加州野火災(zāi)害系統(tǒng)性消除方案（五）

本文詳細(xì)介紹無(wú)人機(jī)消防中心站和無(wú)人機(jī)消防管理指揮中心的目的、任務(wù)、人員、主要設(shè)備及建設(shè)費(fèi)用。

無(wú)人機(jī)消防站的主要設(shè)備及維修工作

（1）無(wú)人機(jī)消防站的主要設(shè)備

1）奧斯本野火測(cè)量羅盤(pán)

奧斯本野火測(cè)量羅盤(pán)是一種定位野火的工具，可以360°轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)面有目光可及區(qū)域的所有地形及周?chē)匦?，以及?biāo)有地理位置的準(zhǔn)確的經(jīng)緯度，如圖1所示。如果發(fā)生野火，消防員能第一時(shí)間測(cè)量出著火點(diǎn)準(zhǔn)確位置。

圖1 奧斯本野火測(cè)量器顯示的起火點(diǎn)位置和地形圖。

除了采用測(cè)量?jī)x器精確測(cè)量野火起火點(diǎn)位置外，有經(jīng)驗(yàn)的消防員一般會(huì)根據(jù)自己觀(guān)察野火煙霧形態(tài)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，大致判斷出野火起火位置。白天在晴天情況下，可從野火煙霧顏色、煙柱高度、空氣中的煙味等因素判斷火勢(shì)大小，從而確定具體起火點(diǎn)距離的遠(yuǎn)近。不過(guò)要注意的事項(xiàng)是，火大容易將很遠(yuǎn)的起火點(diǎn)誤認(rèn)為就在近處；火小則容易將較近的起火點(diǎn)誤認(rèn)為距離比較遠(yuǎn)。

2）無(wú)人機(jī)消防車(chē)

每個(gè)無(wú)人機(jī)消防站需配備1輛無(wú)人機(jī)消防車(chē)及其他一些必備消防滅火設(shè)備和原材料，每輛無(wú)人機(jī)消防車(chē)車(chē)上裝載4架小型消防多旋翼無(wú)人機(jī)。

3）星鏈移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

星鏈移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是新一代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，具有高速度、低時(shí)延、低功耗等特性，其時(shí)延已降到8ms量級(jí)，能為消防無(wú)人機(jī)飛行控制提供良好的無(wú)線(xiàn)通信支撐。

消防無(wú)人機(jī)無(wú)線(xiàn)通信信號(hào)的傳輸質(zhì)量、效率、保密性、穩(wěn)定性等面臨極大考驗(yàn)，尤其是在復(fù)雜地形和天氣條件下飛行，“星鏈+無(wú)人機(jī)”可以看作是最好的“搭檔”之一，能極大擴(kuò)展消防無(wú)人機(jī)的作業(yè)范圍，發(fā)揮更大作用。

星鏈網(wǎng)絡(luò)支持消防無(wú)人機(jī)超高清視頻實(shí)時(shí)傳輸，保障消防無(wú)人機(jī)采集數(shù)據(jù)的時(shí)效性；還能滿(mǎn)足消防無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程控制需求，無(wú)人機(jī)任務(wù)管理、飛行控制、航跡監(jiān)控等操作，都可以在遠(yuǎn)程管控平臺(tái)完成。

小型消防無(wú)人機(jī)一般在低空?qǐng)?zhí)行任務(wù)，可應(yīng)用星鏈地面網(wǎng)絡(luò)，不再需要單獨(dú)為消防無(wú)人機(jī)建立網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省了成本。在1000m以下高度，消防員借助星鏈移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)消防無(wú)人機(jī)進(jìn)行控制，消防無(wú)人機(jī)可直接擺脫點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地面控制系統(tǒng)，這意味利用全球范圍內(nèi)的星鏈網(wǎng)絡(luò)覆蓋，消防無(wú)人機(jī)只需地面中繼站就能執(zhí)行任務(wù)。

星鏈網(wǎng)絡(luò)通信能力強(qiáng)大，足以滿(mǎn)足消防無(wú)人機(jī)廣泛連接需求。同時(shí)結(jié)合星鏈系統(tǒng)高精度定位能力，消防無(wú)人機(jī)在低電量時(shí)，能自動(dòng)找到最近的充電平臺(tái)，解決當(dāng)前消防無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間過(guò)短的問(wèn)題。

