д.т.н. Анатолию Николаевичу Баратову

Некоторые размышления о путях применения технологий видеомониторинга для решения задач пожарной сигнализации.

Сразу оговорюсь, что никогда не считал себя сколь либо продвинутым в вопросах противопожарной безопасности и в этой публикации, позволю себе взглянуть на решение ряда проблемы пожарной сигнализации средствами видеомониторинга.
Введение
Понятно, что парадигма идеальной системе пожарной сигнализации –возможно более ранняя и высоко вероятная регистрация пожарной опасности (ПО).
(ПО)- визуальная фаза огня и дыма ( включая ИК- диапазон для тепловизионных камер (2)).
Традиционный подход , объединяющий все способы детекции ПО вне зависимости от физических способов мониторинга контролируемой среды, это контактный метод измерений.
Действительно, температурные( 1 ) ,оптические ( 2 ), электрические, химические методы измерения требуют прямого контакта со средой ПО
Возникает вопрос, а возможно ли создать сколь либо эффективное средство раннего предупреждения ПО дистанционными методами?
Рассмотрению этого вопроса и предложение некоторых подходов к его решению и посвящена эта статья.

Возможно одним из самых перспективных, здесь можно считать видеомониторинг.
Действительно бесконтактность и дистанцированность метода гарантирована, видеокамеру можно ставить за сотни метров до объекта контроля используя современную оптику, полностью изолировать ее системой стекол и тем самым исключить возможность ее воздействия на пожароопасную (взрывоопасную) среду.
Не взирая на то, что эти методы реализуются с применением компьютера, установка версии baratung-video , позволяет «накрыть» обширные площади контроля и сделать этот проект рентабельным относительно традиционных средств сигнализации.
Например ( 3 ) левая лифтовая шахта оборудована поэтажно 45 комплектами традиционных средств пожарной сигнализации, правая – двумя видеомониторинговыми комплектами. Понятно, что в статье речь идет не о замене контактных, традиционных методов, а о совместной регистрации ПО, где новой видеотехнологии отводится важнейшая роль – раннего предупреждения.
Второй и главный вопрос, с какой вероятностью можно детектировать ПО методами видеомониторинга?
В этой связи я хотел бы затронуть несколько видеомониторинговых технологий находящихся на вооружении в разработки и тестировании в наших лабораториях .

Методы.

-Метод компарации образа ПО(CIF).
В основе метода заложен принцип компарации имиджей (образов) ПО с текущими изображениями контролируемой площадки.
В библиотеки baratung-video создаются всевозможные имиджи ПО ( 7 ),
начиная с сигаретного дыма и заканчивая бенгальским огнем.
Изображений со всех видеокамер динамически коррелируются с библиотекой имиджей ПО. Алгоритм таких вычислений является собственностью
ООО «Баратунг-Видео».
Эффективность метода прямо пропорциональна числу коррелируемых имиджей на объект. Например в среде Р4, Windows Server 2003 Standart Edition, baratung-video обеспечивает скорость корреляции 30 имиджей в секунду. Эта скорость необходимы для решения проблемы надежной фильтрации информационных «шумов» в кадре в заданном классе задач имеющих отношения к ПО.
Интересный результат дает верификация, итогов предыдущих вычислений, когда во второй итерации, изображения каждой камеры коррелируются с заранее созданными имиджами «покоя на объекте».
На совпадении итогов вычислений обоих итераций построена стратегия надежности метода.
Я надеюсь, что в скором времени удастся обобщить эмпирически созданные таким образом библиотеки имиджей ПО .
Целью дальнейших исследований является необходимость получения модели ПО угроз в каноническом виде, что позволит
baratung-video автоматически настраиваться создавая библиотеку имиджей ПО угроз и покоя для каждой контролируемой площадке.
На практике Администратор имеет возможность при Инсталляции системы Baratung-Video Fire Edition использовать существующую библиотеку имиджей угроз и пополнять ее собственными эксклюзивными имиджами ПО или «покоя».
имидж – формальное представление видео кадра (во) содержащего признаки ПО угрозы или «покоя».

