贺州市八步区智慧林长综合管理平台构建与实现

2021-03-11李均玲

智慧农业导刊 2021年7期

李均玲

（贺州市八步区林业局，广西贺州 542800）

林业作为人类社会发展的重要资源，不但是人类持续发展的重要自然生态资源，更是地区经济发展的重要经济资源。近年来贺州市八步区林业行政主管部门始终秉承“绿水青山就是金山银山”的发展理念，持续性地深化自己的职责，将林业的健康持续性发展作为一项重要的工作任务，包括组织林业生态保护修复与造林绿化工作，指导、监督城乡绿化美化，负责森林、野生动植物资源的监督管理，指导国有林场建设发展等。针对林业资源管理中出现的种种问题，贺州市八步区林业行政主管部门不断探索并应用物联网等先进技术，构建起适合贺州市八步区的林长制综合管理平台。

1 总体架构

平台总体框架包括：感知层、传输层、数据支撑层、业务支撑层、业务应用层和用户接入层等结构，实现的功能包括了林长制管理、智慧林业业务、绿化养护和应急指挥调度方面的功能，结构如图1所示。

图1 智慧林业系统总体架构图

1.1 感知层

感知层主要是智能化感知设备，包括：高空热成像监控点位设备、手持移动终端、林区出入口警示设备、交换机、GIS服务器和一体化环境因子采集设备等，各种设备为动态监测林区环境、有效管理林区资源提供了关键性支撑，也为林业局提供了感知数据来源。

1.2 传输层

传输层主要是一种信息数据传输的网络体系结构，包括有线传输网络、无线通信网和卫星通信网。随着科技的发展，卫星通信网采用的是遥感卫星网。通过多网络传输，使得空中感知监测系统变得更加高清晰和全覆盖，可以实现实时监测。

1.3 数据支撑层

数据支撑层包括：数据接入、数据处理、数据管控、数据库、大数据、云计算和物联网。其中物联网作为一种重要的信息承载体，由硬件、软件和应用三部分组成，涉及的技术非常多，有微电子、信息感知、微机电、网络通信和嵌入式系统等相关技术领域。通过数据支撑层能够为用户提供应用所需的各类服务与共享资源，同时还能为姊妹单位或者是上级监管部门提供数据接口。

1.4 业务支撑层

业务支撑层就是为林业管理中各种业务提供支持的功能层，包括：林区网格化、防火应急指挥、综合应用支撑、林业产权管理、林长管理系统、林业生态监管、智慧惠民、花卉植被养护、护林员管理、古树名木管理、林业一张图、大数据分析、林业执法宣教、林权林地管理、林木种苗信息和森林灾害防治等相关功能。

1.5 业务应用层

业务应用层作为平台的核心内容，主要业务包括：森林资源管理、古树名木管理、森林防火与应急指挥、营造林重点项目管理、林长制信息化管理、绿化养护管理、智慧林业业务管理等系统。其中绿化养护管理主要是为园林绿化管理提供运营的模块；智慧林业业务管理主要是自然保护区管理、野生动植物资源保护、濒危野生动植物拯救与保护工作的模块；林长制信息化管理模块主要是为林长、林长办和林业、水利、环保等行业协调办公，共同执法提供帮助的模块；森林防火与应急指挥主要是为林业生产部门可以迅速实施减灾避灾措施的模块。

1.6 用户接入层

用户接入层所接的用户包括林业管理中的不同部门领导、指挥中心、护林员和公众等人群，给予他们提供比较友好的人机交互画面。

2 林长制综合管理平台设计

林长制综合管理平台是基于多种语言开发的系统，可以应用于Windows和Linux操作系统平台上，包括后台数据库服务器、中间件服务器、前端应用服务器等结构，具有易维护，扩展性好，安全性高等特点。在系统的规范方面，系统严格遵守国家三类林业信息化标准，并根据有关国家林业主管部门标准和有关技术规范建立起项目标准体系，系统包含了林区事件规范、森林网格划分、数据共享机制、各类基础数据源标准规范、区县组织体系、事件发现和处理流程、不同级监督考核体系等项目。

接口方面的设计。为了使得让各业务流程之间有机衔接，并且达到全覆盖，在其衔接时利用数据库关联、数据整合和数据交换等技术，并通过支持前置交换库、Rest接口、WebServices接口和MQ消息接口等手段，来实现本系统与其他系统之间的对接，达到数据的共享与存取。其中内部接口在设计时都对应着内部接口，便于从各个前端获得数据和从不同业务部门获得有关的管理数据。而针对平台视频资源获取调用，采取的是联网设备接入服务器和通过非标设备采集网关服务器，完成非标信令和国标信令、非标码流和国标码流的彼此转换，最终共同导入到流媒体转发服务器，以此完成视频的转发调用。而在外接口设计上，为了和上级单位管理平台对接工作，通常要以数据流或者文件方式给予林业信息，完成林业数据的不断补充和更新。

