森林防火监控指挥系统(系统介绍)

森林防火监控指挥系统系统介绍北京海德时通科技有限公司2005年4月电话:[phone]传真:[phone]网站:@headstone.cnPage2of20北京海德时通科技有限公司BeijingHeadStoneTechnologyCo.,LtdHEADSTONEGPS森林防火监控指挥系统1.背景及发展趋势GPS技术以其具有精度高、速度快、成本低的特点，已成为目前世界上应用范围最广、实用性最强的全球导航定位系统。GPS定位技术的出现给移动目标的导航提供了高精度的实时定位能力，GPS定位和通信的结合，更可实现控制中心对移动目标的实时监控和调度指挥。林业系统现有的专用网络仅用于普通的功能，即文件共享。为方便上级部门对火场情况的及时了解，我公司开发了GPS森林防火监控指挥系统。这套系统可利用既有的网络资源进行远程监控和调度指挥。上级领导可在地区防火中心或各林业局防火中心看到火场的具体位置，并可直接与现场扑火队员进行通话、调度指挥，保证了防火、救火工作的实时性。这套系统目前已在大兴安岭地区正常运行，得到了当地通讯主管部门领导的好评。随着卫星定位导航技术的发展，GPS系统在林业防火监控指挥工作的应用技术已经逐渐成熟。利用GPS进行火场定位、布兵、面积测算、精确度高，时效性强，能够实时、快速、准确地为防火指挥部门提供火场信息和决策依据，大大提高森林防火工作的效率及对突发事件的快速反应能力。同时，GPS定位监控系统的出现还为上级领导检查下级作业人员的外出作业提供了一个依靠科学技术管理的手段。GPS监控指挥系统技术成熟、适用范围广，其普遍应用必将促进林业、农业、交通、公安等系统的工作向着精确、高效、现代化、科技化的方向发展。电话:[phone]传真:[phone]网站:@headstone.cnPage3of20北京海德时通科技有限公司BeijingHeadStoneTechnologyCo.,LtdHEADSTONE2.系统概述GPS森林防火监控指挥系统是一套集GPS定位、无线数据传输、宽带网数据传输和语音转发功能于一体的综合系统，它高效的实现了有线宽带网络和无线网络的衔接。开发的主要组件，在无线通信方面采用了通过美国军标的MOTOROLA公司的GP88S手持电台和GM3688车载电台，在GPS定位方面采用了在GPS业界享有盛誉的美国GARMIN公司的GPS模块。优质的主要配件给这套系统提供了一个可靠的基础条件。该系统从功能块上主要分为监控中心和移动终端两个部分。监控中心包括地区防火指挥中心（以下简称地防指）和各县、区、林业局防火指挥中心，它们是这个系统的核心部分，主要组成为计算机和数据传输机。在计算机里有我们设计的专用软件，通过对软件的操作可以单呼、自动轮询在编制范围内的各移动终端的定位信息（包括定位终端的经纬度、定位星数、持终端设备的人员或车辆的移动速度、当前的海拔高度和从卫星获取的时间信息）。在终端移动的情况下，监控中心还可实时的看见它们的运动轨迹。软件操作简捷易懂，便于操作人员的学习，在第一次全面的培训后加上操作人员的亲手操作皆可熟练使用，在以后的人事变动中不用另行派员学习。方便的操作也减少了操作人员的工作量。移动终端是在室外或野外作业的各扑火大队、在现场指挥扑火的通讯指挥车等，他们携带的终端设备可接收GPS卫星定位信息，和中心进行交互通信，并可实现远程通话，使管理中心对远距离的工作或现场情况能有全面而直观的了解。3.系统组成示意图如下：电话:[phone]传真:[phone]网站:@headstone.cnPage4of20北京海德时通科技有限公司BeijingHeadStoneTechnologyCo.,LtdHEADSTONE图1系统组成系统工作过程简述：正常作业情况下，地防指下辖的各县、区、林业局防火指挥中心可在各自的防火中心以无线电波为载体，操作计算机里的专用软件对本局所辖的移动终端进行单呼、自动轮询以进行自动监控。当有需要时，可将查询到的数据即时的通过林业系统内部专网上传至地防指。当然，地防指也可以根据需要选择性地连接某林业局的传输计算机以查看其当地的作业情况，并在宽带网和无线电波的传载下传输语音进行即时的现场遥控。以下是各单位的具体功能介绍。电话:[phone]传真:[phone]网站:@headstone.cnPage5of20北京海德时通科技有限公司BeijingHeadStoneTechnologyCo.,LtdHEADSTONE3．1地区防火指挥中心通过林业系统内部的专用宽带网络可以连接到其下辖各县、区、林业局防火指挥中心的传输计算机，从电子地图上可实时的看见现场作业人员的位置、运动轨迹。同样，需要传输的话音经由会议麦克风、宽带网络、无线电台可直接从地防指传达到远在千里之外并且没有宽带网络的作业现场。当然，地防指也可以通过同样的传输路径在音箱里听见现场反馈的话音。从而达到即时指挥现场作业、了解现场具体情况的目的。上述所有功能的实现主要依赖于两个软件。电子地图显示部分：地防指领导可在地图上清楚的看见定位终端的具体位置，见示意图2。远程传输软件部分：地防指可以选择性地连接需要监控的某林业局，见示意图3。图2电子地图显示电话:[phone]传真:[phone]网站:@headstone.cnPage6of20北京海德时通科技有限公司BeijingHeadStoneTechnologyCo.,LtdHEADSTONE图3远程传输软件界面3.2地防指下辖的各县、区、林业局防火指挥中心林业局防火指挥中心除需要跟地防指同样的传输网络外还配备有无线传输机（见图4）。