Система раннего обнаружения лесных пожаров

Нашей организацией  на территории Воронежской области выполнен монтаж оборудования и программных средств системы раннего обнаружения лесных пожаров. На территориях Воронежской, Тамбовской и Липецкой областях осуществляется техническое сопровождение функционирования данных программно-аппаратных комплексов в интересах территориальных органов МЧС России и органов управления Лесного хозяйства.

Описание комплекса

Информационная система «Система раннего обнаружения лесных пожаров» — это программно-аппаратный комплекс для мониторинга леса и раннего обнаружения лесных пожаров.

Архитектура системы мониторинга леса и раннего обнаружения лесных пожаров 

Система раннего обнаружения лесных пожаров состоит из двух частей: аппаратной и программной. Аппаратная часть — это сеть управляемых датчиков наблюдения (видеокамер, тепловизионных датчиков, инфракрасных камер). Программная часть — это специальное программное обеспечение (ПО), с помощью которого заказчик осуществляет мониторинг лесов в режиме реального времени и определяет координаты возгораний. Последнее предполагает, что система может обнаруживать огонь на предпожарной стадии — стадии возгорания, что на практике позволяет предупреждать чрезвычайные ситуации.

Для функционирования системы используется уже существующая инфраструктура мобильных операторов (сотовые вышки, аппаратура связи и обслуживающие команды). Т.к. система легко масштабируется и расширяется, она пригодна для обнаружения лесных пожаров как на небольших территориях, так и на больших площадях.

Характеристики системы

• Возможная ошибка определения координат очага возгорания – до 250 метров.
• Радиус обзора одной точки мониторинга – до 30 километров.
• Точность определения направления на очаг возгорания – 0.5°
• Время для обзора одной точки – до 10 минут. Зависит от производительности сервера заказчика.
• Интеграция и учет метеорологических данных.
• Интеграция и учет спутниковых данных.
• Интеграция данных из сторонних информационных систем.
• Возможность оперативного масштабирования и расширения системы для увеличения площади мониторинга.
• Неограниченное число пользователей с доступом к системе.
• Возможность оперативного получения информации на мобильные устройства.
• Автоматическое обнаружение потенциально опасных объектов: дыма и пламени.

Сиcтема работает на основе современных технологий:

• • компьютерного зрения;

• • IP видеонаблюдения;

• • беспроводной широкополосной связи;

• • геоинформационных систем (ГИС);

• клиент-серверных Интернет-приложений.

Система  распределенного видеомониторинга  состоит из следующих элементов:

• Распределенная система видеокамер
• Каналы связи, соединяющие видеокамеры с сетью Интернет
• Сервер система раннего обнаружения лесных пожаров подключенный в сеть Интернет
• Программное обеспечение сервера системы раннего обнаружения лесных пожаров
• Оборудование автоматизированного рабочего места оператора
• Программное обеспечение автоматизированного рабочего места

Роботизированный сервер

Роботизированный сервер — это сервер системы раннего обнаружения лесных пожаров, который осуществляет ряд ключевых функций, а именно:

• • управляет сетью видеокамер (датчиков) и осуществляет при их помощи видеонаблюдение территории, в том числе на основе заданных маршрутов патрулирования;

• • управляет подсистемой компьютерного зрения для поиска дыма и огня;

• предоставляет рекомендации пользователю, информируя его о наличии потенциально опасных очагов возгорания.

 Умная точка мониторинга

При установке системы иногда возникают ситуации, когда скорость Интернет-соединения чрезвычайно мала (меньше 512 Кбит/сек.) и передача видео данных в центр контроля затруднена. Чтобы решить эту проблему, наши специалисты используют концепцию «умной точки мониторинга».

Смысл концепции заключается в том, что основная часть данных с видеокамер обрабатывается ещё до того, как оказывается в Сети и передаётся в центр контроля. Осуществляется это благодаря специальным мини-серверам, «прикреплённым» к каждой конкретной точке мониторинга. Именно на мини-серверах осуществляется предварительный анализ медиа-информации и отсеивается «информационный шум».

Как следствие, даже через слабый Интернет оператор получает всё тот же архив потенциально опасных объектов (ПОО), что и при стандартной схеме передачи медиа данных.

Это позволяет заказчику избегать затрат на дорогостоящие каналы связи или в случаях, когда в этой местности доступ к качественному Интернет-соединению крайне затруднён.

Функционал системы раннего обнаружения лесных пожаров

Возможности системы обеспечивают проведение видеомониторинга леса вблизи населённых пунктов в режиме реального времени.