星鏈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將彌補(bǔ)移動(dòng)通信系統(tǒng)的盲區(qū)，在全球任何地方，特別是在地廣、人稀的偏遠(yuǎn)地區(qū)，只要發(fā)生森林火災(zāi)，消防無(wú)人機(jī)都能使用星鏈網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行滅火任務(wù)。

4）消防無(wú)人機(jī)小修所必備的維修工具和設(shè)備

5）消防器材，滅火干粉，滅火彈等消防用原材料

（2）消防無(wú)人機(jī)維修

消防無(wú)人機(jī)維修一般分保養(yǎng)、中修和大修三級(jí)。

1）保養(yǎng)

保養(yǎng)是指為保持消防無(wú)人機(jī)性能而進(jìn)行的日常維護(hù)保養(yǎng)、檢查和排除故障、調(diào)整和校正、機(jī)件更換及定期檢修等周期性工作，包括機(jī)體表面清洗、擦拭、通風(fēng)、添加油液或潤(rùn)滑劑、充氣等保養(yǎng)工作，是技術(shù)和資源要求最低的維修工作類(lèi)型，一般由消防無(wú)人機(jī)使用單位即無(wú)人機(jī)消防站承擔(dān)。

2）中修

中修是指使用消防無(wú)人機(jī)的上級(jí)維修單位即無(wú)人機(jī)消防中心站及其委派的維修分隊(duì)，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行維修，它比無(wú)人機(jī)消防站有更強(qiáng)的維修能力，承擔(dān)使用單位所不能完成的維修工作。主要包括無(wú)人機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)中修，機(jī)載設(shè)備及零件中修、大修和損傷修理、一般改裝等，

3）大修

大修是指無(wú)人機(jī)修理機(jī)構(gòu)擁有最強(qiáng)的維修能力，能夠執(zhí)行故障消防無(wú)人機(jī)所必要的任何修理工作。因此消防無(wú)人機(jī)的大修，技術(shù)復(fù)雜的改裝，事故修理，零備件制作等，都由，由無(wú)人機(jī)消防管理指揮中心或制造廠(chǎng)所承擔(dān)維修。

無(wú)人機(jī)消防站建設(shè)費(fèi)用估算

（1）野火觀(guān)察站建筑費(fèi)用15萬(wàn)美元；

（2）兩套家屬宿舍建筑費(fèi)用合計(jì)40萬(wàn)美元；

（3）奧斯本野火測(cè)量羅盤(pán)1臺(tái)，費(fèi)用1萬(wàn)美元；

（4）無(wú)人機(jī)消防車(chē)1輛，費(fèi)用25萬(wàn)美元；

（5）小型多旋翼消防無(wú)人機(jī)4架，每架40萬(wàn)美元，費(fèi)用合計(jì)40×4=160萬(wàn)美元；

（6）維修工具和設(shè)備，費(fèi)用3萬(wàn)美元；

（7）消防器材，滅火干粉，滅火彈等，費(fèi)用10萬(wàn)美元；

（8）不可預(yù)知費(fèi)用10萬(wàn)美元；

每個(gè)無(wú)人機(jī)消防站建設(shè)總費(fèi)用預(yù)計(jì)264萬(wàn)美元。

960個(gè)無(wú)人機(jī)消防站建設(shè)總費(fèi)用預(yù)計(jì)25．344億萬(wàn)美元。

無(wú)人機(jī)消防中心站建立

建立無(wú)人機(jī)消防中心站的目的

由加州無(wú)人機(jī)消防組織架構(gòu)體系可知，1000個(gè)無(wú)人機(jī)消防站，劃分為南北兩個(gè)大組，每個(gè)大組又劃分為20個(gè)小組，每個(gè)小組由地理位置相鄰的25個(gè)無(wú)人機(jī)消防站組成，其中1個(gè)被任命為無(wú)人機(jī)消防中心站，總共有40個(gè)無(wú)人機(jī)消防中心站，無(wú)人機(jī)消防中心站除了完成本職野火觀(guān)察和撲滅任務(wù)外，還要承擔(dān)24個(gè)下屬無(wú)人機(jī)消防站的組織管理、任務(wù)協(xié)調(diào)和設(shè)備維護(hù)、維修工作及其他副業(yè)任務(wù)。

無(wú)人機(jī)消防中心站的任務(wù)

