(luò)，確保視頻數(shù)據(jù)傳輸不間斷。在某林區(qū)測(cè)試中，使用工業(yè)路由器后，視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹袛啻螖?shù)從原來(lái)的每天平均 15 次降低至不足 2 次，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
物聯(lián)網(wǎng)卡為視頻數(shù)據(jù)傳輸提供了穩(wěn)定、高速且經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)絡(luò)通道。與傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)相比，物聯(lián)網(wǎng)卡依托運(yùn)營(yíng)商的 4G/5G 網(wǎng)絡(luò)，具有覆蓋范圍廣、部署靈活等優(yōu)勢(shì)。在偏遠(yuǎn)林區(qū)，無(wú)需鋪設(shè)復(fù)雜的光纖線路，只需安裝搭載物聯(lián)網(wǎng)卡的設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。4G 網(wǎng)絡(luò)能夠滿足大部分森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)傳輸需求，提供穩(wěn)定的視頻傳輸速率。而 5G 網(wǎng)絡(luò)的超高帶寬和超低延遲特性，更是為高清視頻和實(shí)時(shí)監(jiān)控提供了強(qiáng)大支持。在 5G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，視頻數(shù)據(jù)的傳輸延遲可低至 100 毫秒以內(nèi)，高清視頻畫(huà)面能夠?qū)崟r(shí)、流暢地傳輸至后端管理平臺(tái)，使管理人員能夠第一時(shí)間掌握林區(qū)動(dòng)態(tài)。從成本角度來(lái)看，采用物聯(lián)網(wǎng)卡方案避免了大規(guī)模有線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的高額投資和后期維護(hù)成本，在中小規(guī)模林區(qū)項(xiàng)目中，使用 4G/5G 物聯(lián)網(wǎng)方案的年均成本較傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)方案降低 30% - 40%，具有較高的性價(jià)比。
實(shí)際案例見(jiàn)證方案價(jià)值
在某國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的森林防火項(xiàng)目中，引入基于 FIFISIM物聯(lián)4G/5G 物聯(lián)網(wǎng)方案的視頻監(jiān)控系統(tǒng)后，取得了顯著成效。該保護(hù)區(qū)面積達(dá) 5000 平方公里，地形復(fù)雜，以往依靠人工巡查和少量瞭望塔監(jiān)測(cè)，難以實(shí)現(xiàn)全面覆蓋。新系統(tǒng)在保護(hù)區(qū)內(nèi)部署了 200 余臺(tái)高清攝像機(jī)，并配備工業(yè)路由器和物聯(lián)網(wǎng)卡。自系統(tǒng)運(yùn)行以來(lái)，成功監(jiān)測(cè)到 12 起初期火情，均在火災(zāi)蔓延前被及時(shí)撲滅，將火災(zāi)損失降至最低。同時(shí)，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控功能還為保護(hù)區(qū)的野生動(dòng)物保護(hù)和生態(tài)研究提供了寶貴的影像資料。與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式相比，該系統(tǒng)使保護(hù)區(qū)的監(jiān)測(cè)覆蓋率從原來(lái)的 30% 提升至 95% 以上，人力成本降低了 60%。
在另一省份的重點(diǎn)林區(qū)，當(dāng)?shù)亓謽I(yè)部門(mén)采用 FIFISIM物聯(lián)的4G/5G 物聯(lián)網(wǎng)方案升級(jí)森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在一次突發(fā)的雷暴天氣中，系統(tǒng)的火點(diǎn)智能識(shí)別功能及時(shí)發(fā)現(xiàn)了一處因雷擊引發(fā)的火情，并在 1 分鐘內(nèi)將預(yù)警信息推送至周邊的防火站點(diǎn)和指揮中心。由于發(fā)現(xiàn)及時(shí)，指揮中心迅速組織力量進(jìn)行撲救，僅用 2 小時(shí)就控制住火勢(shì)，避免了火勢(shì)蔓延至周邊村莊和更大范圍的林區(qū)。此次火災(zāi)撲救過(guò)程中，高清視頻畫(huà)面通過(guò) 5G 網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)回傳至指揮中心，為指揮人員制定撲救方案提供了直觀依據(jù)，大大提高了撲救效率。該系統(tǒng)運(yùn)行一年來(lái)，林區(qū)火災(zāi)發(fā)生率同比下降了 45%，有效保障了林區(qū)的生態(tài)安全和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。
4G/5G 物聯(lián)網(wǎng)方案憑借其卓越的性能優(yōu)勢(shì)，與森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)深度融合，在提升火災(zāi)監(jiān)測(cè)能力、保障數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、降低運(yùn)營(yíng)成本等方面發(fā)揮了不可替代的作用。通過(guò)實(shí)際案例，我們清晰地看到其為森林防火工作帶來(lái)的顯著價(jià)值，成為守護(hù)森林資源安全，推動(dòng)森林防火工作智能化、高效化發(fā)展的重要技術(shù)保障。