Функционал системы раннего обнаружения лесных пожаров позволяет осуществлять следующие действия:

• Получать доступ к системе из любого центра контроля, при наличии подключения в сеть Интернет на требуемой скорости с достаточным количеством трафика.
• Возможность выбора любой доступной камеры для получения с нее видеоизображения.
• Менять ориентацию камеры, как по азимуту, так и по высоте, менять приближение камеры.
• Устанавливать параметры получаемого с камеры видеоизображения, такие как разрешение и качество изображения (величина сжатия).
• Изменять параметры используемого камерой инфракрасного фильтра для достижения приемлемых условий видимости в различных условиях.
• Возможность получения информации о текущей ориентации камеры относительно севера (азимут) в виде числа и указания направления.
• Получать информацию о текущем приближении камеры в виде числа и сектора обзора.
• Возможность представления информации о местоположении видеокамер и их текущей ориентации.
• Возможность управления камерой с помощью программных алгоритмов.
• Возможность сохранения и доступа к сохраненным ориентациям камеры (привязкам) на заранее заданные объекты, например пожароопасные объекты, естественные ориентиры и т.д.
• Формировать маршруты патрулирования, предназначенные для автоматического сканирования заданной территории.
• Запускать маршруты патрулирования по отдельности для выбираемых камер, а также последовательно несколько маршрутов на различных камерах путем формирования списка маршрутов для просмотра.
• Запускать одновременно до четырех маршрутов патрулирования в одном окне, предназначенном для обзорного мониторинга сразу нескольких камер (требуется высокая пропускная способность каналов связи).
• Возможность зациклить просмотр одного маршрута или группы маршрутов.
• Возможность автоматического отключения приложения при долгосрочном отсутствии активности пользователя.
• Сохранять текущее изображение с камеры в виде картинки и в виде видеофайла для дальнейшего просмотра и анализа.
• Возможность автоматического обновления с минимальным участием пользователя для добавления новой функциональности и устранения программных ошибок в любом месте размещения.
• Возможность работы нескольких пользователей с одной камерой в режиме разделения по времени с помощью механизма блокировок управления и просмотра.
• Возможность маркировки различных объектов, предназначенных для выполнения процедур по мониторингу леса (населенные пункты, ориентиры и т.д.).
• Возможность отображения на видеоизображении, поступающем с камеры, объектов, попадающих в область обзора с обозначением типа объекта.
• Определять направление на видимый пожар при видимости с одной камеры с точностью 0,5 градуса и осуществлять маркировку данного объекта.
• Определять точные географические координаты видимого не менее чем с 2-х камер пожара с точностью 250м и отображать его в информационной базе.
• Возможность определения квартала по географическим координатам.
• Возможность представления информации о текущей пожарной обстановке на мобильном телефоне.
• Определять координаты пожара на основе информации поступающей от системы наземного мониторинга – с пожарно-наблюдательных вышек. Осуществлять маркировку пожара.
• Возможность корректировки ориентации камеры при её физическом смещении, для сохранения всех привязок ориентации камеры.
• Возможность представления в едином информационном блоке информации с различных информационных источников (метеорологические данные, данные с системы спутникового мониторинга и др.).
• Возможность автоматического обнаружения очагов возгорания системой и сигнализации оператору при просмотре маршрутов патрулирования (требуется высокая производительность процессора).
• Возможность автоматического обнаружения очагов возгорания системой и сигнализации оператору при выполнении мониторинга в ручном режиме (требуется высокая производительность процессора).
• Автоматическое обнаружение очагов возгорания и сохранение фотоинформации и информации о направлении на потенциально опасный объект в архиве.
• Предоставление доступа к архиву потенциально опасных объектов, обнаруженных автоматической системой, с возможностью уточнения.
• Возможность обмениваться оперативными сообщениями о сложившейся ситуации с другими операторами и группами операторов в рамках выполнения задач по обнаружению и ликвидации пожаров.
• Получать уведомления, указания, рекомендации от администраторов системы по вопросам функционирования компонентов продукта.

Комплекс программного обеспечения

Программная часть написана на платформе .NET с использованием MS SQL Express и представляет собой микро-сервисную архитектуру. Программно-аппаратная часть имеет систему распределенных серверов плюс сервер для хранения головных баз данных. Система имеет блок раннего обнаружения пожаров, написанный на C++ и встроенный в так называемый камера контроллер. Система представляет дружественный интерфейс и обладает широким функционалом, а именно

• Круглосуточное патрулирование камерой территории лесного массива по проложенным маршрутам;
• Автоматическое определение пожароопасного объекта;
• Определение расстояния до пожароопасного объекта, прокладка до него маршрута;
• Возможность присваивания различных категорий пожароопасному объекту;
• Хранение роликов в соответствии с пожароопасным объектом;
• Хранение архива всех объектов присутствующих в программе;
• Визуализация сил и средств тушения пожаров;
• Поддержка квартальных карт;
• Много сервисных функций
• Комплекс “Система раннего обнаружения лесных пожаров” в настоящее время поставляется как декстопная так и веб-версия.

Каналы передачи тревожного сигнала

• Интернет
• Мобильные сети
• Встроенная система оповещения

Информирование всех необходимых служб

• МЧС
• Департаменты Лесного дозора
• Администрации городов и поселков
• Районные администрации
• Экологические службы

2017 г., Нижний Новгород