無(wú)人機(jī)消防中心站的任務(wù)分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是主業(yè)即主要、最重要的消防任務(wù)，另一類(lèi)是副業(yè)。

（1）主業(yè)

首先無(wú)人機(jī)消防中心站是一個(gè)無(wú)人機(jī)消防站，因此要具備完成一個(gè)無(wú)人機(jī)消防站全部工作任務(wù)的能力，包括在山頂建筑一個(gè)觀(guān)察小屋，在秋冬野火頻發(fā)季節(jié)，由消防員輪班日夜駐守，每日編寫(xiě)觀(guān)察日記。一旦發(fā)現(xiàn)火情，或者收到下級(jí)無(wú)人機(jī)消防站火情發(fā)現(xiàn)報(bào)告，要第一時(shí)間通報(bào)上級(jí)無(wú)人機(jī)消防管理指揮中心，并保持上、下級(jí)單位之間通暢的無(wú)線(xiàn)通信聯(lián)絡(luò)。與此同時(shí)，無(wú)人機(jī)消防員都需取得無(wú)人機(jī)操控員資格證書(shū)，能夠在發(fā)生火災(zāi)時(shí)熟練操控消防無(wú)人機(jī)起飛，并迅速飛到起火點(diǎn)上空，及時(shí)將起火點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)視頻實(shí)時(shí)回傳，爭(zhēng)分奪秒將野火消滅在初發(fā)階段。另外，作為消防中心站，它還要對(duì)下屬24個(gè)無(wú)人機(jī)消防站實(shí)施組織領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)管理及設(shè)備維修等工作。

（2）副業(yè)

除主業(yè)以外，無(wú)人機(jī)消防中心站的任務(wù)還有副業(yè)，副業(yè)是在不影響主業(yè)任務(wù)完成的前提下，圍繞“消除野火災(zāi)害，保衛(wèi)加州安全”主題，因地制宜開(kāi)展的一些項(xiàng)目建設(shè)，主要包括以下幾方面。

1）旅游勝地建設(shè)

觀(guān)光旅游業(yè)的發(fā)展必須依賴(lài)于一定的旅游資源。旅游資源雖包羅萬(wàn)象，但無(wú)外乎自然資源和人文資源兩類(lèi)。在美國(guó)眾多旅游勝地中，有的以自然資源為特色，有的以人文資源為特色。實(shí)際上，隨著人們思維方式和審美觀(guān)的改變，現(xiàn)在和未來(lái)，自然資源已經(jīng)成為最具魅力的旅游優(yōu)勢(shì)資源。由于無(wú)人機(jī)消防中心站所處的森林位置，能體現(xiàn)生態(tài)、綠色、人與自然、度假、文化、吸氧、遠(yuǎn)足等未來(lái)旅游業(yè)主題，因此充分利用這一良好的自然生態(tài)環(huán)境，附帶將40個(gè)無(wú)人機(jī)消防中心站打造成各具不同特色的遠(yuǎn)足、登山、野營(yíng)、森林吸氧、綠色休假的旅游勝地，在非野火頻發(fā)季節(jié)，向廣大旅游愛(ài)好者開(kāi)放。

2）消防安全教育基地建設(shè)

為了開(kāi)展消防安全宣傳教育工作，消防安全教育基地一般都有火災(zāi)案例、消防標(biāo)識(shí)、隱患排查、模擬滅火等展示區(qū)和模擬場(chǎng)景區(qū)，其中模擬場(chǎng)景區(qū)能最大限度還原火場(chǎng)實(shí)況，參觀(guān)者可以在此親身體驗(yàn)隔空互動(dòng)，煙霧逃生，安全用電，消防滅火，模擬醉駕，知識(shí)搶答，模擬地震，結(jié)繩訓(xùn)練等展項(xiàng)，以增強(qiáng)教育、宣傳效果。消防安全教育基地作為消防安全公益課堂，在非野火頻發(fā)季節(jié)可以邀請(qǐng)學(xué)生和市民參觀(guān)與學(xué)習(xí)，將消防安全意識(shí)深入到千家萬(wàn)戶(hù)。無(wú)論孩子還是成年人，都能從中學(xué)到消防安全知識(shí)，并體驗(yàn)火災(zāi)火情危險(xiǎn)，從而達(dá)到寓教于樂(lè)、宣教入心的良好效果。

