大数据+智慧林业防火管理平台信息化整体设计方案

大数据+智慧林业防火管理平台信息化整体设计方案第1章 概述1.1 现状与需求众所周知，森林在国民经济中占有重要地位，它不仅能提供国家建设和人民生活所需的木材及林副产品，而且还肩负着释放氧气、调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙、美化环境、净化空气、减少噪音及旅游保健等多种使命。同时，森林还是农牧业稳产高产的重要条件。然而一直以来，森林火灾都是森林火灾是森林最危险的敌人，也是林业最可怕的灾害，它会给森林带来最具破坏性和毁灭性的后果。现在，森林火灾已经位居破坏森林的三大自然灾害（病害、虫害、火灾）之首。为了保护好森林和森林火灾对世界气候及生态环境的重要影响，以及保护好森林的重大社会和经济价值。我们要更加重视保护现有的森林资源，预防森林火灾，对森林环境进行实时监控，防患于未然。这样才能够保护森林自然资源、保护野生动植物、维持生物物种的多样性、防止水土流失、维持和保护生态环境、保护林区人民的生命财产安全。我国森林防火的方针是“预防为主，积极消灭”。预防是森林防火的前提和关键，在预防森林火灾的过程中，做好森林火警的工作又是预防中的关键。如何快速、准确的发现森林火警，并对火警情况进行清晰、直观的呈现，让林区领导及工作人员能够在第一时间掌握完整资料，快速做出紧急响应和准确决策，这是森林防火中十分重要的工作内容。随着通信技术的发展，无线网络的日趋普及，基于公网的集群调度、视频传输系统已经渐渐得到了各大行业用户的认可，该系统除了能够满足林业巡检人员实时定位需求之外，也能够满足设备巡检过程中巡检人员对设备线路实时进行视频采集的需要，同时也能够满足智能调度分散到各处的巡检人员的业务需要，从而起到提高调度效率、减少故障隐患的目的。系统可以远程跟踪管理所有在网络覆盖范围内的特定移动目标，从而记录巡检人员所巡路线及到达指定位置的时间，并实时上传到监控中心。实现对巡检工作状态有效管理和现场突发事件的及时处理 。1.2 系统建设目标如何最快的发现火情，如何确认森林火警，如何远程的判断火情，这是在森林防火中所要做到的关键工作。为解决林区范围内对于森林情况进行实时的“可视化”“直观化”使林区工作人员能够通过远程就可以实时查看火光、烟雾等警报信息，让工作人员能够时刻通过系统的远程监控功能来“直击”森林林区的现场情景，增加后方工作人员和领导所获信息的直观性和客观性，提高森林防火工作的效率。同时，在火警发生之后，各级领导以及工作人员能够在最快时间内通过监控图像，了解现场态势，紧急调动资源以及协同其他部门进行灭火行动。本系统是为林业护林部门提供对防火、防盗、防虫灾的巡检管理系统，通过GPS全球定位技术实现对森林护林员防火、防盗、防虫灾工作进行严格规范化的管理，能通过GPS巡检器（安卓智能手机）自动或手动上报信息，并支持拍照、录像，能及时向管理中心反馈巡检过程中发现的各种事件，并标明准确的经度纬度，在发生危及森林管护人员人身及生 命安全的突发事件时，能一键报警发送紧急求救信号，标明准确的经纬度，给营救人员提供准确的地理位置。并且能完成林业局自行定义巡检地区、巡检路线、巡检 时间、巡检人员、排班计划、网络查询、远程管理及异地传输等强大的功能，使用简单方便，无需要任何操作也能完成护林巡检工作。 1.3 应用场景1.3.1 对巡检人员进行日常管理 在日常巡检工作中，管理人员可通过系统的GPS功能实现巡检人员的设备巡检任务到位监控。可有效管理巡检人员日常巡检工作，做到对设备巡检人员的工作的高度监督、管理。同时，管理人员可通过系统的GPS轨迹回放功能对巡点检工作人员日常巡检路线进行回放，从而达到对巡检工作的监督作用。同时，便于管理人员根据轨迹可进一步优化巡检路线，提高人力物力使用率。在调度中心内可同时监控到一个区域内所有巡检人员的情况，对汇报上来各平台的工作情况可以进行筛选、排序，让各巡检队员的进度情况一目了然。