В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Существующие системы спутникового наблюдения и раннего выявления пожаров с возможностью доступа к информации через Интернет активно эксплуатируются в Европе, однако в России говорить об использовании таких данных в реальном времени пока не приходится. Подобные отечественные системы не обеспечивают должного уровня оперативного информирования местных противопожарных бригад и отрядов лесоохраны.
Организация систем видеонаблюдения в наиболее опасных в плане возгораний районах – более доступное решение, которое также может обеспечить раннее выявление пожаров.
Недавний репортаж из Нижегородской области, показанный по федеральному телеканалу "Россия", рассказывал о том, как сотрудники Нижегородского лесопожарного центра использовали камеры для создания системы выявления лесных пожаров. Семь телекамер установили на вышках операторов сотовой связи. Изображение от всех телекамер было сведено на один монитор. Со слов специалиста, внедрившего данный комплекс, "система позволяет одному оператору управлять большим количеством камер, что сокращает расходы на наземный мониторинг. Она также позволяет автоматически определять координаты пожара при его визуальном обнаружении с нескольких камер". Дальность обнаружения пожара составляет до 20 км. О передаче изображения от телекамер на пост наблюдения в репортаже информации не было, но можно догадаться, что используются цифровые каналы связистов. В заключение репортажа было сказано, что видеонаблюдение – это еще и экономия средств. На обслуживание только одного самолета в год тратится втрое больше, чем на все видеокамеры.
Стоит отметить, что данный комплекс не является уникальным, и ежегодно появляются подобные новости и репортажи. На моей памяти еще 10 лет назад аналогичные решения применялись в России, но, к сожалению, они не получили широкого распространения. Вопрос – почему? К сожалению, так и не создана нормативная база для таких систем. Серьезно данные комплексы никем не рассматриваются. И напрасно. Приведенный пример иллюстрирует тот факт, что на сегодняшний день существуют определенные наработки и решения в этой области, доказавшие свою эффективность.
PTZ-камеры
В качестве устройств видеоконтроля в комплексах обнаружения лесных пожаров наиболее распространены купольные PTZ-телекамеры, поддерживающие протоколы управления с обратной связью. Речь идет о возможности камеры, получая команду и меняя положение, "отвечать", сообщая об изменении координат по горизонтали и вертикали (наклону). В отличие от управления камерой по предустановкам (заранее запрограммированным позициям), количество которых измеряется только сотнями, обратная связь позволяет управлять по координате с привязкой к нулю координат. Таким образом, можно не только точно управлять видеокамерой, передавая команду повернуться в нужную точку, но и определить координаты положения камеры.
Некоторые модели телекамер, поддерживающие протокол с обратной связью, отображают текущую координату непосредственно на изображении. Так, оператор, имея карту местности, с легкостью определит место возгорания (разумеется, с определенной степенью точности). Используя возможности упомянутого протокола, некоторые российские разработчики компьютерных систем видеонаблюдения реализовали функцию наведения камеры посредством выбора точки на формируемом камерой изображении.
Увеличение объектива PTZ-камеры имеет относительную важность. Увеличение не обязательно должно быть максимально большим, так как задача не в идентификации объектов, но в определении задымления, которым сопровождается пожар. Как следствие, используются камеры с объективами кратностью 23–25. При необходимости можно использовать не так давно появившиеся купольные PTZ-камеры с объективами 43х (рис. 1). Впрочем, дальность наблюдения в основном определяется топографией местности и высотой установки камеры. Обычно телекамеры устанавливаются на вышках связи на высоте 60–70 м, что обеспечивает дальность наблюдения порядка 15 км днем в ясную погоду.
То, что рассматриваемые видеокамеры помогут определить возгорание только днем, является серьезным недостатком систем, использующих ПЗС-каме-ры. Разумеется, никакая подсветка не способна охватить расстояние 15 км. Поэтому необходимо использовать инфракрасные камеры (тепловизоры).
Тепловизоры
Это оборудование часто применяется для выявления возгораний на промышленных объектах. Температурная чувствительность тепловизора может составлять 0,03 °С. С его помощью можно обнаружить потенциально опасный очаг еще до появления дыма и открытого пламени. К сожалению, тепловизоры, способные определять цели на расстоянии 10-15 км, стоят огромных денег и, как правило, используются в военных целях, а не для поиска возгораний. Определяющим фактором цены устройства является оптика, обеспечивающая такую дальность.
