Видеонаблюдение за лесами – оперативное обнаружение возгораний

Представители лесной промышленности Челябинской области 6 июля за круглым столом в областном Министерстве промышленности выслушали предложение ООО «Радиотелекоммуникации»  по выбору средств мониторинга за лесным фондом для своевременного обнаружения возгораний и незаконной вырубки.
Специалистами РТК обозначены основные требования  к системе мониторинга:

II. Положение дел в области реализации проекта.

Существуют различные варианты:

• Использование спутниковых систем дистанционного зондирования Земли -  низкая оперативность передаваемой информации о текущей ситуации с периодичностью до 1 часа. При возгорании лесных массивов продвижения огня до 70 км/час.
• Привлечение авиации МЧС -  на обеспечение 1 часа работы вертолета требуется более 30 тыс. руб.
• Применение автотранспорта для периодического обхода пожароопасных территорий  - Ограниченность штатного расписания и транспортных средств в распоряжении лесничеств не обеспечивает нужной оперативности при применении автотранспорта для периодического обхода пожароопасных территорий.
•  Установка стационарных видеосистем, установленных на  специальных вышках и других высотных объектах.

Имеющиеся на рынке системы видеонаблюдения (как пожарные, так и для нужд охраны объектов) являются экономичными средствами мониторинга, позволяющими обеспечить высокую достоверность обнаружения лесного пожара.

Дополнительно необходимо обеспечить
-  интеграцию в информационную сеть, чтобы обеспечить цифровую обработку видеоинформации и оперативно определить координаты очага возгорания;
-  создание централизованного диспетчерского поста с возможностью провести детальный анализ процесса возникновения пожара с целью разработки профилактических мер для данной территории.

III. Предлагаемый подход к решению задачи создания системы мониторинга лесных массивов.
В систему входят видеокамеры, антенны, передающее устройство и системный блок для обработки информации. Видеокамеры соединены с диспетчерским пунктом беспроводной связью, что позволяет следить за состоянием лесных массивов в режиме online. Информация от видеокамер поступает через сети оператора на пульт диспетчера, который визуально может следить сразу за несколькими экранами. Каждая IP-видеокамера вращается вокруг себя и охватывает значительную территорию. В автоматическом режиме обеспечивается определение точных координат месторасположения источника дыма. Уже через несколько секунд пожарное звено сможет выехать на место возгорания. В результате значительно сокращается время обнаружения до ликвидации пожара в лесу.
Предполагаемая структура системы мониторинга представлена на рис. 1.

Рис. 1. Структура системы мониторинга пожаров

На вышках необходимо установить комплект, состоящий из IP-видеокамеры, комплекта (оборудования) связи, а в помещении диспетчерского пункта – комплект связи и персональный компьютер (ПК). Формируемое IP-видеокамерой изображение преобразуется комплектом связи в информацию формата радио-Ethernet, передается по каналам связи и принимается комплектом связи диспетчерского пункта, сохраняется и отображается на мониторе компьютера. Обратно поступают сигналы управления IP-видеокамерой, ее внешний вид показан на рис. 2.

Рис. 2. Внешний вид IP-видеокамеры

Определение положения очага возгорания.
Определение положения очага возгорания при ограниченном количестве точек наблюдения осуществляется с использованием карты местности в электронном виде и угловых координат (азимута  и угла места) относительно известной точки установки IP-видеокамеры согласно рис. 3.

Рис. 3. Определение координат очага возгорания

Дальность действия. Дальность действия визуальных систем наблюдения обусловлена метеорологическими условиями и при ясной погоде составляет не менее 15 км.  Чтобы обеспечить достоверное обнаружения дыма и иметь возможность детального анализа видеоизображений необходим тщательный подбор видеокамер  с необходимым цифровым и оптическим увеличением, см. рис.4. Позиционирование IP-видеокамеры осуществляется шаговыми двигателями с точностью не хуже 0,1°, что позволяет обнаруживать и с высокой точностью определять координаты очага возгорания.

Рис. 4. Формирование изображения объекта наблюдения
в Web-камере

Программное обеспечение диспетчерского пункта обеспечивает выполнение системой всех предусмотренных функций, включая

• управление IP-видеокамерами в ручном режиме (по командам оператора) и автоматическом режиме кругового обзора с выводом на экран монитора совокупности снимков, образующих панорамное изображение для каждой УВН (8 снимков по 45°), а также отдельных изображений в увеличенном масштабе;
• автоматическое обнаружение источников возгорания по наличию дымового облака с выдачей звукового сигнала и текстового сообщения с указанием номера УВН и номера кадра; оператор имеет возможность ручного управления камерой для детального анализа подозрительных изображений при большем увеличении и принятия окончательного решения;
• определение азимута и угла места обнаруженных объектов;
• запись видеоинформации на жесткий диск для последующего детального анализа.

Основные параметры системы

• Радиус зоны обзора, обеспечиваемый одной видеокамерой – до 15-25 км (зависит от высоты расположения установки видеонаблюдения и прозрачности атмосферы).
• Число установок видеонаблюдения в системе на один диспетчерский пункт – до шести, в перспективе возможно увеличение за счет интеграции по IP-каналам.
• Время обзора – зависит от пропускной способности сети передачи данных (3-4 мин. при пропускной  способности каналов 512 кбит/с).
• Обнаружение очага возгорания – в реальном времени в течение 20 секунд после поступления на компьютер диспетчерского пункта кадра с изображением источника возгорания.
• Уровень вероятности ложной тревоги – не более 1%.

Рекомендуемые IP-видеокамеры для систем мониторинга