3）消除加州野火災(zāi)害的專(zhuān)業(yè)科研基地建設(shè)

無(wú)人機(jī)消防中心站可充分利用身處對(duì)抗加州野火最前線(xiàn)的有利條件，建立野火專(zhuān)業(yè)科研基地，培養(yǎng)一批從事消防與消除野火災(zāi)害的高水平專(zhuān)業(yè)人才，在解決加州野火頻發(fā)、災(zāi)害事故突出問(wèn)題中充分發(fā)揮技術(shù)骨干作用。研究課題包括野火發(fā)生的過(guò)程、熱傳播形式和火災(zāi)強(qiáng)度等加州野火形成機(jī)制，野火蔓延特征和環(huán)境、氣候和人類(lèi)活動(dòng)等影響野火蔓延的主要因素，以及火災(zāi)模擬或重構(gòu)、火災(zāi)燃燒實(shí)驗(yàn)、阻燃機(jī)理與物證鑒定等關(guān)鍵技術(shù)。

4）山羊良種培育基地建設(shè)

無(wú)人機(jī)消防中心站除需采用山羊清除可燃物這種高效環(huán)保方法外，還要大力推廣普及這種好方法。要把無(wú)人機(jī)消防中心站建設(shè)成山羊良種培育基地，培育和飼養(yǎng)幾百只良種山羊。另外，40個(gè)無(wú)人機(jī)消防中心站都要成立一支自己的專(zhuān)業(yè)山羊放牧隊(duì)，按計(jì)劃將山羊群運(yùn)往需要清除易燃植被的地方放牧，以便將易燃植被清除干凈，阻斷野火可能蔓延的路徑。

要建立山羊認(rèn)領(lǐng)制度，號(hào)召全加州或全美國(guó)、全世界民眾，特別是學(xué)生和小朋友到專(zhuān)業(yè)山羊放牧隊(duì)，或通過(guò)計(jì)算機(jī)、手機(jī)認(rèn)領(lǐng)1只或多只山羊。認(rèn)領(lǐng)人要與專(zhuān)業(yè)山羊放牧隊(duì)簽訂領(lǐng)養(yǎng)協(xié)議，在交納認(rèn)領(lǐng)費(fèi)之后，其認(rèn)領(lǐng)的山羊主權(quán)歸認(rèn)領(lǐng)人所有。認(rèn)領(lǐng)人可以將山羊帶回家自己飼養(yǎng)，也可以將其留下，委托專(zhuān)業(yè)山羊放牧隊(duì)代為飼養(yǎng)，但每年要交納飼養(yǎng)代理費(fèi)。代飼養(yǎng)期間，飼養(yǎng)員要定期如每月，用電子郵件或手機(jī)視頻向委托人報(bào)告代飼養(yǎng)山羊的生活和啃食易燃植被情況。委托人可以隨時(shí)去代為飼養(yǎng)的地方看望自己認(rèn)領(lǐng)的山羊，或者將其帶回家自己飼養(yǎng)幾天后再送回來(lái)，或不送回來(lái)。另外，有一點(diǎn)值得注意的是，當(dāng)原先的灌木或荒草被山羊啃食干凈后，必須盡快種上抗火樹(shù)苗，以防止第二年春天易燃灌木或荒草卷土重來(lái)。

5）抗火樹(shù)種培育基地建設(shè)

具有耐火性和阻火性的樹(shù)種稱(chēng)為抗火樹(shù)種?？够饦?shù)種須符合阻火、適生、無(wú)害、有經(jīng)濟(jì)價(jià)值等條件，并具備枝葉茂密、含水量大、含油脂少、不易燃燒、耐火性強(qiáng)等特性；下層林木應(yīng)耐潮濕，與上層林木種間關(guān)系相適應(yīng)；生長(zhǎng)迅速、郁閉快、適應(yīng)性強(qiáng)、萌芽力高；無(wú)病蟲(chóng)害寄生和傳播等。植物防火林是預(yù)防野火蔓延、控制大面積森林火災(zāi)的有效阻隔，其作用不僅是由于選用樹(shù)種不易燃燒，而且抗火林帶可以形成林帶內(nèi)小環(huán)境，不利于森林火災(zāi)發(fā)生與蔓延。