防火中心可在室内的计算机操作软件对现场作业进行监控。图4无线传输机（中心台）电话:[phone]传真:[phone]网站:@headstone.cnPage7of20北京海德时通科技有限公司BeijingHeadStoneTechnologyCo.,LtdHEADSTONE防火中心的主要工作和功能有：1．终端报位利用此功能可以即时的掌握某终端的定位信息，包括定位终端的经纬度、定位星数、持终端设备的人员或车辆的移动速度、当前的海拔高度和从卫星获取的时间信息。操作界面见图5。图5GPS监控――终端报位电话:[phone]传真:[phone]网站:@headstone.cnPage8of20北京海德时通科技有限公司BeijingHeadStoneTechnologyCo.,LtdHEADSTONE2．自动监控用户根据需要选择要进行自动监控的GPS终端（可选择一个、几个或者本局所辖所有终端），对所选择的GPS终端进行定时自动监控，时间可根据现场需要调整，轮询最短间隔时间为10s。即每10秒自动查询一个终端设备，如现需要对3个终端进行自动监控，那么一个循环的总耗时为30秒。操作界面见图6。图6GPS监控――自动监控3．发送语音短语向所有或某个手持GPS终端发送预设的语音短语，实现调度和导航指挥。如指挥某扑火队“向东机动”，或命令所有作业人员“撤回本部”等。操作界面见图7、8。电话:[phone]传真:[phone]网站:@headstone.cnPage9of20北京海德时通科技有限公司BeijingHeadStoneTechnologyCo.,LtdHEADSTONE图7GPS监控――语音短语图8GPS监控――语音广播电话:[phone]传真:[phone]网站:@headstone.cnPage10of20北京海德时通科技有限公司BeijingHeadStoneTechnologyCo.,LtdHEADSTONE4．终端管理实现对本局所辖终端的添加、修改、删除等操作。当非本局扑火队伍到本局支援扑火时（即越区援助），亦可临时添加其终端编号以便于监控、管理。这样在空间上提供了可拓展性。操作界面见图9。图9GPS监控――终端管理电话:[phone]传真:[phone]网站:@headstone.cnPage11of20北京海德时通科技有限公司BeijingHeadStoneTechnologyCo.,LtdHEADSTONE5．定位数据、话音实时上传将从现场发回的终端定位数据实时的传送到上级领导机关，并提供语音转发的通道，将通过宽带网络发下来的语音通过无线电台发送出去给持有终端设备的现场作业人员。同理，可将无线电台接收到的语音送到计算机后再通过网络发回上级控制中心，以供上级领导参考、决策。这些功能由中心台、计算机和下面这个软件配合实现，它们起到了上传下达的作用。软件只需打开运行即可，无需操作，减少了工作人员的工作量。软件界面见图10。图10GPS监控――林业局远程传输界面6．系统设置对系统参数进行设置，如定义终端显示图形、轨迹线条的形状粗细等。电话:[phone]传真:[phone]网站:@headstone.cnPage12of20北京海德时通科技有限公司BeijingHeadStoneTechnologyCo.,LtdHEADSTONE3.3各扑火大队、现场通讯指挥车各扑火大队主要是外出作业时携带以下定位通讯设备，以便于上级领导了解、指挥现场情况。1、MINI-C型手咪式GPS一体化手持台图11一体化手持机（MINI-C）该手持机可方便的佩戴于扑火队员制服上，是在MOTOROLA的GP88S基础上开发而成，并集成了GPS定位模块。其主要功能有：（1）普通电台的通话；（2）接收卫星定位信息，并将其定位信息以FFSK的调制方式通过无线电波传回当地防火指挥中心；（3）接受防火中心的查询信令和语音短语；（4）每次通话后都会主动的发出一组数据，向防火中心报告自己目前所在位置；（5）每次开机后，首次接收到卫星送下来的定位信息后将自动播报作业人员当前所在位置的经纬度。电话:[phone]传真:[phone]网站:@headstone.cnPage13of20北京海德时通科技有限公司BeijingHeadStoneTechnologyCo.,LtdHEADSTONE2、MINI-B型GPS一体化对讲机图12一体化手持机（MINI-B）如图12所示，GPS模块和电池为一体。3．MINI-A型便携式指挥数据传输机图13MINI-A型电话:[phone]传真:[phone]网站:@headstone.cnPage14of20北京海德时通科技有限公司BeijingHeadStoneTechnologyCo.,LtdHEADSTONE如图13所示，MINI-A型机通过串口连接到PDA，将收到的信息发送给PDA，转发的信息包括：短信、导航数据。其主要功能如下：（1）采用7.5VDC电池供电。（2）通过数据线与PDA上的ArcGIS系统连接。（3）数据话音兼容。（4）可以随时向任何一个工作人员讲话，同时获得其所在位置并传送至PDA。（5）接收来自PDA的作业指挥指令，并将其下发到正在现场工作的作业人员。（6）接收正在现场工作的作业人员的位置信息，并将其传送至PDA，在PDA上的ArcGIS系统