專利名稱：火災(zāi)等級檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滅火技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于檢測火災(zāi)等級的方法。
背景技術(shù)：
目前，在森林滅火指揮決策過程中通常采用經(jīng)驗法，即指揮決策者根據(jù)其對火災(zāi)現(xiàn)場的觀察和/或從匯報者聽取到的有關(guān)火災(zāi)形勢的報告，并且憑借以往滅火過程的經(jīng)驗，做出指揮決策。這種經(jīng)驗決策方法對于指揮決策者個人的經(jīng)驗依賴程度非常大，如果指揮決策者的經(jīng)驗不足以致制定錯誤的決策，將導(dǎo)致不可想象的災(zāi)難性后果。即便指揮決策者具有豐富的經(jīng)驗，但由于其通過觀察和/或聽取匯報的方式了解到的火災(zāi)情況不全面、不準(zhǔn)確，也容易做出不正確的指揮決策，特別是在火場面積較大、火災(zāi)情形較復(fù)雜等情況下，更增加了能夠做出正確決策的難度。另外，即便指揮決策者憑借經(jīng)驗?zāi)軌蜃龀稣_決策，但由于個體差異，不同的指揮決策者對相同的火災(zāi)可能做出有差別的指揮決策，于是導(dǎo)致了森林滅火指揮決策的主觀因素增加，而缺乏其客觀性，并且在規(guī)模較大、較為復(fù)雜的火災(zāi)情勢下，需要花費大量時間對火災(zāi)情況進行了解，以便做出準(zhǔn)確判斷，大大影響了森林滅火的效率，使得原本可以控制撲滅的火災(zāi)演化成進一步擴大化的災(zāi)難。本發(fā)明的發(fā)明人正是從上述現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，針對其存在的的缺點，經(jīng)過長期、反復(fù)的試驗，利用計算機仿真技術(shù)進行現(xiàn)場模擬，并對模擬結(jié)果進行對比、分析和總結(jié)，做出了本發(fā)明。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中森林滅火采取人工決策方式的缺陷，利用各種技術(shù)手段從而實現(xiàn)了決策的客觀性和準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，影響森林滅火指揮決策的客觀性和準(zhǔn)確性的根本原因是無法獲得做出決策的準(zhǔn)確的客觀依據(jù)，即不能得到火災(zāi)等級。本發(fā)明首要解決的技術(shù)問題是，如何檢測森林火災(zāi)等級，本發(fā)明進一步要解決的技術(shù)問題是，如何根據(jù)檢測到的森林火災(zāi)等級，實現(xiàn)對森林滅火的有效控制。( 二 )技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種火災(zāi)等級檢測方法，包括步驟Si、檢測火場區(qū)域相關(guān)于火災(zāi)等級的物理量；S2、將獲得的物理量轉(zhuǎn)換為相關(guān)于火災(zāi)等級的參數(shù)； S3、根據(jù)取得的參數(shù)計算火災(zāi)等級的參考值；S4、根據(jù)參考值確定火災(zāi)等級。優(yōu)選地，步驟S3包括根據(jù)取得的參數(shù)進行求和計算得到火災(zāi)等級的參考值。優(yōu)選地，相關(guān)于火災(zāi)等級的物理量包括風(fēng)級-風(fēng)速、空氣的相對濕度、氣溫、連旱天數(shù)、林型、可燃物厚度、坡度、海拔高度、林火種類、火場面積。優(yōu)選地，相關(guān)于火災(zāi)等級的參數(shù)包括風(fēng)級-風(fēng)速參數(shù)A、空氣的相對濕度參數(shù)B、氣溫參數(shù)C、連旱天數(shù)參數(shù)D、林型參數(shù)E、可燃物厚度參數(shù)F、坡度參數(shù)G、海拔高度參數(shù)H、林火種類參數(shù)I、火場面積參數(shù)J。優(yōu)選地，各項參數(shù)通過以下方式取值(1)風(fēng)級-風(fēng)速參數(shù)A 如果風(fēng)級為0-2級、 0. 2m/s彡風(fēng)速彡3. 3m/s，貝丨J A = 3 ；如果風(fēng)級為3級、3. 3m/s <風(fēng)速彡5. 4m/s，貝丨J A = 8 ； 如果風(fēng)級為4級、5. 4m/s <風(fēng)速彡7. 9m/s，則A = 14 ；如果風(fēng)級為5級、7. 