圖2 改裝后的中型消防無(wú)人直升機(jī)吊桶取水。

因此，無(wú)人機(jī)消防中心站要建設(shè)成抗火樹(shù)種栽培基地，通過(guò)對(duì)加州主要森林樹(shù)種進(jìn)行野外調(diào)查采樣，測(cè)定采集樹(shù)木樣本的含水量和熱值，結(jié)合樹(shù)種生物學(xué)特性、生態(tài)學(xué)特性篩選出適合加州地區(qū)的抗火樹(shù)種。通過(guò)選種，培育抗火性很強(qiáng)、涵養(yǎng)水源能力強(qiáng)．葉片含水量高等特點(diǎn)的樹(shù)種，提供給居民植樹(shù)造林。另外，40個(gè)無(wú)人機(jī)消防中心站都要成立一支自己的專(zhuān)業(yè)植樹(shù)造林隊(duì)，按規(guī)劃在荒山禿嶺上植樹(shù)造林，播撒抗火樹(shù)種及栽種抗火樹(shù)苗，綠化荒山，改善加州生態(tài)環(huán)境。特別是當(dāng)專(zhuān)業(yè)放牧隊(duì)的山羊清理出一塊荒地后，植樹(shù)造林隊(duì)要及時(shí)跟進(jìn)，在荒地上栽種一片抗火樹(shù)苗，讓抗火樹(shù)林的綠色逐漸覆蓋加州大地。

無(wú)人機(jī)消防中心站的人員安排

無(wú)人機(jī)消防中心站的人員分為兩部分，其中負(fù)責(zé)主業(yè)工作的4名消防員一般不參與副業(yè)工作，但可攜帶家屬，他們常年累月地駐守在無(wú)人機(jī)消防中心站，只負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)和及時(shí)撲滅野火苗頭，與森林消防安全、植樹(shù)造林等直接相關(guān)的主業(yè)工作，以及包括下屬24家無(wú)人機(jī)消防站的管理工作。因此，每個(gè)無(wú)人機(jī)消防中心站需至少建設(shè)4套家屬宿舍，供4位消防員及其家屬居住。

無(wú)人機(jī)消防中心站的副業(yè)與主業(yè)需被明確區(qū)分開(kāi)。副業(yè)是無(wú)人機(jī)消防中心站的附帶任務(wù)，雖然是很重要的工作，意義重大，但在秋冬野火頻發(fā)季節(jié)，它要讓位于主業(yè)，通常要關(guān)閉一段時(shí)間。另外，副業(yè)一般都是大型工程項(xiàng)目或經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目，首先要有項(xiàng)目規(guī)劃書(shū)，在項(xiàng)目規(guī)劃書(shū)獲得政府部門(mén)審批后，還需要經(jīng)過(guò)招投標(biāo)確定其承包企業(yè)，因此副業(yè)工作人員由承包企業(yè)負(fù)責(zé)安排，其工作任務(wù)和生活設(shè)施都不歸無(wú)人機(jī)消防中心站管理，由上一級(jí)單位無(wú)人機(jī)消防管理指揮中心管理，該中心于副業(yè)承包企業(yè)簽訂承包合同，類(lèi)似于租房協(xié)議中業(yè)主與租戶(hù)之間的關(guān)系。

無(wú)人機(jī)消防中心站主業(yè)所需設(shè)備

無(wú)人機(jī)消防中心站主業(yè)所需設(shè)備有以下幾種，不包括副業(yè)涉及的設(shè)備。

（1）奧斯本野火測(cè)量羅盤(pán)

（2）無(wú)人機(jī)消防車(chē)

每個(gè)無(wú)人機(jī)消防中心站要配備3輛無(wú)人機(jī)消防車(chē)及其他一些必備消防滅火設(shè)備和原材料，一輛C型無(wú)人機(jī)消防車(chē)裝載4架小型消防電動(dòng)多旋翼無(wú)人機(jī)，兩輛A型無(wú)人機(jī)消防車(chē)，每輛車(chē)裝載1架中型消防旋翼無(wú)人機(jī)，總共2架；

