在木材運輸和管理過程中,往往會存在著亂砍濫伐、偷伐、少批多伐、偷卸木材、執法不嚴、信息化管理水平不高等問題。文中通過采用物聯網技術來對木材砍伐、切割成圓木、進出林場、進出儲木場以及運輸管理過程進行全程監管,從而加強了林業信息化建設,大幅提高了作業效率,全面提升了木材的監管水平。
在“十二五”期間,我國計劃每年新造林9 000萬畝(600萬公頃),使森林覆蓋率增長1.3個百分點,森林蓄積量增加6億立方米,分別達到21.66%和143億立方米。但是,由于我國60%以上的宜林地集中在三北、南方石漠化及干熱河谷等地區,立地條件差,造林成本高。亂砍濫伐、盜伐等破壞森林資源的情況頻繁發生,各級黨委和政府采取各種措施制止,但仍屢禁不止。要想完成雙增目標,必須從兩個方面入手,一方面要多種樹,另—方面更要少砍樹,加強對現有林業整體資源的監控管理。
1 木材管理現狀
目前,我國林業產業發展勢頭強勁,原木采伐和運輸數量巨大。盡管近年來的信息技術已經逐步擴展應用到森林領域,但是,在木材運輸和管理過程中,仍然存在著亂砍濫伐、偷伐、少批多伐、偷卸木材、執法不嚴等問題,在木材的生產、儲存、銷售業務流程中以手工管理方式為主,信啟、化、智能化水平不高。
在林業木材運輸管理領域,過去采用的是人工點檢方式,然后根據人工檢查結果進行匯總統計,再根據這些統計結果形成相關報表。自20世紀90年代,中國林科院等單位開發了一些微機管理軟件,但統計材料仍需要手工錄入,工作量還是很大。其后又出現了IC卡+讀寫器+微機管理系統。這種方式只需要微機員將檢驗員送來的IC卡插入微機接口,即可將有關信息錄入微機內。但這種方式識別速度比較低,IC卡與讀寫器之間必須直接接觸才能讀取數據。而后條碼技術的普及,又使木材管理邁上了新的臺階。條碼具有準確度高、輸入速度快、自由度大、設備簡單等特點,因而出現了基于條碼技術的管理系統。這種系統主要由條形碼、便攜式數據讀寫采集器、GPS定位儀和相應的計算機管理軟件等部分組成,可完成對立木,包括采伐木,進行編碼管理、地理定位、森調數據信息采集、輸入計算機進行統計和分析處理等工作。但是,條碼應用也具有一些不足,例如,條碼只能識別一類產品,無法識別單品;條碼是可視傳播技術,即識讀掃描設備必須“看見”條碼才能讀取它;而且條碼存儲能力小,容易破損而導致無法識別,環境適應性差,不能改寫等。
RFID技術是一種非接觸的自動識別技術,具有識別速度快、信息量大、可重復寫入、抗污染能力強等特點,對水、油和化學藥品等物質具有很強抵抗性,能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明材質進行通信。因此,在木材運輸管理中引入RFID技術,可以彌補條形碼應用的不足。
2 基于RFID的木材管理系統方案
通過在木材中植入RFID電子標簽,建設木材運輸物聯網管理系統,建設物聯網木材管理系統,對木材砍伐、切割成圓木、進出林場、進出儲木場以及運輸過程進行全程監管,能夠加強林業信息化建設,大幅提高作業效率,全面提升木材監管水平,嚴厲打擊亂砍濫伐、盜伐等破壞森林資源以及木材運輸過程中偷卸木材的違法行為。圖1所示是基于物聯網的木材管理系統架構圖。
基于物聯網技術的木材管理系統
圖2所示是基于物聯網技術的木材管理系統的監管流程圖。圖中,當運輸車輛通過檢查站時,利用RFID電子標簽系統實現對人、車、物(木材)的統一跟蹤監管。可采用RFID木材專用標簽和車輛標簽分別對木材及木材運輸車輛進行統一管理。
基于物聯網技術的木材管理系統
RFID木材專用標簽用于存儲木材的產地、采伐、檢尺人、樹種、材種、徑級、材長、生長年限等木材相關信息;車輛標簽用于記錄車輛牌號、備案日期、駕照類型、準運證編號、所屬企業、司機姓名、聯系電話、車輛重量等信息。該標簽具有私拆報警功能。
基于物聯網技術的木材管理系統的監管環節如下:
環節一:木材在小型儲木場加工成圓木后植入標簽。一般的,當樹木砍伐后,要運至小型儲木場加工成圓木,此時可將木材專用標簽安裝在圓木的末端,同時將木材相關信息寫入標簽,完成標簽的初始化,同時將信息傳入后臺。
環節二:經過大型儲木場大門時,由于在儲木場大門上安裝有固定讀寫器,因此,當木材車輛經過儲木場大門時,讀寫器開始工作。先讀取車輛標簽,再讀取整車木材標簽,并實時傳至后臺,這樣,系統就會自動將車輛信息、木材信息綁定,并且自動記錄車輛出入時間。
環節三:在山場到儲木場的運輸環節,在木材檢查站安裝固定讀寫器及天線。當拉木材的車輛經過檢查站時,讀寫器讀取車輛標簽以及整車木材標簽信息,并且自動記錄車輛出入時間;同時,與系統信息自動對比。若出現信息不一致,則自動報警,以便工作人員及時進行查處。
3 實施效果
本系統中的木材標簽采用RFID技術,具有體積小、掃描速度快、抗污染能力強、記憶容量大、安全性高、可重復使用等優點。系統通過在木材及運輸車輛上安裝RFID電子標簽,可以對木材砍伐、切割成圓木、進出林場以及運輸過程進行全程監管,可以實現木材自動清點和實時性管理,從而大幅提高作業效率和木材的可追溯,并且能夠有效防止亂砍亂伐以及在生產、運輸、儲銷等環節的跑車、漏車、人情車等現象發生。
4 結語
基于物聯網技術的木材管理系統的建設實施,有利于杜絕亂砍濫伐現象,保護森林生態,促進可持續發展;提高木材運輸過程信息化、自動化水平,提高作業效率;加強木材運輸過程監管,嚴厲打擊個人偷卸、私賣木材等違法行為;可以使林業部門實時掌握林木采伐信息,實現分級管理,為統籌規劃、合理分配、施行采伐限額提供數據支持。