并使用实时语音对讲，或者文本消息推送对所有作业现场人员进行统一调度，加强工作的协同力度。1.3.2 巡检过程全程管控 对于巡检过程中产生各类业务数据（调度语音、调度视频、实时上传视频、现场录音录像、现场照片、巡检GPS路线等）通过后台进行保存，能够让用户对巡检过程产生的各类业务数据进行实时管控，同时做到各类数据日后有序可查，为今后巡检工作提供有力的数据指导。巡查人员在现场巡查工作时，发现可疑故障情况后，可通过无线手持终端的实时上传视频或者拍照、录像上传功能，让指挥中心了解核实现场情况，并联系相关人员进行支援。这样哪怕是固定监控的死角，也能快速流动的视频实时拍摄。 1.3.3 巡检人员实时调度使用多媒体指挥调度系统，可通过统一的指挥中心以及分部的调度台，可以灵活的对各巡逻人员进行实时的巡检调度，随时掌控各个巡检现场的作业情况。使用语音对讲功能，实现对各工作人员一呼百应的调度效果。增强了人员调度的及时性，提升各巡检的协同工作能力。 1.3.4 巡检路线视频回传巡检人员在日常巡检的过程中常常需要将巡检点的视频回传到后台控制中心，同时，巡检人员如果发现巡检线路异常时需要将情况及时的进行汇报，以便领导及时进行决策并进行相应的处置，因此在巡检过程中可以利用设备自带的摄像头或者通过扩展的外界摄像头将巡检线路的视频实时进行采集并通过运营商网络进行回传。1.3.5 日常应急指挥，远程指导处置 当巡检人员发现异常情况时可通过系统进行事件上报（通过集群和视频），并将当前事件状态向相关领导进行汇报，领导可通过前端实时回传的视频及语音进行相应的决策，并通过手持或者车载的终端对突发事件进行现场或者远程的指挥，以便快速完成抢修保障的任务。在一些关键性突发、抢修紧急情况下，对于位处偏远或专业人员无法及时赶到现场，也可由现场人员采用视频实时上传功能将现场实际情况的实时视频点对点或者点对多点回传至专业人员处，专家可通过视频直播，进行故障分析并作出相应的停开机或故障检修指导。1.3.6 圈选及地图调度调度人员登录到调度台以后，可以在调度台上实现圈选，所选区域内的在线的手持终端可以都显示在所在精确位置，并且能对圈选的任一台手持终端进行语音、视频、短信的操作。 1.3.7 解决不同区域统一调度问题使用林业巡检管理系统，可在指挥中心随时掌控各个区域（无地域限制）巡检人员的作业情况。使用语音对讲功能，实现对各工作人员一呼百应的调度效果。增强了人员调度的及时性，提升各巡检人员的协同工作能力。第2章 设计方案2.1 项目综述依据XX市某县林业局新建机关楼建设标准要求，建成一个中心、五个要素，主要包括：信息中心（机房）、值班室、视频会议室、党委会议室、大会议室、办事大厅。建成后的信息系统，能够满足标准要求。本方案设计共分为六大部分：1. 政务数据可视化平台。包括平台展示层、数据中心、应用层等。2. 周界安防。包括监控系统（含机关楼监控）、周界报警系统、应急广播系统、出入口管理系统。3. 公共场所建设。包括机关楼门头LED、机关楼门厅LED信息发布系统。4. 重点区域。包括监控值班室、大会议室、党委会议室、机房、办事大厅六个重点区域。5. 楼宇综合布线。包括网络、电话、有线电视、监控、广播、重点房间、重点场所的布线。6. 总平布线。包括某县林业局综合管沟、主网络基础三布线、扩展弱电系统布线、信息化某县林业局布线等。2.2 需求分析XXXX市某县林业局的新建大楼信息中心将承载XXXX市委市某县林业局及各委部局多项重点应用，如信用网、内外网域名服务器、市府办内部公文系统、党政机关网站、网络监控平台、经信局网站、钢铁指挥部网站、重点项目电子督察督办系统、邮件系统、网上行为监控系统、原行风热线网站、人大提案系统、市委市某县林业局大门安全监控系统等等。由于XXXX电子政务建设及运行采用集中管理模式，即所有部门的政务应用系统均部署在信息中心的机房，各部门的政务应用系统累计超过100多个。