看海康威视依托热成像双光谱技术守护蓝天

海康威视秸秆焚烧可视化监管系统解决方案
2019-01-23 11:33:00 来源:安防知识网
测评中心频道文章B

[摘要] 海康威视通过针对实际落地项目的调研,解决了传统蓝天卫士项目在运营过程中遇到的各种问题,致力于开发出更加符合用户需求和实际应用环境的方案。依托其在产品设备的强大基础,利用热成像双光谱技术,对涉农、火情频发区域全天候监控,及时发现并精确定位秸秆焚烧火点,设计出“发现—交办—处置—反馈”全链条工作机制,快速调度人员对火情处理反馈及人员责任追溯。

秸秆焚烧危害巨大 国家加强管控治理

  随着经济的发展,秸秆在农村已经失去柴草功能,再加上秸秆处理成本高、经济价值低以及科技农业水平尚待进一步提升,机械化程度不够高等原因,导致秸秆在农村的处理问题,焚烧秸秆形成草木灰肥料就成为了很多农民朋友的选择,但是秸秆焚烧容易引起大气环境污染、引发交通事故、破坏土壤结构以及引发火灾等许多的严重后果。

  2015年11月,国家发改、环保、财政、农业四部委,联合印发了 《关于进一步加快推进农作物秸秆综合利用和禁烧工作的通知》,要求加大秸秆禁烧力度,进一步落实地方政府职责,不断提高禁烧监管水平。随着秸秆焚烧的监控治理需求逐渐引起重视,中国移动利用其丰富的铁塔资源,提出“蓝天卫士”项目模式,通过前端铁塔建设视频监控子系统,满足环保局对秸秆燃烧、废气偷排,国土局对违法用地,林业局对森林防火的观测需求。

  传统秸秆燃烧治理方案采用人工巡逻等方式,效率较低。同时可见光雾霾天夜晚等条件下效果不佳,局限性较大。热成像双光谱球机或云台全天候的特性具有更大的优势,可以更好的用于秸秆燃烧治理。因此前端使用热成像子系统,能最大程度的提升用户秸秆燃烧治理效率。海康威视利用自身产品到解决方案整体布局的优势,推出了秸秆焚烧可视化监管系统解决方案,该方案已在多省市成功部署并提供服务。

热成像前端感知 平台预警管理

  海康威视秸秆焚烧可视化监管系统解决方案主要由前端感知系统、传输网络和监控中心组成,前端感知系统主要采用的产品为热成像双光谱系列摄像机,监控中心为露天焚烧预警平台(iVMS-9830)和平台配套的移动端APP等,方案将热成像摄像机检测到的秸秆焚烧行为回传给露天焚烧预警平台,平台确认后下发给对应网格范围中火情负责人,负责人组织人员灭火反馈处理结果。

  热成像双光谱系列摄像机包括球机、中载云台、重载云台等几种机型,通过在运营商基站铁塔上部署摄像机,对铁塔周边几公里范围的涉农区进行视频轮巡。摄像机内置烟雾、火点双重识别算法,可同时针对火点和烟雾进行报警并联动平台。热成像分辨率有384×288或640×512可选,可见光200万像素。热成像双光谱网络球机一般采用的镜头焦距为25mm或50mm可选,以2m×2m的火源为准,最远可观测3公里火点;热成像双光谱网络中载云台镜头焦距为25/50/75/100mm可选,最远可观测6公里火点;热成像双光谱网络重载云台镜头焦距最大支持190mm,最远可观测10公里火点。该系列摄像机均可防雷、防浪涌,添加护罩后达到IP67防护等级,支持自动聚焦、强光抑制、透雾、太阳防灼烧等功能,可适应室外复杂的安装环境。

  传输网络主要利用运营商基站专用网络线路,确保告警、异常视频监控数据准确、及时传输至监管平台。

  监控中心可采用海康威视大屏显示、服务器、存储等设施,以及iVMS-9830秸秆焚烧监管平台,实现用户秸秆焚烧火点监测、智能告警、视频录像回放、历史信息管理等功能。工作人员可通过监控中心随时掌握监控区域露天焚烧情况,对违法露天焚烧秸秆的行为形成高压震慑。

级联架构设计 层级督查管制

  海康威视秸秆焚烧可视化监管系统解决方案依托运营商基站铁搭,构建秸秆焚烧生态监测网络。该方案采用“1个市级总控中心+区县级分控中心”两级架构模式,分控中心可管理下属区域前端所有火点监控设备,接收由所辖区域上报的图像及告警信息,满足用户视频图像查看、设备控制、接收报警信息的需求,市级总控中心具有所有区县级平台的监管权限。可以直观的查看整个平台管理各区域的火情数量并进行火情数量的排名。

图1级联架构图.jpg

全链条工作机制 形成闭环流程

  海康威视秸秆焚烧可视化监管系统解决方案是根据其工作人员在秸秆禁烧项目中做的大量实地调研后设计的,具有高度的可行性和实用性。整个方案的业务流程采用“发现、交办、处置、反馈”的全链条工作机制,分为焚烧警情发现、监控研判、交办灭火、处理反馈等。前端智能设备发现火点,露天焚烧预警平台进行火点精确定位,火点人工核实,现场人员赶赴现场确认、处置,并上报处理结果。方案设计用户职能明确,权责分明,形成有效闭环流程,事件反馈处理及时。

