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分布式光纤测温技术让森林火灾预警快人一步

news 来源：原创 2025/7/27 22:32:16

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2025年春季，多地接连发生森林火灾，累计过火面积超 3万公顷。春季历来是森林草原火灾易发、多发期，加之清明节已到来，生产生活用火活跃，民俗祭祀用火集中，森林火灾风险进一步加大。森林防火，人人有责。但是由于天气干旱自燃、人为因素、自燃因素雷击等原因，森林大火在所难免。一般的森林火灾是由人为和自然灾害两部分引起的，自然火源无法预测只能尽早发现，但人类活动迹象可以监测，二者结合就可以提前发现火情，以防造成更大问题。
而传统森林防火依赖主要依赖人力、物理隔离和单点监测，在应对现代复杂火险环境时暴露出多重局限性，存在监测盲区大、响应速度慢、误报率高等问题。
一、人工巡护与瞭望塔监测
核心手段：
人工地面巡护：护林员定期步行或骑行巡查林区，人工识别烟点、火源。
瞭望塔 / 台监测：在制高点建设固定瞭望塔，通过肉眼或望远镜观察林区，结合地图定位火点。
实时性不足：
人工巡检为周期性作业，无法实现 7×24 小时连续监测，初期小火易被忽视，容易衍变为重大森林火灾事故。
火点定位依赖经验判断，误差可达数百米，延误扑救时机。
人力成本高昂：
全国护林员超 50 万人，但在大面积林区（如大兴安岭林区面积 8.46 万平方公里）仍显不足，且存在人员安全风险（2020 年四川森林火灾致 19 名救火人员牺牲）。
二、传统传感器与单点监测技术
核心手段：
点式传感器：部署温度传感器、烟雾传感器于重点区域，触发阈值报警。
红外摄像头：定点安装热成像设备，监测局部高温区域。
弊端：
1.覆盖范围碎片化：
单点传感器间距通常需 100-500 米，山区布线难度大，存在大量监测盲区（如我国森林覆盖率达 23.04%，但传感器覆盖率不足 5%）。
设备易受树木遮挡，对地表腐殖质阴燃、地下火等隐蔽火源监测失效。
环境适应性差：
高温、高湿、多尘环境下传感器易故障（据林业部门统计，传统设备年故障率超 30%）。
雷暴、电磁干扰可能导致误报，2021 年某林区因电磁干扰引发误报率达 40%。
数据孤立性强：
单点设备仅反馈局部数据，无法构建林区整体火险态势，难以分析火势蔓延路径。
传统手段的共性短板总结
监测模式：单点离散监测为主，缺乏全域连续感知能力，覆盖率不足 10%（以国有林区为例）。
响应速度：初期火点发现延迟普遍超过 30 分钟，复杂地形延迟达数小时，错失最佳扑救窗口（＜2 小时）。
环境适应性：受天气（雨、雾、夜间）、地形（山区、密林）影响显著，极端条件下监测效能下降 70% 以上。
生态影响：物理隔离与化学手段破坏自然生态，修复成本高（如隔离带生态恢复需 5-10 年）。
数据价值：仅提供 “是否起火” 的二元判断，缺乏火险趋势预测、火势推演等深层分析能力。
而分布式光纤测温设备采用光纤作为传感器，现场无需供电，更不会将点火源引入林区。系统利用敷设于地下的光缆识别失火区域的高温实现火灾报警，同时分析各个区域光纤的温度差识别火灾蔓延趋势，为森林灭火提供决策支撑。
现代技术对传统手段的突破方向
针对上述弊端，以分布式光纤传感为代表的新技术正在重构森林防火体系：
全域感知：光纤传感可沿林区边界、输电线路等关键区域铺设，实现百公里级连续实时监测，定位精度达0.2米。
早期预警：通过识别雷电击中树木、人为摩擦等早期火源特征，预警时间提前至起火前 30 分钟，帮助有关部门保留更多时间去从根源上灭火，防止事态的进一步严重化。
布里渊独特技术的双光拉曼原理的第四代高空间分辨率分布式温度监测系统对森林、林木、地表植被等位置均可安装布设，且具有0.2米级感温能力、连续分布、实时精确、耐高压、耐腐蚀、抗电磁干扰等优点。能为保障各系统安全运行，减少非计划停电、降低运行成本、提高工作效率发挥积极和重要的作用。
我们推荐使用新一代的布里渊分布式温度监测系统对数据中心及机房进行温度监测。
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森林火灾及山火温度监测的意义
1：及时发现火灾和提供预警：通过安装温度传感器和相关监测设备，可以实时测量植被表面温度和环境温度，监测地表火点、火线、火源等温度变化情况。这些信息可以帮助预警和及早发现火灾，从而减少火灾带来的损失。
2：提供灭火指导：通过在线测温技术，可以实时获得火场的温度数据，指导灭火行动。例如，可以根据温度分布的变化判断火灾扩散的方向和速度，调整灭火方案，提高灭火效率。
3：减少人员伤亡：在线测温技术可以通过实时监测和预警，提高灭火的效率和速度，从而减少人员伤亡和财产损失。
4：保护生态环境：通过在线测温技术，可以及时掌握火情信息，快速进行灭火，减少火灾对生态环境造成的破坏。
5：提高灭火效率：在线测温技术可以实时获取火场的温度信息，根据温度分布的变化调整灭火方案，提高灭火效率。
森林火灾和山火在线测温技术的意义非常重要。它可以帮助及时发现和预警火灾，指导灭火行动，减少人员伤亡和财产损失，保护生态环境。通过在线测温技术的应用，可以提高灭火效率，降低火灾造成的影响，促进社会的可持续发展。
森林火灾不仅是技术或管理问题，更是文明进程的 “压力测试”。它迫使人类反思：当技术的边界触及自然的底线，当发展的欲望超越生态的阈值，我们需要重构与自然的关系 —— 从“对抗式防火”转向“共生式防护”，从“灾后补救”转向“源头觉醒”。唯有将防火升维为文明存续的哲学命题，才能在“火与重生”的循环中，找到人类与森林的永恒平衡。

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