并且目前存在下述主要问题：信息化建设分散重复XXXX市某县林业局各个部门信息化建设多以独立建设为主，各个部门根据自己的需求分别构建自己的数据中心。每个数据中心根据不同的业务和应用需要购买计算、存储和网络资源，以及各种软件。每套业务和应用分别部署在某些物理资源之上，每套业务都是一个信息孤岛，这个孤岛包括需要单独的安全保护机制和软件的支持，以及配套管理的支持。从信息化的资源的需求和配置来看，目前XXXX政府各部门有很多独立的小型机房（数据中心），每个机房都有很多不同的甚至是独立的业务系统，这些系统中的数据以数据团的形式存在，需要独立的运维和保护。这样形成了政府部门、数据中心、业务系统、数据的分散模式。这种情况在政府办公和信息安全方面，存在严重的不足：· 分散建设、重复建设，并且数据中心的利用率不高；· 作为数据中心中最核心的数据，分散在各个业务系统中，相互之间不能形成足够的共享机制，无法提供被利用的基础条件。社会最重要的财富散落各地，无法反馈于公民；· 而对于政府部门来说，电子政务系统的服务是面向从政府到公民的所有社会建设者，对系统稳定性的要求程度很高，这与大多数的政府部门信息管理人员配置的薄弱形成明显的矛盾。某县林业局的政务信息化如果想要有进一步的发展和突破，以上三个方面的不足是必须要跨越的障碍。信息化水平不均衡除了以上所描述的由于传统信息建设所产生的不足之外，每个部门对信息化的需求不同、专注点不同、所投入的精力不同，以至于不同部门之间的信息化水平发展较不均衡。管理协调体制尚需完善如何真正将政府部门之间的数据进行整合和共享，形成一个整体的数据中心？如何将本单位的数据与社会数据形成联动，整合出XXXX地区的统一的数据中心，形成全社会的信息化、网络化、自动自主化，达到电子政务发展中最终的理想阶段？目前XXXX尚未建立其完善的信息化建设管理协调机制，信息化主管部门推动跨部门的系统建设难度较大，也是造成政务信息化分散建设与水平发展不均的现状。两化融合程度不高XXXX政务两化融合程度不高，两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合, 是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化，走新型工业化道路；两化融合的核心就是信息化支撑，追求可持续发展模式。机房资源不足随着目前全市网上办事大厅、医疗卫生系统、办公OA等对社会、法人和公众提供直接服务，XXXX市某县林业局信息中心目前的环境条件难以胜任。信息中心的机房基础电力仅有单套UPS供电，制冷无法满足设备大密度状况，最高只能提供99.9%的资源可用性。并且是以单中心的资源部署方式，无法达到数据容灾等可靠性要求。2.3 平台整体设计方案根据数字化平台的建设目标和建设内容，基于SOA规范，将系统总体架构设计如图所示：系统总体架构2.3.1 基础支撑平台在充分利用已有政务信息化基础软硬件资源的基础上，构建低碳数字化平台的基础子平台，主要在网络通讯方面进行优化升级。1、基础设施：数据中心机房建设所需的动力配电系统、空调新风系统、消防报警系统、弱电控制系统、机柜系统及防雷系统。2、监控设备：实时监测所需的监控设备。3、存储设备：提供海量数据存储和备份等设备。4、灾备系统：存储备份设备及异地容灾方案。5、运维系统：对系统网络状况、硬件设备运行和软件运行进行实时监测，保证系统稳定高效运行。6、系统软件：操作系统、GIS中间件、应用中间件、数据库平台等。7、基础网络：依托已有的政府网络资源，建立并优化能覆盖到政府各管理部门的政务信息化网络，实现互联互通；构建面向重点企业、社会公众提供服务的公众网络；政务网络和公众网络之间，根据城市网络建设的保密要求，通过路由、安全、监控等网络设备实现安全隔离。2.3.1.1 网络架构基础网络设