（3）星鏈通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

（4）消防無(wú)人機(jī)中修所必備的維修工具和設(shè)備

（5）消防器材，滅火干粉，滅火彈等消防用原材料

（6）無(wú)人機(jī)消防中心站建設(shè)需考慮方便中型消防旋翼無(wú)人機(jī)使用吊桶取水的需求

有條件的地方可以利用附近天然河流、湖泊作為消防無(wú)人機(jī)的取水點(diǎn)。在缺水地區(qū)，如果無(wú)人機(jī)消防中心站附近無(wú)合適的天然取水點(diǎn)，就要專(zhuān)門(mén)建造一個(gè)大型蓄水池，供中型消防旋翼無(wú)人機(jī)取水使用。由于無(wú)人機(jī)消防中心站所處的地理位置不同，建造一個(gè)大型的蓄水池所需的費(fèi)用差別很大，因此在此方案中未將其建設(shè)費(fèi)用列入其中。

無(wú)人機(jī)消防中心站的主業(yè)建設(shè)費(fèi)用估算

（1）野火觀(guān)察站建筑費(fèi)用15萬(wàn)美元；

（2）4套家屬宿舍建筑費(fèi)用合計(jì)80萬(wàn)美元；

（3）奧斯本野火測(cè)量羅盤(pán)1臺(tái)，費(fèi)用1萬(wàn)美元；

（4）無(wú)人機(jī)消防車(chē)3輛，每輛25萬(wàn)美元，費(fèi)用合計(jì)25×3=75萬(wàn)美元；

（5）小型消防多旋翼無(wú)人機(jī)4架，每架40萬(wàn)美元，費(fèi)用合計(jì)40×4=160萬(wàn)美元；

（6）中型消防旋翼無(wú)人機(jī)2架，每架50萬(wàn)美元，費(fèi)用合計(jì)50×2=100萬(wàn)美元；

（7）維修工具和設(shè)備，費(fèi)用10萬(wàn)美元；

（8）消防器材，滅火干粉，滅火彈等，費(fèi)用15萬(wàn)美元；

（9）不可預(yù)知費(fèi)用15萬(wàn)美元；

每個(gè)無(wú)人機(jī)消防中心站建設(shè)總費(fèi)用預(yù)計(jì)471萬(wàn)美元。

40個(gè)無(wú)人機(jī)消防中心站建設(shè)總費(fèi)用預(yù)計(jì)18840萬(wàn)美元。

無(wú)人機(jī)消防管理指揮中心建立

無(wú)人機(jī)消防管理指揮中心的目的

由加州無(wú)人機(jī)消防組織架構(gòu)體系可知，南加州和北加州分別建立一個(gè)無(wú)人機(jī)消防管理指揮中心，作為消除野火災(zāi)害，保衛(wèi)加州安全任務(wù)的“大腦”，2個(gè)無(wú)人機(jī)消防管理指揮中心負(fù)責(zé)管理指揮各自下屬的20個(gè)無(wú)人機(jī)消防中心站和480個(gè)無(wú)人機(jī)消防站，以及承擔(dān)消防無(wú)人機(jī)的大修任務(wù)。

無(wú)人機(jī)消防管理指揮中心的協(xié)調(diào)指揮大廳安裝有大尺寸顯示屏幕和數(shù)十臺(tái)小尺寸顯示器詳見(jiàn)圖3，可以實(shí)時(shí)顯示下屬各個(gè)無(wú)人機(jī)消防中心站及無(wú)人機(jī)消防站的活動(dòng)情況，包括野火起火點(diǎn)冒出的煙霧、野火蔓延燃燒及消防無(wú)人機(jī)撲滅野火的現(xiàn)場(chǎng)圖像、視頻等。

圖3 無(wú)人機(jī)消防管理指揮中心的顯示屏幕。

無(wú)人機(jī)消防管理指揮中心的主要職責(zé)

在加州南北兩個(gè)區(qū)域分別建立兩個(gè)無(wú)人機(jī)消防管理指揮中心，在加州消防局領(lǐng)導(dǎo)下，負(fù)責(zé)各自區(qū)域森林防火監(jiān)督和管理工作，承擔(dān)各自區(qū)域森林消防管理指揮機(jī)構(gòu)的日常工作。

主要職責(zé)是負(fù)責(zé)下屬無(wú)人機(jī)消防中心站及消防站的日常管理工作、區(qū)域森林防火工作和森林滅火工作，以及協(xié)調(diào)有關(guān)部門(mén)解決森林防火中的問(wèn)題。除負(fù)責(zé)指揮管理下屬各個(gè)無(wú)人機(jī)消防中心站及無(wú)人機(jī)消防站外，無(wú)人機(jī)消防管理指揮中心還要采用可裝載2t及以上的水或滅火劑的大型消防無(wú)人機(jī)，直接參與較大野火撲滅行動(dòng)。