9m/s <風(fēng)速彡10. 7m/s,則A = 21 ；如果風(fēng)級大于5級、風(fēng)速> 10. 7m/s,則A = 30 ；⑵空氣的相對濕度參數(shù)B 如果空氣的相對濕度> 50%，則B = 4 ；如果40%彡空氣的相對濕度彡49%，則B =9 ；如果30%彡空氣的相對濕度彡39% JlJB= 15 ；如果20%彡空氣的相對濕度彡四％， 則B = 20 ；如果空氣的相對濕度<20%，則B = 25 ； (3)氣溫參數(shù)C 如果0°C彡氣溫彡5°C， 則C = 5 ；如果6°C彡氣溫彡10°C，則C= 10;如果irC彡氣溫彡15°C，則C= 16 ；如果 16°〇彡氣溫彡201，則0 = 21 ；如果氣溫>20°C，則C = 25 ；⑷連旱天數(shù)參數(shù)D 如果連旱天數(shù)=1，則D= 1 ；如果2彡連旱天數(shù)彡7，則D = 5 ；如果8彡連旱天數(shù)彡14，則D = 10; 如果15彡連旱天數(shù)彡21，則D = 16 ；如果連旱天數(shù)> 21，則D = 20 ； (5)林型參數(shù)E 如果林型為闊葉，則E = 5 ；如果林型為針闊，則E = 11 ；如果林型為針葉，則E = 16 ；如果林型為灌木，則E = 20 ；如果林型為草塘，則E = 25 ； (6)可燃物厚度參數(shù)F 如果Icm彡可燃物厚度彡5cm,則F = 2 ；如果6cm彡可燃物厚度彡IOcm,則F = 4 ；如果Ilcm彡可燃物厚度 (15cm，則F=Il ；如果16cm彡可燃物厚度彡20cm，則F = 15 ；如果可燃物厚度> 20cm， 則F = 20 ； (7)坡度參數(shù)G 如果0°彡坡度彡10°，則G = 5;如果11°彡坡度彡20°，則 G = 9;如果21°彡坡度彡30°，則G =14;如果31°彡坡度彡40°，則G = 20;如果坡度 >40°，則G = 30 ；⑶海拔高度參數(shù)H 如果海拔高度< 1500m，則H = 5 ；如果1501m彡海拔高度< 2000m，則H = 10 ；如果2001m <海拔高度< 2500m，則H = 15 ；如果2501m《海拔高度彡3000m,則H = 20 ；如果海拔高度> 3000m，則H = 25 ； (9)林火種類參數(shù)I 如果林火種類為穩(wěn)進地表火，則I = 5 ；如果林火種類為急進地表火，則I = 12 ；如果林火種類為地下火，則I = 20 ；如果林火種類為穩(wěn)進樹冠火，則I = 25 ；如果林火種類為急進樹冠火，則 I = 30 ； (10)火場面積參數(shù)J 如果0. IKm2彡火場面積彡5Km2，則J = 5 ；如果6Km2彡火場面積彡lOKm2，貝丨J J = 15 ；如果IlKm2彡火場面積彡15Km2，則J = 25 ；如果16Km2彡火場面積彡20Km2，則J = 35 ；如果火場面積> 20Km2，則J = 40。優(yōu)選地，火災(zāi)等級包括火場等級、滅火難易等級、火災(zāi)危險等級。優(yōu)選地，火災(zāi)等級根據(jù)所述參考值K通過以下方式確定如果40 < KS 80，則火場等級為I級、滅火難易等級為易、火災(zāi)危險等級為低險；如果81120，則火場等級為 II級、滅火難易等級為較易、火災(zāi)危險等級為較險；如果121 < K < 160，則火場等級為III 級、滅火難易等級為較難、火災(zāi)危險等級為危險；如果161 < K < 200,則火場等級為IV級、 滅火難易等級為難、火災(zāi)危險等級為高險；如果201 < K < 270，則火場等級為V級、滅火難易等級為極難、火災(zāi)危險等級為極險。優(yōu)選地，還包括步驟S4a、輸出火災(zāi)等級。優(yōu)選地，還包括步驟S5、根據(jù)火災(zāi)等級確定滅火方式。優(yōu)選地，滅火方式通過以下方式確定如果火場等級為I級，則采用快速推進、前打后清、速戰(zhàn)速決的方式；如果火場等級為II級，則采用迅速推進、加強清理、力求速決的方式；如果火場等級為III級，則采用穩(wěn)步推進、二組清理、擴大戰(zhàn)果的方式；如果火場等級為IV級，則采用打燒結(jié)合、三組清理、防范復(fù)燃的方式；如果火場等級為IV級，則采用打尾打翼、多組清理、阻截火頭的方式。優(yōu)選地，還包括步驟S5a、輸出所述滅火方式。本發(fā)明還提出了一種森林滅火控制方法，其包括上述火災(zāi)等級檢測方法的任意一種，并根據(jù)火災(zāi)等級檢測的結(jié)果來控制森林滅火。(三)有益效果本發(fā)明提出的火災(zāi)等級檢測方法及森林滅火控制方法，極大地提高了火災(zāi)等級檢測的客觀性和準(zhǔn)確性，并提高了對森林滅火進行控制的效率和成果。


