СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ЛЕСНЫХ МАССИВОВ
SYSTEM FOR MONITORING FOREST AREAS

Изобретение относится к наземному мониторингу лесных массивов и населенных пунктов с целью обнаружения чрезвычайных ситуаций.
Известна система мониторинга леса и раннего обнаружения лесных пожаров «Лесной Дозор» (http://www.lesdozor.ru/).
Система «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.
Недостатком известной системы является то, что анализ ситуации происходит только на основе данных центрального сервера системы, соединенного высокоскоростными каналами связи (рекомендуемая скорость подключения камеры  не менее 512 кбит/с) с видеокамерами и с сетью Интернет, что снижает эффективность системы и ограничивает площадь мониторинга только теми участками, где имеется развитая инфраструктура связи.
Задачей изобретения является увеличение вероятности обнаружения возгорания и расширение площади мониторинга на территориях, не имеющих высокоскоростных каналов связи.
Указанный технический результат достигается тем, что система мониторинга лесных массивов содержит распределенную по лесному массиву сеть управляемых видеокамер, установленных на вышках, снабженных передатчиками видеоданных, центральный сервер, локальные серверы, каждый из которых соединен высокоскоростными беспроводными каналами связи с передатчиками видеоданных видеокамер, размещенных в радиусе действия этих каналов, центральный сервер соединен с локальными серверами беспроводными каналами связи сотовых сетей, при этом локальные серверы выполнены с возможностью выделять статические изображения из полученных видеоданных с видеокамер и передавать изображения на центральный сервер, связанный с геоинформационной системой.
Система мониторинга лесных массивов содержит распределенные по лесному массиву группы управляемых поворотных видеокамер, установленных на вышках. На каждой вышке, в качестве которой используется мачта сотовой связи, установлен передатчик видеоданных (блоки Wi-Fi), соединенный высокоскоростным беспроводным каналом связи с локальным сервером оператора в лесничестве. Каждый локальный сервер снабжен приемником видеоданных с группой видеокамер, размещенных вблизи этого сервера. Центральный сервер соединен с локальными серверами беспроводными каналами связи сотовых сетей.
Сервер оператора выполнен с возможностью накапливать видеоданные, производить предварительное автоматизированное обнаружение огня и дыма, выделять статические изображения (скриншоты) из полученных видеоданных с видеокамер и передавать статические изображения и результат обнаружения огня и дыма на центральный сервер геоинформационной системы.
Система мониторинга лесных массивов работает следующим образом.
Система может быть использована в условиях больших лесных массивов при невозможности организации передачи видеопотока данных с приемлемой скоростью от установленной на мачте видеокамеры до центрального сервера службы мониторинга.
Результатом использования системы является возможность использования тонких каналов связи (например, модем сотового оператора при скоростях менее 128 кбит) для решения задач мониторинга и обнаружения возгорания.
В системе мониторинга лесных массивов используется принцип распределенных серверов (центральный сервер и локальные серверы операторов на точках наблюдения).
Поворотные видеокамеры высокого разрешения установлены на мачтах сотовой связи. Камера подключается либо к источнику питания мачты сотовой связи либо к солнечной батарее и позволяет вести наблюдение на 353° радиусом 10-15 км. Камера производит съемку в 9 точках по одной минуте на каждую, следовательно, наблюдение за каждой точкой ведется каждые 10 минут. Параметры камеры позволяют осуществлять режим патрулирования до 30 точек наблюдения.
Наблюдение можно настроить как с одинаковым увеличением по всем точкам, так и с разным, в случае если необходимо выделить наиболее важный участок.
Для управления камерами и записи архивов используется программное обеспечение с наличием функции обнаружения огня/дыма.
На локальный сервер производят установку и настройку программного обеспечения, позволяющего вести архив видеозаписей и обнаруживать очаги дыма и огня.
Видеопоток с камеры на локальный сервер точки наблюдения передают по беспроводному каналу стандарта Wi-Fi в режиме онлайн с максимальной скоростью без каких-либо задержек, что обеспечивает для диспетчера точки наблюдения максимальные возможности просмотра и управления камерой.
На центральный сервер с расположенной на нем геоинформационной системой через локальный сервер передают фотоснимки (скриншоты) с видеокамеры, сделанные с заранее известных направлений наблюдения, при времени наблюдения не менее 1 мин на каждое направление. При выявлении возгорания система мониторинга окрашивает снимок в красный цвет, позволяя идентифицировать тревожное направление и рассмотреть источник тревожного события при подключении к камере через Интернет.
Тревожные направления с точками возможного возгорания дублируются изображениями с космоснимков и отображаются на геоинформационной системе в сети Интернет.
Определение места возникновения пожара производится с двух ближайших камер.
После определения координат очага возгорания система позволяет выбрать оптимальный маршрут движения для пожаротушения в соответствии с качеством лесных дорог и имеющейся техникой пожаротушения.
Скриншоты изображений площади мониторинга с разных направлений наблюдения одновременно размещаются на компьютерной карте местности (геоинформационной системе), при этом индикация пожароопасных направлений производится сразу на нескольких точках наблюдения, обеспечивая многоуровневое наблюдение и варианты принятия решения о возгорании.
Система обеспечивает многоуровневое наблюдение и варианты принятия решения о возгорании. Информация о возгорании отображается на локальном сервере точки наблюдения, на центральном сервере, а также в сети Интернет на геоинформационной системе, позволяя реагировать сразу нескольким операторам, что существенно увеличивает вероятность обнаружения возгорания.
Таким образом, применение системы обеспечивает повышение вероятности обнаружения возгорания в условиях низкоскоростных каналов связи.