网络集成方面的设计。为了让主干网络达到更快的传输速度，系统信息网络使用了当前通用的标准协议，让各个系统的网络可以达到快速、简易的相连，完成第三层多协议IP与IPX多点传送快速交换。传输网络基础使用的是专用链路，不同前端点利用视频专网汇合，连接到林业局的信息管理系统，把不同信息保存和传输到监控中心。本系统还构建了高清视频专网汇聚层和接入层，建立起路由型网络，使得网络结构扁平化、清晰化，利用该结构可以使得前端监控点视频数据汇聚以后传输到监控中心里。系统中汇聚层通过接入交换机接收前端图像采集点视频信号，然后汇聚输送到核心交换机。接入层是利用前端信号通过光纤链路形式传输到林业局中心机房接入交换机或者使用WiFi、4G等方式输送到林业局中心机房接入交换机。

3 贺州市八步区的林长制综合管理平台功能实现

3.1 林长制综合管理信息平台

3.1.1 林长制平台对接集成

通过贺州市林长制系统提供的数据服务接口，开发一体化展示功能模块，为八步区智慧林长制综合管理及应用平台提供基础数据支撑。集成信息包括：（1）基础电子地图图层、林长网格数据、行政区界线数据。（2）林长巡护数据，支持查看某个时间段的林长巡护情况、巡护轨迹、时间点等信息。（3）林长事件数据，支持查看某个时间段的事件信息，并支持按时间和位置，调取周边一定时间内的路口监控视频。

3.1.2 视频监控管理子系统

（1）提供视频监控统一集成展示，提供电子地图定位展示，在地图上标注每个监控点位，可查看每个监控的实时图像、对球机支持云台进行控制。（2）支持提供视频监控逐个展示及视频监控面板展示，支持1/4/6/9/16多视窗视频展示。（3）支持查看某个视频的历史图像回放，并支持按时间轴查看历史某个时间点的视频图像。

3.1.3 车辆识别分析子系统

集成森林卡口、车辆识别系统，支持自动获取经过的车辆信息，并进行车辆属性识别、记录，可以查看/查询车辆经过的时间、照片、车牌号等信息。

3.1.4 无人机巡查子系统

供无人机实时视频接入子系统，提供PC端、手机端无人机实时视频查看。支持查看无人机历史视频。

3.2 森林卡口智能视频监控及警示柱

3.2.1 高清球机

高清球机及相关配件辅材等。球机采用200万像素，夜晚监控近处真彩色远处红外，≥22倍光学变倍，采用高灵敏度传感器，满足星光级监控需求。支持宽动态切换，具有OSD显示功能。

3.2.2 高清枪机

200万红外枪机及相关配件辅材等。支持强光抑制，支持背光补偿功能，最低照度：彩色≤0.001lx；黑白≤0.0001lx。具有曝光模式，支持双路传输数据。

3.2.3 监控立杆

4.5m白色烤漆监控立杆，含国标定制抱杆箱、避雷针、立杆接地以及相关配件、立杆基础、施工费用。

3.2.4 监控取电

前端10个视频点的取、用电开户费用。含500m以内的线路架设；10A电表和开户费（含一年的费用）。

3.2.5 路面减速带

按照现场情况，设置5cm或7cm高路面减速带。

3.2.6 视频服务器

单路网络视频服务器，支持4G或5G视频传输，支持视频压缩。

3.2.7 监控硬盘

2T监控硬盘（支持视频，可存储不少于30天）。

3.2.8 监控终端

视频监控中心终端，配置不低于i7-10700/16G，内存/256G，固态+1T。

3.2.9 传输网络

提供50M互联网宽带网络，保障车辆识别高清视频传输和数据传输，含1年使用费。

3.2.10 安装调试

视频集成及调试对接、设备安装调试维护费等。

3.3 系统支撑平台

3.3.1 应用及数据服务器

配置4核CPU、16G内存、500G存储、峰值10M带宽，含1年使用费。

3.3.2 云视频服务器

配置4核CPU、16G内存、200G存储、峰值10M带宽，含1年使用费。

3.3.3 统一视频管理平台

建设视频管理平台（支持不超过20路视频监控接入），对接本地视频监控上的云服务，支持视频监控移动端和林长平台调取和展示，支持高并发实时视频查看功能。实现视频数据的统一接口及并发访问，实现权限管理，智能分析并帮助系统进行入侵检测，实现对林区的常态化管理目标。提供云端视频集成管理、用户及权限管理、视频二次开发API等功能。

3.3.4 宽带网络

提供50M互联网宽带网络，保障车辆识别高清视频传输和数据传输，含1年使用费。

3.3.5 4G流量卡

路口视频监控采用4G无线流量卡方案，提供每年120G流量，含1年使用费。

3.3.6 短信提醒

实现重要数据或者事件的提醒预警。提供2万条短信服务。

3.4 大屏可视化系统建设

开发专门适用于大屏展示的大数据综合展示平台，包括林地分布图、古树名木分布图、林长责任区域图；巡护林员分布图、连续多日未巡查护林员统计图、异常情况预警图；护林员统计图表、林地数据统计图表、古树名木统计图表以及事件统计图表；此外，当前如果发生重大事件，平台将以地图一张图的方式突出展示当前事件的所在位置及周边情况，包括所在位置、事件现场照片和视频、事件周边情况（护林员、居民、建筑物、重大设施等）以及事件滚动处理的过程。