一、項目背景
森林生態(tài)系統(tǒng)是森林所有生物及其生活環(huán)境共同構(gòu)成的整體。森林生態(tài)系統(tǒng)一旦遭受破壞,就會引起一系列環(huán)境問題。如溫室效應(yīng)加劇、氣候失調(diào)、生物多樣性銳減等,建立和完善森林生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是保障現(xiàn)有森林資源的可持續(xù)發(fā)展關(guān)鍵。
二、系統(tǒng)總體架構(gòu)
海普森林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是一個集森林生態(tài)要素監(jiān)測、計算機通信、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)處理與管理、分析計算等新技術(shù)于一體的系統(tǒng)工程。整個系統(tǒng)包括森林生態(tài)要素采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng),各系統(tǒng)間通過數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)進行運作,從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)自動、實時、連續(xù)的數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析、顯示、報警等功能,便于管理人員實時掌握林區(qū)各生態(tài)要素數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成:
森林生態(tài)要素采集子系統(tǒng):包括氣象、土壤、水文、水質(zhì)、空氣質(zhì)量等森林生態(tài)要素傳感器以及供電、防雷、通信模塊等輔助子系統(tǒng);
數(shù)據(jù)通信與傳輸子系統(tǒng):系統(tǒng)可以通過有線網(wǎng)絡(luò)、5.8G無線網(wǎng)橋、3/4G網(wǎng)絡(luò)、運營商專線網(wǎng)絡(luò)等多種或單種傳輸方式將前端數(shù)據(jù)傳回監(jiān)控中心;
數(shù)據(jù)分析和處理子系統(tǒng):采用高性能工作站連接各數(shù)據(jù)采集站點形成一個監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),并配置所需的數(shù)據(jù)處理、分析、顯示軟件,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集處理、系統(tǒng)控制管理維護、環(huán)境分析評估及專家診斷、預(yù)報報警等功能。
三、系統(tǒng)功能
●遠程監(jiān)測功能
用戶在辦公室可實時了解梯度風速風向、雨量、空氣溫度、空氣濕度、太陽輻射、土壤溫度等環(huán)境數(shù)據(jù),也可以實時了解柜門開關(guān)狀態(tài)、柜內(nèi)環(huán)境參數(shù)、設(shè)備接口負載電流、電壓、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等設(shè)備狀態(tài);
●自動報警功能
報警類型分為:1)數(shù)據(jù)異常報警:當系統(tǒng)檢測到森林生態(tài)要素數(shù)據(jù)異常時系統(tǒng)會自動報警;2)防盜報警:有人進入防盜區(qū)域系統(tǒng)會自動報警,同時防盜攝像機進行錄像并上傳至監(jiān)控中心,監(jiān)控中心管理人員可通過系統(tǒng)對前端人員進行喊話,起到威懾作用,也可為以后調(diào)查取證提供證據(jù);
●自動保護功能
當監(jiān)測到線路短路、漏電、過壓、過流、欠壓等異常時自動斷開,同時系統(tǒng)會自動報警,當線路正常后能夠自動恢復(fù),避免設(shè)備因短路、漏電、過壓、過流、欠壓等異常情況損壞;
●數(shù)據(jù)儲存功能
系統(tǒng)會對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)、報警信息及當時的監(jiān)測數(shù)據(jù)、操作信息及當時的監(jiān)測數(shù)據(jù)自動儲存,方便用戶隨時查看;
●信息查詢功能
可以通過系統(tǒng)對所有監(jiān)測信息、報警信息、操作信息進行查詢;
●報表輸出功能
用戶可以將監(jiān)測數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)等報表導(dǎo)出、打印等;
●人機界面功能
用戶可以根據(jù)需要,設(shè)置同屏顯示多個站點數(shù)據(jù)或單個站點數(shù)據(jù);
●歷史曲線功能
用戶可以查看任意站點、任意參數(shù)的任意時段的歷史曲線;
●移動APP功能
用戶可以通過手機APP在任何地方任何時間查看、展示、分析前端監(jiān)測數(shù)據(jù);
●擴展功能
用戶可以增加或減少所監(jiān)測的站點,也可以增加、修改、刪除軟件的功能模塊,同時系統(tǒng)為用戶預(yù)留與其他系統(tǒng)的通訊接口。
四、拓展應(yīng)用
●在森林防火方面的應(yīng)用
在森林防火方面生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可用于幫助管理人員制定火險等級、推演火情發(fā)展趨勢等。
●在病蟲害監(jiān)控預(yù)警方面的應(yīng)用
在病蟲害監(jiān)控預(yù)警方面生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可用于管理人員研究、分析病蟲在不同氣候條件下的發(fā)生規(guī)律,為實現(xiàn)快速準確預(yù)報病蟲害提供決策數(shù)據(jù)信息支撐。
●在野生動物監(jiān)測方面的應(yīng)用
在野生動物監(jiān)測方面生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可用于幫助管理人員研究、分析野生動物在不同氣候、不同環(huán)境下的活動規(guī)律,幫助野生動物提供適合的生存環(huán)境。