下面參照附圖并結(jié)合實例來進一步描述本發(fā)明。其中圖1示出了本發(fā)明的示例性火災(zāi)等級檢測方法。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。圖1示出了本發(fā)明的火災(zāi)等級檢測方法的示例性流程圖。如圖1所示，根據(jù)該實施例，本發(fā)明的方法包括以下步驟si、檢測火場區(qū)域相關(guān)于火災(zāi)等級的物理量；S2、將獲得的物理量轉(zhuǎn)換為相關(guān)于火災(zāi)等級的參數(shù)；S3、根據(jù)取得的參數(shù)計算火災(zāi)等級的參考值；S4、 根據(jù)參考值確定火災(zāi)等級。在該實施例中，相關(guān)于火災(zāi)等級的物理量包括風(fēng)級-風(fēng)速、空氣的相對濕度、氣溫、連旱天數(shù)、林型、可燃物厚度、坡度、海拔高度、林火種類、火場面積。在本發(fā)明中，選取上述物理量作為相關(guān)于火災(zāi)等級的物理量并非是任意的，也并非是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)需要的常規(guī)設(shè)計，而是本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過長期、大量的實驗得到的最佳的選取方式，并且經(jīng)過比對得知，使用本發(fā)明的各物理量以及相應(yīng)參數(shù)的取值，可以極大地提高森林火災(zāi)等級檢測的準(zhǔn)確性，從而獲得明顯優(yōu)于其它選取方式的技術(shù)效果。下面，對各物理量的檢測分別進行說明。其中，風(fēng)級-風(fēng)速的檢測可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的各種風(fēng)速測量裝置，包括各種風(fēng)速傳感器、風(fēng)速儀、風(fēng)速計，例如杯狀風(fēng)速計、翼狀風(fēng)速計、卡他溫度計和熱球式電風(fēng)速計等寸。空氣的相對濕度的檢測可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的各種空氣濕度測量儀器，包括各種濕度傳感器、電子溫濕度器、干濕計、濕度計，例如伸縮式濕度計、干濕球濕度計、露點計和阻抗式濕度計等等。氣溫的檢測可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的各種溫度測量儀器，包括各種溫度傳感器、溫
/又TT寸寸。連旱天數(shù)是指在發(fā)生火災(zāi)前連續(xù)干旱(即未降水)的天數(shù)，其來源于存儲有連旱天數(shù)的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)資料。林型是指森林中林木的種類，按照本領(lǐng)域中通用的劃分方式，其主要包括闊葉、針闊、針葉、灌木、草塘5種植被。林型的檢測可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的各種方式，例如可以通過采用各種圖像檢測設(shè)備來完成。
可燃物厚度主要是指火場地表可燃落葉的厚度，其可以通過使用現(xiàn)有技術(shù)中的各種厚度測量設(shè)備和測量方法進行測量。為了提高測量精度，可以使用山脊-山坡-山谷三點測量取均值的方法，該方法通過分別測量山脊、山坡、山谷三處的可燃物厚度，然后計算其平均厚度作為火場可燃物厚度。坡度是指火場的地勢與水平地面的傾斜度，坡度的測量可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的各種坡度測量儀器，包括各種坡度儀、水準(zhǔn)儀、羅盤儀等等。海拔高度是指火場所處位置的海拔高度，可以通過使用現(xiàn)有技術(shù)中測量海拔高度的各種設(shè)備和各種方法進行測量，包括使用GPS、電子地圖等各種方式。林火種類是指林木發(fā)生火災(zāi)的類型，按照本領(lǐng)域中通用的劃分方式，其主要包括穩(wěn)進地表火、急進地表火、地下火、穩(wěn)進樹冠火、急進樹冠火5種類型。林火種類的檢測可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的各種方式，例如可以通過采用各種圖像檢測設(shè)備來完成。