野火無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)

無(wú)人機(jī)消防管理指揮中心的設(shè)備主要野火無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控和計(jì)算機(jī)監(jiān)管分析兩大系統(tǒng)。其中野火無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)備主要由應(yīng)用服務(wù)器、客戶(hù)端、存儲(chǔ)設(shè)備、解碼設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、防火墻、大屏顯示器等設(shè)備組成。為保障前端系統(tǒng)的監(jiān)控質(zhì)量，系統(tǒng)需具備完善的機(jī)房基礎(chǔ)保障和先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、豐富的網(wǎng)絡(luò)帶寬和光纖資源；為保障平臺(tái)穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采取雙網(wǎng)配置，所有設(shè)備都冗余配置在兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)中，如圖4所示。

圖4 野火無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D。

（1）服務(wù)器

主站系統(tǒng)的服務(wù)器可以分布式部署、獨(dú)立運(yùn)行，各服務(wù)器可以支持應(yīng)用冗余方式進(jìn)行配置和在線(xiàn)擴(kuò)充，具備彼此間應(yīng)用服務(wù)器接管能力。主要服務(wù)器包括中心管理服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、級(jí)聯(lián)服務(wù)器、存儲(chǔ)管理服務(wù)器等。其他軟件模塊可安裝在這些服務(wù)器實(shí)現(xiàn)功能。

服務(wù)器統(tǒng)一采用PC服務(wù)器；服務(wù)器應(yīng)具備多CPU系統(tǒng)、高帶寬系統(tǒng)總線(xiàn)、I/O總線(xiàn)，具有高速運(yùn)算和聯(lián)機(jī)事務(wù)處理（OLTP）能力，具備集群技術(shù)和系統(tǒng)容錯(cuò)能力；服務(wù)器應(yīng)支持雙路獨(dú)立電源輸入，采用機(jī)架式安裝。

1）管理服務(wù)器

管理服務(wù)器是野火無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心單元，應(yīng)實(shí)現(xiàn)前端設(shè)備、后端設(shè)備、各單元的信令轉(zhuǎn)發(fā)及控制處理，報(bào)警信息接受和處理，以及業(yè)務(wù)支撐信息管理，同時(shí)也需要提供用戶(hù)認(rèn)證、授權(quán)業(yè)務(wù)以及提供網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理的應(yīng)用支持，包括配置管理、安全管理、計(jì)費(fèi)管理、故障管理、性能管理等；

2）流媒體服務(wù)器

流媒體服務(wù)器是無(wú)人機(jī)消防管理指揮中心計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主站的媒體處理單元，實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端對(duì)音視頻的請(qǐng)求、接受、分發(fā)。流媒體服務(wù)器僅接受本域管理服務(wù)器的管轄，在管理服務(wù)器的控制下為用戶(hù)或其他域提供服務(wù)；

流媒體服務(wù)器可實(shí)現(xiàn)集群部署，可實(shí)現(xiàn)分布式部署，即可向前端或其他流媒體服務(wù)器發(fā)起會(huì)話(huà)請(qǐng)求，也可以接受客戶(hù)端設(shè)備或其他流媒體服務(wù)器的會(huì)話(huà)請(qǐng)求。流媒體服務(wù)器能接受并緩存媒體流，進(jìn)行媒體流分發(fā)，將一路音視頻流復(fù)制成多路。

3）級(jí)聯(lián)服務(wù)器

級(jí)聯(lián)服務(wù)器主要用于平臺(tái)與平臺(tái)之間的互聯(lián)互通，它將本平臺(tái)需要向其他平臺(tái)傳輸?shù)男帕?、音視頻流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，發(fā)往其他平臺(tái)的通信服務(wù)器，同時(shí)將收到的采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的信令、音視頻流，轉(zhuǎn)換成本平臺(tái)所能解析的協(xié)議語(yǔ)言，送往其他服務(wù)器進(jìn)行分析操作，由此實(shí)現(xiàn)平臺(tái)與平臺(tái)之間的互聯(lián)互通；

