搜索
智慧林业森林防火.环境监测物联网工程（林业）解决方案V1.0.2重庆英卡电子有限公司2015.10智慧林业.森林防火.环境监测-物联网工程解决方案技术咨询：13808307184-II-目录前言..............................................................1第1章方案概述...................................................21.1提出背景...................................................21.2问题与对策.................................................21.3编制依据...................................................3第2章目标与内容.................................................52.1林火监测预警与防控.........................................52.1.1地网与人网监测.......................................52.1.2立体预警.............................................52.1.3综合防控.............................................62.2长效生态监测与评估.........................................62.2.1地网监测.............................................72.2.2长效评估.............................................72.2.3生态预警.............................................8第3章解决方案...................................................83.1总体方案...................................................83.1.1总体目标.............................................83.1.2建设原则.............................................83.1.3总体架构.............................................93.1.4运管模式............................................103.2方案优势..................................................113.2.1先进可靠、实用成熟..................................113.2.2建设快、成本低......................................123.2.3应用简便、管理高效、运维省心........................123.3技术方案..................................................123.3.1技术架构............................................123.3.2前端设备............................................153.3.3传输网络............................................333.3.4云计算平台..........................................35第4章实施方案..................................................384.1勘察设计..................................................384.2工程建设..................................................384.3投入运用..................................................384.4运营管理..................................................38第5章工程案例..................................................39智慧林业.森林防火.环境监测-物联网工程解决方案技术咨询：13808307184-1-前言林业既是一项重要的公益事业，也是一项重要的基础产业，在国家经济社会发展中发挥着不可替代的作用。党的十八大把建设生态文明纳入中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局，并提出“走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路”这为新时期大力加强现代林业建设，着力保障和改善民生提供了重大机遇，具有重大的现实意义和深远的历史意义。林业信息化，是我国林业现代化的必然要求和重要支撑。随着我国物联网战略性新兴产业的兴起，国家林业局先后颁布了《关于进一步加快林业信息化发展的指导意见》、《中国智慧林业发展指导意见》和《中国林业物联网发展行动计划（2013—2020年）》，吹响了物联网技术助推智慧林业发展的号角，为加快推进我国数字林业向智慧林业跨越式发展绘制了顶层设计的蓝图。