火場面積可以使用現(xiàn)有技術(shù)中測量面積的各種設(shè)備和各種方法進行測量，包括使用衛(wèi)星勘測、飛機勘測等各種方式。根據(jù)本發(fā)明的森林火災(zāi)等級檢測方法，在步驟Sl中，可以根據(jù)以上描述的測量裝置以及測量方法來分別檢測風(fēng)級-風(fēng)速、空氣的相對濕度、氣溫、連旱天數(shù)、林型、可燃物厚度、坡度、海拔高度、林火種類、火場面積。在步驟S2中，將所檢測到的上述各物理量分別轉(zhuǎn)換為相關(guān)于火災(zāi)等級的各項參數(shù)，該參數(shù)分別對應(yīng)于相應(yīng)的物理量，即相關(guān)于火災(zāi)等級的參數(shù)包括風(fēng)級-風(fēng)速參數(shù)A、空氣的相對濕度參數(shù)B、氣溫參數(shù)C、連旱天數(shù)參數(shù)D、林型參數(shù)E、可燃物厚度參數(shù)F、坡度參數(shù)G、海拔高度參數(shù)H、林火種類參數(shù)I、火場面積參數(shù)J，并且，各項參數(shù)A-J的取值分別與其對應(yīng)的物理量的測量值相關(guān)，其對應(yīng)關(guān)系(即轉(zhuǎn)換關(guān)系)如表1所示。表 1
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權(quán)利要求
1.一種火災(zāi)等級檢測方法，包括步驟51、檢測火場區(qū)域相關(guān)于火災(zāi)等級的物理量；52、將獲得的所述物理量轉(zhuǎn)換為相關(guān)于所述火災(zāi)等級的參數(shù)；53、根據(jù)取得的所述參數(shù)計算所述火災(zāi)等級的參考值；54、根據(jù)所述參考值確定所述火災(zāi)等級。
2.如權(quán)利要求1所述的火災(zāi)等級檢測方法，其中，所述步驟S3包括根據(jù)取得的所述參數(shù)進行求和計算得到所述火災(zāi)等級的參考值。
3.如權(quán)利要求2所述的火災(zāi)等級檢測方法，其中，所述相關(guān)于火災(zāi)等級的物理量包括風(fēng)級-風(fēng)速、空氣的相對濕度、氣溫、連旱天數(shù)、林型、可燃物厚度、坡度、海拔高度、林火種類、火場面積。
4.如權(quán)利要求3所述的火災(zāi)等級檢測方法，其中，所述相關(guān)于所述火災(zāi)等級的參數(shù)包括風(fēng)級-風(fēng)速參數(shù)A、空氣的相對濕度參數(shù)B、氣溫參數(shù)C、連旱天數(shù)參數(shù)D、林型參數(shù)E、可燃物厚度參數(shù)F、坡度參數(shù)G、海拔高度參數(shù)H、林火種類參數(shù)I、火場面積參數(shù)J，上述參數(shù)通過以下方式取值(1)風(fēng)級-風(fēng)速參數(shù)A:如果風(fēng)級為0-2級、0. 2m/s彡風(fēng)速彡3. 3m/s,則A = 3 ； 如果風(fēng)級為3級、3. 3m/s <風(fēng)速彡5. 4m/s,則A = 8 ； 如果風(fēng)級為4級、5. 4m/s <風(fēng)速彡7. 9m/s,則A = 14 ； 如果風(fēng)級為5級、7. 9m/s <風(fēng)速彡10. 7m/s，則A = 21 ； 如果風(fēng)級大于5級、風(fēng)速> 10. 7m/s,則A = 30 ；(2)空氣的相對濕度參數(shù)B:如果空氣的相對濕度> 50%，則B = 4 ； 如果40%彡空氣的相對濕度彡49%，則B = 9 ； 如果30%彡空氣的相對濕度彡39%，則B = 15 ； 如果20%彡空氣的相對濕度彡，則B = 20 ； 如果空氣的相對濕度< 20%，則B = 25 ；(3)氣溫參數(shù)C如果0°C彡氣溫彡5°C，則C = 5 ； 如果6°C彡氣溫彡10°C，則C= 10; 如果11 °C彡氣溫彡15°C，則C= 16; 如果16°C彡氣溫彡20°C，則C = 21 ； 如果氣溫> 20°C，則C = 25 ；(4)連旱天數(shù)參數(shù)D 如果連旱天數(shù)=1，則D = 1 ； 如果2彡連旱天數(shù)彡7，則D = 5 ； 如果8彡連旱天數(shù)彡14，則D = 10 ； 如果15彡連旱天數(shù)彡21，則D = 16 ； 如果連旱天數(shù)> 21，則D = 20 ；(5)林型參數(shù)E如果林型為闊葉，則E = 5 ； 