Информационная система «Лесной Дозор» — это программно-аппаратный комплекс для мониторинга леса и раннего обнаружения лесных пожаров.
Лесной Дозор/Lesnoy Dozor
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 площад
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.
Общая структура системы "Лесной Дозор"
Система распределенного видеомониторинга «Лесной Дозор» состоит из следующих элементов:
- Распределенная система видеокамер
- Каналы связи, соединяющие видеокамеры с сетью Интернет
- Сервер системы «Лесной Дозор» подключенный в сеть Интернет
- Программное обеспечение сервера системы «Лесной Дозор»
- Оборудование автоматизированного рабочего места оператора
- Программное обеспечение «Лесной Дозор» автоматизированного рабочего места
Роботизированный сервер
Роботизированный сервер — это сервер системы «Лесной Дозор«, 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 "Лесной Дозор"
Возможности системы обеспечивают проведение видеомониторинга леса вблизи населённых пунктов в режиме реального времени.
• 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.
В состав аппаратной части системы "Лесной Дозор" входит следующее оборудование:
- интеллектуальные датчики, предназначенные для работы в различных диапазонах;
- оборудование связи, необходимое для поключения камер к интернету;
- оборудование сервера системы «Лесной Дозор»;
- оборудование рабочего места оператора в центре контроля.
Интеллектуальные датчики, работающие в различных диапазонах:
- • датчики видеоизображения, управляемые дистанционно;
- • инфракрасные камеры;
- • дискретные датчики (тепловизионные датчики, автономные пожарные извещатели).
Они размещаются на высотных сооружениях:
- • вышках провайдеров связи;
- • вышках мобильной связи;
- • телевизионных вышках;
- • вышках освещения и связи.
В общем случае устройства для предупреждения и обнаружения лесных пожаров могут быть размещены на любом высотном сооружении при наличии электропитания.
Сегодня в системе «Лесной Дозор» используются видеокамеры с возможностью дистанционного управления (360° — в горизонтальной, не менее 90° — в вертикальной плоскостях, 35-кратный зум). В зависимости от погодных условий и рельефа местности их размещение на высоте от 30 м позволяет осуществлять мониторинг территории в радиусе 20-35 км.
Оборудование связи, необходимое для подключения датчиков к интернету
Если на месте установки датчика есть канал связи стороннего провайдера, то мы используем эти каналы для подключения камер к сети Интернет. Если такого канала нет, то мы монтируем оборудование беспроводной широкополосной связи и таким образом устанавливаем связь между точкой мониторинга и точкой подключения к интернету. Рекомендуемая скорость подключения камеры — не менее 512 кбит/сек.
Оборудование сервера системы "Лесной Дозор"
Сервер системы «Лесной Дозор» управляет сетью распределенных датчиков наблюдения и доступом к ней с помощью специальной программы «Лесной Дозор». Сейчас он располагается на надежной хостинг-площадке, имееет высокоскоростное оптическое подключение к сети Интернет и обеспечивает стабильное функционирование системы. Также мы успешно используем хостинг-площадки, которые предлагают нам заказчики.
Оборудование рабочего места оператора в центре контроля
Оборудование автоматизированного рабочего места оператора размещается в специальном центре контроля, место для которого выбирает заказчик. При этом должен сам позаботится о том, чтобы центр был подключен к сети Интернет.
При реализации системы «Лесной Дозор» комплект оборудования и настройки подбираются для каждого конкретного заказчика индивидуально.
Программная часть «Лесного Дозора» — интеллектуальное ядро системы, её уникальная составляющая, которая обеспечивает целую функциональную среду для мониторинга леса, обнаружения лесных пожаров и определения их координат.
Программная платформа "Лесной Дозор" выполняет следующие функции:
1. управление сетью датчиков (видеокамер, инфракрасных камер, тепловизоров) на расстоянии;
2. автоматическое сканирование заданной территории с помощью программируемых маршрутов патрулирования;
3. обработка и хранение медиаданных;
4. автоматическое обнаружение дыма и пламени, определение координат возгораний;
5. управление пользователями, организация коллективной работы диспетчеров, контроль выполнения обязанностей:
• фиксация времени работы операторов и их действий;
• позволяет операторам обмениваться быстрыми сообщениями о пожароопасной ситуации;
• блокировка управления конкретными датчиками;
• сохранение информации об обнаруженных пожарах;
6. дополнительные функции:
• автоматическое обновление программы «Лесной Дозор»;
• автоматическое отключение приложения, если пользователь бездействует в течение длительного времени.
Подсистема компьютерного зрения
Подсистема обеспечивает интеллектуальную обработку и управление камерами, что позволяет автоматически обнаруживать потенциально опасные объекты. Подсистема размещена в «облаке» и использует технологии распределённого вычисления, необходимых для повышения надёжности системы в целом и производительности алгоритмов в частности. Для некоторых камер часть функций компьютерного зрения исполняется непосредственно на камере. Так как подсистема компьютерного зрения объединена с подсистемой ГИС, то заказчик может определять абсолютные географические координаты объектов.
Хранение медиаданных
Удобный доступ к хранилищу медиа данных:
• Видеофрагменты склеиваются в непрерывную панораму, обеспечивая легкий поиск по направлению и времени съемки.