4）存儲(chǔ)服務(wù)器

存儲(chǔ)服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的管理者，集中配置以海量存儲(chǔ)方式實(shí)現(xiàn)錄像計(jì)劃，并按計(jì)劃執(zhí)行錄像任務(wù)。存儲(chǔ)管理服務(wù)器通過(guò)虛擬存儲(chǔ)管理技術(shù)，支持DAS、NAS、IP-SAN各種存儲(chǔ)設(shè)備；支持集中存儲(chǔ)管理模式，也支持站端控制主機(jī)分布式存儲(chǔ)方式；支持PB級(jí)海量音視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、快速檢索；支持靈活的備份策略；支持?jǐn)?shù)據(jù)自動(dòng)修復(fù)技術(shù)，數(shù)據(jù)補(bǔ)錄，支持報(bào)警集中存儲(chǔ)和重要事件集中備份管理。

（2）客戶(hù)端

1）配置客戶(hù)端

負(fù)責(zé)平臺(tái)內(nèi)部的大屏幕配置、權(quán)限管理、錄像管理、告警管理、安全管理、電子地圖管理、模擬量數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、系統(tǒng)管理及系統(tǒng)前端攝像機(jī)、燈光等系統(tǒng)進(jìn)行配置管理；

2）監(jiān)控客戶(hù)端

監(jiān)控客戶(hù)端負(fù)責(zé)對(duì)前端攝像機(jī)視頻和錄像信息進(jìn)行查看，并負(fù)責(zé)電子地圖管理，模擬量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)曲線(xiàn)瀏覽和歷史數(shù)據(jù)檢閱，以及獲取和控制攝像機(jī)、燈光等系統(tǒng)信息。

（3）存儲(chǔ)設(shè)備

野火無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)需通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，采用基于IP以太網(wǎng)絡(luò)的SAN存儲(chǔ)架構(gòu)，存儲(chǔ)方式靈活，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫連接，并提供優(yōu)良的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制和容災(zāi)特性，易于擴(kuò)展，當(dāng)需要增加存儲(chǔ)空間時(shí)，只需增加存儲(chǔ)設(shè)備即可完全滿(mǎn)足。

（4）防火墻

防火墻是一種計(jì)算機(jī)硬件和軟件的結(jié)合，使內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)之間、專(zhuān)用網(wǎng)與公共網(wǎng)之間建立起一個(gè)安全網(wǎng)關(guān)（Security Gateway），從而保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)，使其免受非法用戶(hù)的侵入，防火墻主要由服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)規(guī)則、驗(yàn)證工具、包過(guò)濾和應(yīng)用網(wǎng)關(guān)4部分組成。

（5）軟件架構(gòu)

軟件基礎(chǔ)框架采用面向服務(wù)的SOA軟件架構(gòu)。以松散耦合的方式公開(kāi)業(yè)務(wù)服務(wù)，更易于集成和管理復(fù)雜性、更快地整合現(xiàn)有系統(tǒng)；通過(guò)良好的分層結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一的接口服務(wù)，可以有效減少服務(wù)督察平臺(tái)的復(fù)雜度。軟件架構(gòu)層次如圖5所示，主要分為以下幾個(gè)層級(jí)。

圖5 野火無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件架構(gòu)層級(jí)圖。

1．基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)平臺(tái)

基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)平臺(tái)對(duì)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、安全加密、多媒體協(xié)議進(jìn)行封裝，屏蔽差異，實(shí)現(xiàn)上層應(yīng)用平臺(tái)的無(wú)關(guān)性，提高開(kāi)發(fā)效率和系統(tǒng)兼容性；

2）平臺(tái)服務(wù)

平臺(tái)服務(wù)層提供中心管理、認(rèn)證授權(quán)、校時(shí)服務(wù)、流媒體服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理、報(bào)警管理等通用服務(wù)外，并提供電信級(jí)系統(tǒng)必須具備的負(fù)載均衡、雙機(jī)熱備等服務(wù)；

3）業(yè)務(wù)邏輯子系統(tǒng)

通過(guò)常用業(yè)務(wù)的歸納、封裝，這層系統(tǒng)提供視頻、報(bào)警、智能、對(duì)講、電子地圖等監(jiān)控安防業(yè)務(wù)，方便應(yīng)用層調(diào)用；

4）應(yīng)用系統(tǒng)

基于WEB技術(shù)的B/S客戶(hù)端，最大程度滿(mǎn)足不同場(chǎng)合下的需要。

（未完待續(xù)）