如果林型為針闊，則E= 11; 如果林型為針葉，則E = 16 ； 如果林型為灌木，則E = 20; 如果林型為草塘，則E = 25;(6)可燃物厚度參數(shù)F:如果Icm彡可燃物厚度彡5cm，則F = 2 ； 如果6cm <可燃物厚度< 10cm，則F = 4 ； 如果Ilcm彡可燃物厚度彡15cm，則F = 11 ； 如果16cm彡可燃物厚度彡20cm，則F = 15 ； 如果可燃物厚度> 20cm，則F = 20 ；(7)坡度參數(shù)G如果0°彡坡度彡10°，則G = 5 ； 如果11°彡坡度彡20°，則G = 9 ； 如果21°彡坡度彡30°，則G =14; 如果31°彡坡度彡40°，則G = 20; 如果坡度> 40°，則G = 30 ；(8)海拔高度參數(shù)H:如果海拔高度< 1500m，則H = 5 ； 如果1501m彡海拔高度彡2000m，則H = 10 ； 如果2001m <海拔高度< 2500m，則H = 15 ； 如果2501m <海拔高度< 3000m，則H = 20 ； 如果海拔高度> 3000m，則H = 25 ；(9)林火種類參數(shù)I如果林火種類為穩(wěn)進地表火，則1 = 5; 如果林火種類為急進地表火，則I = 12 ； 如果林火種類為地下火，則I = 20 ； 如果林火種類為穩(wěn)進樹冠火，則I = 25 ； 如果林火種類為急進樹冠火，則I = 30 ；(10)火場面積參數(shù)J:如果0. IKm2彡火場面積彡5Km2，則J = 5 ； 如果6Km2彡火場面積彡IOKm2, PJ J = 15 ； 如果IlKm2彡火場面積彡15Km2，則J = 25 ； 如果16Km2彡火場面積彡20Km2，貝丨J J = 35 ； 如果火場面積> 20Km2，則J = 40。
5.如權(quán)利要求1 4任一項所述的方法，其中，所述火災(zāi)等級包括火場等級、滅火難易等級、火災(zāi)危險等級，其根據(jù)所述參考值K通過以下方式確定如果40 < K < 80，則火場等級為I級、滅火難易等級為易、火災(zāi)危險等級為低險； 如果81 < K < 120，則火場等級為II級、滅火難易等級為較易、火災(zāi)危險等級為較險；如果121 < K < 160，則火場等級為III級、滅火難易等級為較難、火災(zāi)危險等級為危險；如果161 < K < 200，則火場等級為IV級、滅火難易等級為難、火災(zāi)危險等級為高險； 如果201 < K < 270，則火場等級為V級、滅火難易等級為極難、火災(zāi)危險等級為極險。
6.如權(quán)利要求1所述的火災(zāi)等級檢測方法，還包括步驟 S4a、輸出所述火災(zāi)等級。
7.如權(quán)利要求6所述的火災(zāi)等級檢測方法，還包括步驟 S5、根據(jù)所述火災(zāi)等級確定滅火方式。
8.如權(quán)利要求7所述的火災(zāi)等級檢測方法，其中，所述滅火方式通過以下方式確定 如果火場等級為I級，則采用快速推進、前打后清、速戰(zhàn)速決的方式；如果火場等級為II級，則采用迅速推進、加強清理、力求速決的方式； 如果火場等級為III級，則采用穩(wěn)步推進、二組清理、擴大戰(zhàn)果的方式； 如果火場等級為IV級，則采用打燒結(jié)合、三組清理、防范復(fù)燃的方式； 如果火場等級為IV級，則采用打尾打翼、多組清理、阻截火頭的方式。
9.如權(quán)利要求8所述的火災(zāi)等級檢測方法，還包括步驟 S5a、輸出所述滅火方式。
10.一種森林滅火控制方法，其包括權(quán)利要求1 9中任一項所述的火災(zāi)等級檢測方法，并根據(jù)火災(zāi)等級檢測的結(jié)果來控制森林滅火。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種火災(zāi)等級檢測方法，包括步驟S1、檢測火場區(qū)域相關(guān)于火災(zāi)等級的物理量；S2、將獲得的物理量轉(zhuǎn)換為相關(guān)于火災(zāi)等級的參數(shù)；S3、根據(jù)取得的參數(shù)計算火災(zāi)等級的參考值；S4、根據(jù)參考值確定火災(zāi)等級。本發(fā)明極大地提高了火災(zāi)等級檢測的客觀性和準(zhǔn)確性，并提高了對森林滅火進行控制的效率和成果。
文檔編號G08B17/00GK102231220SQ20111014493
公開日2011年11月2日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者樸金波 申請人:王建雄