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森林防火监控无线组网与锂电新能源解决方案

植树造林是我国的一项基本国策,但随着全球气候变化的加剧,高温干旱等灾害天气频度的上升,对森林防火工作提出了新的挑战。林业局、防火办、森林公安等机关都担负着森林防火的监管责任。如何及时发现火情,并调动资源及时处置,是森林防火工作的关键。

森林防火成败的一个决定性因素是必须及时的发现火警,并迅速作出准确合理的分析判断,只有这样才能及时的作出正确的决策,快速采取扑救措施,及时制止火灾的扩大和蔓延,最大限度的减少国家财产和人民生命的损失。很多专业技术,诸如烟火识别、火点定位、辅助决策等应运而生。而所有这些技术都需要可靠的TCP\IP高带宽网络来解决信息传输与共享的问题,传输系统必须要可靠稳定。

建设森林防火监控系统,还有一个难点,就是供电难。森林防火监控点大都是山顶的瞭望塔等,如果采用市电电缆接入,从山脚到山顶铺设电缆成本动辄百万级别,施工费用和周期也是难以接受的。

新竹多年的森林防火从业经验总结,我国森林面积覆盖区域大都是山区、丘陵,林区地形条件很复杂,甚至很多防火监控点连上山的路都没有。系统造价所限,不可能在所有山顶都建设监控点,一般森林防火监控点分布会比较稀疏。这种监控点的联网实际上是解决山顶到顶山之间通讯,所以距离都非常远,往往需要达到几十公里的传输距离,在林地、山间铺设光缆造价十分高昂,建设周期也非常长,有线传输模式应用在森林防火领域是十分不现实的!只有使用无线手段来解决森林防火监控点的联网问题。但是,动辄30公里、50公里的通讯距离,普通的WiFi无线系统或低端无线网络系统是无法满足此种需求的。

再者,如果系统设备的环境适应性(防雷、防雨、高低温、抗腐蚀等)不好,可靠性不高,品质不满足使用要求,系统可能会经常出故障,对于集成商来说,这种条件下的维护成本投入会非常高,目前业内只有极少数针对中高端市场的、电信级或军工级的无线系统,例如iMAX无线城域网系统,才有如此高的品质和可靠性保证。

新竹科技采用iMAX无线网络系统,定制的森林防火传输解决方案是目前行业内最为切实可行的、性价比最高的解决方案。

森林防火监控系统对于传输系统的需求有其特殊性,决定了无线系统必须满足一些特殊要求:

点位分布:利用建立分布在火灾易发区不同至高点的野外信息采集站,获取覆盖范围内的监控视频图像,实现全天候不间断监控。由于林区面积很大,通常传输距离都为几十公里甚至上百公里,而且还要保证多路高清视频监控及传感数据实时稳定传输,目前唯有进口高端的iMAX无线超长距离通讯系统才能满足这种超远距离、大容量高清视频与严苛的环境适应性等苛刻需求。

动态监测:在无线数字化网络平台系统的支持下,将视频图像及其它信息(天气、微气象等)实时、同步传输到区级防火监控中心,实现真实观测林区的动态情况。只有延时低、稳定性高、可靠性好的iMAX无线系统才能保证图像实时、流畅和稳定。

预案处理:如有火情,利用GIS地理信息系统,提调相关数据了解并掌握火场的基础情况,实现准确定位,同时通过专业林业数据库分析,得出一套切实可行的扑火方案,确定扑火的人、机、物力量的配置,得出扑救具体措施和最佳路线方案。这种实时、高带宽、可靠的网络支持,是某些无线技术----运营商3G\4G无法实现的,而iMAX无线系统却可以提供可靠保障。

趋势分析:通过野外小型气象站采集的当时当地的气象数据,并参考林区物候、可燃物特性数据,利用专家数据库模型进行综合分析,预测出相应地区的森林火灾等级数据。数据与视频、语音的大融合是一些无线系统----集群对讲系统很难实现的,而多网合一正是iMAX无线系统的优势。

1、完美解决联网难:

森林防火行业防火指挥调度系统最新的发展趋势是“大数据”的综合应用,不但借助实时监控图像及时发现火灾隐患,还通过遍布林区的气象传感器来确定天气的影响,特别是风力、风向与温湿度等现场天气指标,对于森林防火尤其重要。甚至还要整合车载指挥系统、无人机视频、卫星遥感数据等于一体,为灭火的科学调度与指挥提供科学的决策依据,在指挥层面避免救火的人员伤亡事故发生。

iMAX无线通信系统设计的目标就是构建无线城市或者解决室外环境超远距离网络互联的,各系列设备通信距离都很远。其中,作为森林防火组网骨干网的有iMAX-6000iMAX-9000系列,作为边缘接入网的有iMAX-8000SiMAX-8000H系列。

l 通信距离:可视条件下,即使是最小型集成天线的iMAX 5G专用通信系统,点对多点iMAX-8000SiMAX-8000H也可以轻松实现半径10公里的覆盖需求;点对点模式,最远可达100公里,非常适合森林防火现场超远距离通信联网使用。

l 传输带宽:iMAX-8000H600Mbps点对多点通信系统,iMAX-8000S100Mbps点对多点通信系统,iMAX-6000是点对点100\300\600Mbps通信系统,iMAX-9000是点对点1000Mbps以上通信系统。

在森林防火行业,因为林区多为扇区,布线极为困难,不但造价高还易遭破坏,传输采用无线方式是主流解决方案。但由于地处偏远,环境恶劣(高低温、雷雨、冰雪等),且交通不便,如果产品的关键指标和品质达不到要求,总是出问题,那么不但影响系统的正常使用,还会造成后期运维成本的大幅攀升,这正是很多用户选用iMAX无线城域网系统的根本原因。由于林区地广人稀,通信距离、带宽稳定性也是很多森林防火项目的难点,基于wifi技术的“无线网桥”无论产品通信距离、带宽稳定性、多业务承载等性能指标,还是品质与可靠性,都是无法与专业的iMAX无线城域网通信系统比拟的,这些正是众多行业用户选择新竹科技iMAX无线城域网系统的最重要原因。另外,对于指挥车车载无线联网甚至无人机无线通信等移动通信方式,iMAX无线城域网也都有完整的解决方案,可以很好地进行一体化设计。

2、完美解决供电难:

森林防火监控点大都地处深山老林,取电是极难完成的任务。有线方式不但造价高,还有安全隐患,除了个别地点外,大多数的防火监控瞭望点是不适合的。所以,对森林防火监控系统,取电的最佳方式就是采用新竹科技iPower1600Li新能源供电系统,利用环保的太阳能供电系统解决供电。

iPower1600Li锂电太阳能供电系统是高度集成化的离网供电系统,应用于森林、景区、水利等野外环境非常方便,符合绿色环保的建设理念,又可以解决无线网络系统、视频监控点、IP传感器等设备离散及野外环境使用时的供电问题。具备结构简单、体积较小、重量较轻、寿命长等优点,磷酸铁锂电芯的安全性更是其他锂电池无法比拟的,堪称森林防火行业监控系统建设长时取电的理想之选。

需要强调指出的是,森林防火行业维护不便,选用产品必须具备高品质,而这正是iMAX无线系统和iPower1600Li新能源供电系统的最大优势。

典型森林防火视频监控系统组成拓扑示意图:

 

在森林防火领域,新竹科技多年来配合我们的系统集成合作伙伴成功完成了众多森林防火行业项目,项目遍布祖国大江南北的崇山峻岭,也积累了雄厚的技术实力和项目经验,可以为用户量身定制最合适的、性价比最高的解决方案,欢迎来电垂询!