• Возможность цикличного проигрывания записанных роликов маршрута.
• Возможность указать вручную местоположение очага возгорания прямо на изображении.
Отображение информации на интерактивной карте
• Отображение информации о текущей ориентации камер, а также о направлении съемки во время записи ролика и моменте обнаружения очага.
• Работа с важными объектами на интерактивной карте, такими как пожары, потенциально опасные объекты, пожарно-наблюдательные вышки, ориентиры.
• Обнаружение дыма и определение координат очага сопровождается появлением маркера на карте.
Режим обработки автоматически найденных очагов
Система сама извещает пользователя о новых очагах возгораний.
Разметка участков изображения не подлежащих мониторингу
Возможность исключения из области автоматического мониторинга дорог, облаков, печных труб и иных объектов, потенциально приводящих к увеличению количества ложных тревог.
Возможность подключения предоставляемой заказчиком квартальной или любой другой карты.
Функция измерения расстояния
Возможность измерения расстояния между объектами. Дополнительно выводится магнитный и географический азимут.
Ручное управление камерой в реальном времени
Возможность управлять камерой в ручном режиме позволяет максимально точно определить координаты очага возгорания.
Тестирование сетевого соединения
Возможность диагностики качества интернет-соединения на рабочем месте оператора системы, не выходя из среды клиентского приложения.
Интеграция GPS-данных
Возможность визуализации в реальном времени местонахождения пожарной техники, оборудованной GPS передатчиками.
Интеграция спутниковых данных
Визуализация спутниковых термоточек прямо на интерактивной карте.
Возможность задать время работы камер и других датчиков
Интеллектуальная обработка изображения
Программное улучшение качества изображения на клиентской стороне снижает требования к пропускной способности каналов связи, и как следствие экономит средства заказчика.
Программный стабилизатор изображения облегчает работу с камерами, подверженными тряске при сильном ветре.
Ни одна из современных масштабных систем не может быть развернута без предварительного моделирования. Цели моделирования состоят в оценке технической реализуемости проекта, его технических и экономических показателей.
В рамках реализации проекта «Лесной Дозор» специалисты компании «ДСК» разработали методологию и набор инструментов моделирования конфигурации системы «Лесной Дозор» под нужды заказчика с общим названием ForCAS (Forest Coverage Analysis System — система анализа леса).
Очевидно, что различные конфигурации системы «Лесной Дозор» могут обладать различными стоимостными и обнаружительными характеристиками. Причем, эти характеристики зависят не только от конфигурации самой системы, но и от различных факторов окружения, в котором она установлена. Так, например, гористая местность затрудняет обзор вплоть до образования ям наблюдения, и, как следствие, предполагает установку большего количества камер для достижения тех же самых обнаружительных свойств, что и на равнинной местности.
ЗаголовокВ качестве факторов, влияющих на характеристики системы раннего обнаружения лесных пожаров «Лесной Дозор», можно выделить следующие:
- • рельеф местности;
- • погодные условия;
- • площадь и форма лесных участков;
- • наличие/отсутствие прилегающей инфраструктуры;
- • возможности использования человеческих ресурсов.
Система ForCAS позволяет на основании требований заказчика к различным аспектам системы (обнаружительная способность, использование высотных сооружений только определенного типа, стоимость и пр.) построить и оценить характеристики, а при утверждении характеристик построить конкретный проект системы.
Типичными задачами, решаемыми ForCAS являются:
- • при заданных заказчиком обнаружительных характеристиках построить систему с минимальной стоимостью развертывания и минимальной стоимостью обслуживания;
- • при заданных ограничениях на разовые затраты по развертыванию построить систему с максимальным покрытием территории;
- • при заданных ограничениях на разовые затраты по развертыванию построить систему с максимальной средней обнаружительной способностью.
ForCAS также позволяет производить ситуационный анализ вида «что если», который дает понять, как меняются характеристики системы раннего обнаружения при изменении требований к ней, либо условий функционирования. В рамках такого анализа могут быть оценены потенциальные возможности развития системы, а также выявлены «узкие места».
Типичными задачами, которые могут быть решены в ходе ситуационного анализа, являются следующие:
- • оценка изменения стоимости развертывания и поддержки системы при изменении требований к обнаружительной способности (например, требований к покрытию территории). Бывают ситуации, когда в условиях сложного рельефа местности незначительное уменьшение требований к покрытию может в разы снизить стоимость системы;
- • оценка изменений параметров системы при ужесточении или ослаблении требований к стоимости системы;
- • оценка изменений характеристик системы при изменении инфраструктуры функционирования (наличие людских ресурсов, каналов связи).
Таким образом, ForCAS позволяет заказчику на ранних этапах оценить общий вид и конкретные характеристики системы раннего обнаружения лесных пожаров «Лесной Дозор» и скорректировать их в случае необходимости.
На сегодняшний день аналогов ForCAS в мире не существует.
ПОЛУЧИТЬ КОНСУЛЬТАЦИЮ
КОНСУЛЬТАЦИЯ +7 (861) 202 51 45
info@tscom-project.ru
Пн-Пт: 8:00-17:00
г.Краснодар, ул.Селезнева, 112
info@tscom-project.ru
Пн-Пт: 8:00-17:00
г.Краснодар, ул.Селезнева, 112