-Метод вычисления динамического сценария ПО по яркостной характеристике (CDSB).
В основе метода заложен принцип регистрации динамически изменяемых в топологически определенных местах видео кадра яркостных характеристик.
Примененные в методе алгоритмы позволяют отсечь тривиальные, в данном классе задач, световые изменения в кадре. Например, фильтровать естественное и искусственное освещение, перемещение людей транспорта, предметов( 4 ) и в результате регистрировать угрозы ПО.
Принцип работы метода заключается в том, что на этапе автоматического настройки baratung-детектора ( 5 ), с привлечением имметаторов ПО, автоматически формируется baratung-детектор способный регистрировать ранее имитированные события.
Важнейшим фактором повышения вероятности регистрации ПО события в (CDSB) является корреляция результатов вычисления сразу нескольких baratung-детекторов для одного объекта видео наблюдения.
Например если Конъюнктировать результаты работы нескольких baratung-детекторов генерируемых с различных камер в полусфере с объектом ( 7 ) ,
F={ a^b^c.....}, то и вероятность достоверности регистрации ПО события увеличивается соответственно, числу baratung-детекторов на объект.
Имитатор ПО - видимые проявления прогнозируемых пожарных угроз.
Практически Администратор Baratung-Video имеет необходимый пользовательский инструментарий для моделирования этих угроз без предварительной их имитации.

Технологии.

Важным фактором построения комплексной системы сигнализации ПО, является единая аппаратно-программная платформа.
Например компьютер класса -Р4, ОС - Windows Server 2003 Standart
На этой базе возможно одновременно разместить :
Baratung-Video - Метод вычисления динамического сценария ПО по яркостной характеристике (CDSB). Архивация, поиск событий и сигнализация.
Baratung-Video Fire Edition - Метод компарации образа (CIF) ПО. ). Архивация, поиск событий и сигнализация.
Baratung-Alarm - Предназначенный для работы в системах автоматического контроля, безопасности и предупреждения пожара традиционными методами.

Принцип работы Baratung- Alarm.
Датчик Baratung- Alarm устанавливается в разрыв информационной линии и является адресным приемопередатчиком. Каждый датчик имеет свой собственный уникальный адрес, позволяющий однозначно определить его местоположение в информационной линии. Охранный терминал может опрашивать любой датчик по его адресу, получать значения всех входных параметров и управлять линией обратной связи.
Датчик может быть настроен на самостоятельную передачу информации о входных параметрах по таймеру или при изменении/достижении порога.
Все датчики серии Baratung- Alarm являются адаптивными устройствами и могут программироваться с удаленного терминала. Датчики со встроенным реле имеют программируемые реакции на изменение входных параметров – замыкание или размыкание контактов силового реле при изменении входных параметров. Программируемые реакции сохраняются даже при обрыве связи с терминалом.
Контролируемые параметры ( 3 ).
В зависимости от исполнения датчики контролируют следующие входные параметры:
Температура окружающей среды – параметр, постоянно контролируемый всеми типами датчиков. Температура окружающей среды измеряется с точностью до 1°С и передается на удаленный терминал в цифровом виде. Данный параметр позволяет с большой степенью достоверности судить о наличии возгорания. Датчики со встроенными реле могут самостоятельно (даже при обрыве связи с терминалом) замыкать или размыкать контакты реле в зависимости от изменения температуры окружающей среды, вызывая срабатывание сирены или устройства пожаротушения. Порог срабатывания реле устанавливается с удаленного терминала.
Освещенность – параметр, позволяющий достоверно судить об уровне освещенности. Данный параметр может использоваться как для обнаружения очага возгорания в затемненных помещениях, так и в качестве параметра системы безопасности. Данный параметр может использоваться для управления программируемыми реакциями.
Дополнительные параметры– на заказ могут быть изготовлены датчики,( 1 ) измеряющие следующие параметры: влажность, давление, наличие газов (пропан, метан, горючая смесь природные газы, водород, CO, CO2, NH4, H2S, пары алкоголя, органические растворители, фреоны (R 21, R-22, R-113, R-134a), кислород, магнитный поток, усилие, ускорение. Данный параметр может использоваться для управления программируемыми реакциями.

Выводы:
В этой публикации я попытался приоткрыть некоторые тестируемые и находящиеся на вооружении методики baratung-video в области пожарной сигнализации.
Очевидно, что современные видеомониторинговые технологии, позволяют сделать серьезный прорыв в области пожарной сигнализации и в ближайшее время займут важнейшее место среди ее традиционных методов.
Речь здесь идет не только о контроле во взрывоопасных средах и о иных особых условий.
Я надеюсь, что оптическая способность «накрывать» огромные территории, многоканальный характер современных видеосистем до (64 на компьютер), постоянная тенденция понижения стоимости видеокамер, естественная компьютерная интеграция с традиционными методами ОПС, в ближайшие годы сделают эти технологии массовыми.

Генеральный конструктор           А К. Баратов

рис.1

рис.2

рис.3

рис.4

рис.5

рис.7