打造高可行性和实用性的可视化监管方案

  全天候烟火智能识别 起火地点精确定位

  传统的秸秆燃烧治理方案采用可见光摄像机作为前端检测设备,针对夜晚、雾霾天,可见光摄像机无法做到对烟雾的精准检测,同时也无法看到远距离的火点。而海康威视秸秆焚烧可视化监管系统解决方案前端感知系统全部采用热成像双光谱摄像机,透雾能力强,不受光线明暗和雾霾天气的影响。

  特别是该方案中热成像摄像机具备三大优势:首先,在云台转动过程中,会基于裸数据对每帧进行烟火检测,做到发现更快速。其次,海康威视基于深度学习的烟火识别算法以安防大数据为基础,采集全国百万级不同气候环境分析样本,通过大量模拟实验、现场点火结合,提取烟火多重特征进行学习判断,更好地适应不同的环境,提升烟火识别率。再者,摄像机具有独特的智能加热除冰、防结冰、防起雾设计,适应工作温度可达-40℃~70℃。IP67防护等级,适应野外各种复杂的环境,保证系统稳定性。另外,双光谱摄像机还支持双光同轴联动,当热成像通道检测到秸秆燃烧时,利用同轴定位的可见光将画面居中并拉近放大,查看细节,便于确认现场情况,并推送报警。

图2深度学习烟火识别.png

  秸秆焚烧预警管理平台可基于内置算法,利用前端摄像机镜头的俯仰角、方位角、焦距及站点的地理位置信息(经纬度)等信息,计算出火点的精确位置。精确定位后的火点信息,可在平台的火情列表信息中展示,并在地图上标识火情位置,值班人员可快速直观地掌握全部起火点信息,并及时通知相关人员进行处置。

  督查研判 数据直观展示

  平台可分为研判模式和督查模式,研判模式供区县监控中心值班人员使用,可对报警信息进行研判,判断并处置报警信息;督查模式下用户可对下级部门的火情处理全流程进行监督。通过列表展示方式显示告警处置,处置效率,着火原因等数据,为管理部门考核评价提供数据支撑。

图3 数据直观展示.jpg

  监控中心值班人员对报警信息进行研判 ,通过可见光和热成像的实时画面以及告警照片,人为分析判断秸秆焚烧火点的真实性。并且可以在平台标注火情、非火情等信息。

  管理人员可对真实秸秆焚烧火情进行录像回放,查询秸秆焚烧过程,保留秸秆焚烧人员的焚烧证据,对事后处理提供佐证。

图4 火警处理流程.png

  交办灭火 火警信息实时推送

  县监控中心工作人员通过研判确定报警信息为着火点后,立即向乡镇秸秆禁烧负责人员和着火点附近村灭火人员推送着火点信息,并电话通知乡镇负责人员着火点信息,乡镇负责人接收到推送的着火点APP信息和电话通知,组织着火点附近村灭火人员扑灭着火点。

  采用短信和手机APP两种推送方式。手机APP主要功能是实时预览、火情消息、路径导航、信息反馈等多种实用功能,推送的信息包括瞭望塔的名称、火点距离瞭望塔的距离、方位、火点的经纬度、火情的图片。

  处理反馈 一键导航

  乡镇负责人在APP端接收到火点信息后,可通过APP软件查看火点实时视频,初步判断火点位置,组织着火点附近村灭火人员扑灭着火点。并且根据推送的火点定位信息,通过手机APP一键点击火情位置,不需要输入地址等信息,直接调用地图,规划前往现场火点的路线。支持驾车和步行导航。

  在乡镇负责人到达现场后,可以通过APP软件对现场的情况进行反馈,反馈内容包括文字描述(是否扑灭火点、是否现场有人)、现场的照片或者录像(提供事后处罚证据)。

图5手机APP反馈处理.png

  方案特色

  1、前端检测设备内置深度学习烟火识别算法,并支持双光同轴定位,热成像火点检测、可见光确认火情,高效识别,防止误报。

  2、热成像摄像机不受光线及雾霾天气影响,即使在夜晚或者雾霾天焚烧秸秆也可被精准检测。

  3、监控覆盖范围广,可实现最远达到10公里的超远距离检测。

  4、焚烧预警平台督查研判模式和层级架构设计,全链条工作机制的流程应用,使整个方案形成流畅的执行流程,权责分明,落地简便。

  5、方案为研发人员根据大量秸秆禁烧项目的实际调研情况设计开发,移动端APP的一键导航、反控云台、火情反馈等功能设计,可行性和实用性高,方便实际执行。

  点评

  海康威视通过针对实际落地项目的调研,解决了传统蓝天卫士项目在运营过程中遇到的各种问题,致力于开发出更加符合用户需求和实际应用环境的方案。依托其在产品设备的强大基础,利用热成像双光谱技术,对涉农、火情频发区域全天候监控,及时发现并精确定位秸秆焚烧火点,设计出“发现—交办—处置—反馈”全链条工作机制,快速调度人员对火情处理反馈及人员责任追溯。

  该方案的用户职能明确,权责分明,形成有效闭环管理流程,事件反馈处理及时,具有高度的可行性和实用性,有效的解决了用户在露天焚烧监管工作中存在的耗时费力、发现滞后、监管效率差、取证难度大等问题,对露天违法焚烧行为形成有力震慑,降低露天焚烧对大气环境的危害。

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[责任编辑:宋笑旭]

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