英卡电子，从2007年成立之始，致力于专注林业、景区应用领域的森林防火、生态监测等系列无线传感网技术、设备及系统研发，在国家及地方10余项科技项目支持下，成功突破了野外供能、无线组网、智能传感等关键技术，承担了国家发改委的“国家级物联网应用示范工程”，积累了5年以上的森林防火、环境监测应用经验，在黄山、峨眉山、赤水、仙女山等国内数十个景区进行了规模应用，为英卡电子投身于《中国林业物联网发展行动计划》实施奠定了坚实的基础，并希望为推动我国智慧林业发展和生态文明建设贡献力量。智慧林业.森林防火.环境监测-物联网工程解决方案技术咨询：13808307184-2-第1章方案概述1.1提出背景森林生态资源是支撑我国经济社会可持续发展的重要基础，林业现代化是中华民族伟大复兴实现强国梦的必然要求。林业信息化是林业现代化的基本要求，数字林业向智慧林业的转型升级，既是新一代信息科技进步的必然趋势，也是林业现代化发展的必由之路。为此，国家林业局颁布实施了《中国智慧林业发展指导意见》（2013.8）、《中国林业物联网发展行动计划（2013-2020）》（2013.10），为我国智慧林业发展指明了方向，绘制了蓝图。本方案以《行动计划》为蓝图，以传感网、云计算、大数据等新一代信息技术为支撑，利用独特的野外环境长效供能、复杂地貌气候环境无线组网、微功耗智能传感等核心技术，提供了一种适用于森林防火、环境监测的无线传感网应用解决方案，可在高火险、高价值林区构建林火监测、环境监测的地网与人网监测系统，再融合现有的天网监测信息，可形成立体的智慧林业“信息金矿”，为我国长效生态治理智慧化转型发展开创良好的发展空间。1.2问题与对策林业生态是系统工程，需要一体化、协同化、智慧化治理。智慧林业发展，就必然离不开物联网、云计算、大数据等新一代信息技术应用。但是，当前林业物联网技术发展较慢，体系化、规模化应用较少，主要存在以下几方面瓶颈问题：1、林业物联网的瓶颈问题（1）缺乏顶层设计：林业物联网应用涉及标准、体系、技术、产品和系统等系列问题，归根结底是缺乏顶层设计的问题，所以体系化和规模化的应用较少。（2）存在技术瓶颈：林业物联网应用需要在野外环境部署传感设备、网络设备、安全设备和供电设备，在野外长效供电、低能耗无线组网、可靠信息感知、安全信息传输等方面存在技术瓶颈。（3）信息共享不足：生态治理需要跨区域、跨行业信息共享，相互协同。智慧林业.森林防火.环境监测-物联网工程解决方案技术咨询：13808307184-3-但存在信息系统及信息安全异构问题，信息交换与共享存在障碍，普遍信息共享利用水平偏低，信息挖掘深度不够。（4）建设资金缺乏:林业信息化建设投入巨大，长效运行维护成本高，长期以来主要依靠中央财政支持，市场化程度低，可持续发展模式亟待商业创新，引进更多创新商业模式才能支撑长效发展需要。（5）专业人才不足：林业信息化发展需要储备专业技术和管理人才，长期以来林业缺乏相关人才储备，配套规章制度也很不健全。2、本方案的应对措施（1）顶层设计的问题：《行动计划》的颁布，根本上解决了顶层设计问题，并指明技术、研究、应用和发展的方向。（2）技术瓶颈的问题：本方案已突破了野外长效供电、野外无线组网、野外可靠传感等关键技术，研发了系列森林防火、系列环境监测无线传感网产品，承担了国家发改委的“国家级物联网应用示范工程”，并在国内具有长达5年以上的规模化应用经验。（3）信息共享不足的问题：本方案与阿里云合作，构建了“智慧林业物联网平台”（），面向国家、省市、区县等各级林业部门开放服务，并提供属地化分级协同的林火监测、环境监测、生态评估、灾害定位、灾害预警、应急指挥、应急演练等服务功能，支持与地方部门的一体化、协同化、可视化管控和信息共享。（4）建设资金缺乏的问题：本方案支持设备采购、服务采购等多种创新商业模式，林业部门采购产品应用的同时，就可避免获得云计算、APP应用等服务；本方案运营方通过大数据挖掘面向研究机构、政府机关、相关行业等提供商业数据服务，从而避免林业部门投资运行维护，解决长效运维投资的问题。（5）专业人才不足的问题：本方案只需要林业部门采购传感网智能硬件设备，不需要投资建设“智慧林业物联网平台”及APP软件，也不需要专业技术与管理人才运维，从根本上解决了技术与管理人才的问题。1.3编制依据（1）《关于进一步加快林业信息化发展的指导意见》（2013.3）智慧林业.森林防火.环境监测-物联网工程解决方案技术咨询：13808307184-4-（2）《中国智慧林业发展指导意见》（2013.8）（3）《中国林业物联网发展行动计划（2013-2020）》（2013.10）（4）三北防护林的建设、指导原则、意义和效益及问题（5）三北防护林体系建设五期工程规划技术手册（2009）智慧林业.森林防火.环境监测-物联网工程解决方案技术咨询：13808307184-5-第2章目标与内容2.1林火监测预警与防控森林火灾监测预警与防控，除利用卫星遥感、航空遥感等天网系统大范围监测与防控外，重点在于建设与应用视频监控、红外感应等地网系统，以及移动智能终端（智能手机）、单兵设备等人网系统。目前，视频监控技术主要替代人工瞭望，适用于较大范围森林资源的出林烟火现象识别；红外传感网技术主要替代人工巡护，适用于高火险、高价值森林资源的林下烟火现象识别。两种技术均为林火地网监测技术，针对不同应用场景，互为补充，亦可协同。本方案主要提出红外传感网林火监测地网系统建设的内容与目标，重点针对高火险、高价值林区（景区、公园、自然保护区、生态保护区等），特别适用于该高价值林区的农作区、祭奠区、人行道、车行道、观光区、休闲区等高火险周界防护。2.1.1地网与人网监测（1）红外传感网地网监测系统：利用红外感应、无线组网、野外供能等野外环境传感网核心技术，在高火险灾林区的周界（人行、车行、农作、祭奠、观光等），部署“无线红外火焰探测器”、“物联网网关”等物联网产品，通过短距离无线通信自组网，形成无线传感网火险灾地网监测系统，替代人工巡护，实现对早期森林火险灾现象的7*24小时全天候、全自动监