Помимо тепловизора, формирующего изображение в ИК-диапазоне, должна использоваться и телевизионная телекамера с объективом-трансфокатором. Она позволяет получить детальное изображение в дневное время. Обычно оба устройства монтируются на одном поворотном механизме, в одной плоскости. Механизм поворотного устройства обеспечивает медленное панорамирование со скоростью менее 0,01 градуса в секунду. Один из подобных готовых к применению комплексов представлен на рис. 2. Он применяется не только на военных объектах Южной Кореи, но и для контроля пожарной безопасности различных объектов.
Существуют также альтернативные и менее дорогостоящие решения, разработанные специально для выявления лесных пожаров. Специалисты создали оптическую систему для инфракрасного сенсора - специальный телескоп, обеспечивающий фокусировку инфракрасных волн определенного спектра, исключая тем самым ложные тревоги, возникающие от солнечного излучения. Дальность определения возгораний составляет 15 км. Помимо ИК-датчика система имеет и IP-камеру для наблюдения днем. Данная система (рис. 4) отличается от описанных выше тем, что
является автоматической. Датчик выявляет возгорание, и оператор получает информацию о тревоге в специальном программном обеспечении, где отображается карта местности и направление наблюдения.
Ввиду того, что устройства видеоконтроля устанавливаются на вышки операторов связи, в качестве каналов передачи используются все доступные технологии беспроводной передачи. Это могут быть технологии радиорелейных сетей и GSM, а значит, имеется поддержка TCP/IP.
Аналоговые камеры могут быть подключены к IP-кодерам, обеспечивающим оцифровку, а также сжатие и передачу данных. IP-кодеры не требуют специального обслуживания и могут устанавливаться совместно с оборудованием оператора в контейнер. В качества кабеля передачи видеосигнала от камер до кодера предпочтительнее использовать витую пару и пассивные трансмиттеры для симметричных линий (передатчик-приемник видеоинформации по UTP). Это исключает возникновение наводок и проблем с изображением.
В составе комплексов обнаружения возгораний также могут быть использованы IP PTZ-камеры с поддержкой протокола с обратной связью.
Разумеется, скорость передачи изображения и качество определяются каналом связи, предоставленным оператором. Впрочем, важнее качество, чем скорость, поэтому передача нескольких кадров в секунду является вполне достаточной.
Все данные от камер передаются в центр контроля и управления системой на рабочие станции со специализированным программным обеспечением (рис. 3).
Программное обеспечение комплексов обнаружения возгораний позволяет использовать графический план местности с топографической привязкой, отображать камеры системы, управлять ими и просматривать изображение. Это наиболее распространенные простейшие функции, которые присутствуют и в некоторых системах для охранного теленаблюдения. Пиктограмма камеры на карте может вращаться, указывая направление наблюдения, выбранное оператором. При этом оператор должен самостоятельно определять и фиксировать момент появления дыма. Для управления камерами может использоваться манипулятор типа "мышь" или специализированная клавиатура управления PTZ-камерами.
В то же время существуют специализированные программы и программные детекторы, позволяющие распознавать раннее появление дыма и сигнализировать об этом оператору. Например, американская программа Fire Hawk, прошедшая успешную апробацию еще в 2005 г. во время сильных пожаров в Калифорнии, английская D-Tec, немецкая AWFS и другие. Существуют даже готовые видеорегистраторы с функцией детектора дыма для предотвращения лесных пожаров, которые можно объединять по TCP/IP в большую систему с централизованным управлением.
Все системы основаны на компьютерной обработке изображений от телекамер и анализе их изменений. Дым идентифицируется на основе динамических и структурных особенностей, а также шкалы яркости. Детектор способен отсеивать ложные срабатывания, такие как облака, птицы, образования пыли и прочие помехи. Программное обеспечение позволяет маскировать области постоянного или вероятного присутствия некоторых видов дыма, например от промышленных объектов или жилых домов, исключая их из зоны детекции. Разработчики приводят данные, согласно которым вероятность ложного срабатывания составляет менее 1%, а дальность распознавания – 10 км для области дыма размером 10х10 м.
В заключение хотелось бы отметить, что комплексы обнаружения лесных пожаров доказали свое право на существование и реальную эффективность. Остается надеяться, что данные системы получат в нашей стране большое распространение.
Опубликовано: Каталог "CCTV"-2010
Посещений: 11665
Автор
| |||
В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
