AI人工智慧視訊技術如何運用在森林火災監測中?

語言: CN / TW / HK

一、方案背景

2019年8月,亞馬遜地區森林大火多發且持續燃燒,過火面積超過100萬公頃,玻利維亞有上千戶家庭受災。大火持續時間長,燃燒面積大,對當地的生態環境破壞較大。釋放出大量的二氧化碳和氣溶膠,對當地乃至全球的氣候都產生較大影響。森林火災的危害十分嚴重,國內外都十分重視森林火災的預防、撲滅與控制等森林防火研究工作。

我國是森林大國,近年來森林面積穩步上升。森林火災不僅對森林資源造成重創,也帶來了巨大的人力資金損失,而且還會造成當地一定的環境汙染。因此,國家不斷通過相關政策和資訊化技術手段對森林進行防火管理,實現“防未、防危、防違”“打早、打小、打了”全鏈條管理。

二、方案需求

森林防火資訊化建設越來越被重視,建設高標準、高質量的森林防火檢測預警系統勢在必行。如何組建高效可靠的森林防火檢測系統?針對當前的森林防火現狀,平臺的主要需求如下:

1)實現無人值守不間斷工作;
2)自動對網路攝像頭採集的視訊資訊進行分析處理,及時發現監測區域內的火情異常;
3)利用紅外影象和視訊分析技術各自的優點,保證林火檢測的準確性和有效性。

三、方案設計

根據以上需求,並結合使用者現有的系統架構,TSINGSEE青犀視訊可提供基於EasyCVR安防視訊雲服務的森林防火解決方案。

EasyCVR安防視訊雲服務:
支援多協議、多型別裝置接入,在雲端進行統一視訊智慧分析與視訊大資料管理,完成全終端、全平臺覆蓋分發,實現"雲、邊、端"一體化協同。

森林防火檢測系統框架設計如下:

裝置層: 網路攝像頭(槍機、球機)、手持終端裝置、手機、無人機,主要實現視訊採集與上傳、語音對講等功能。
應用層: 熱成像煙火識別技術、視訊智慧分析技術、資料與資訊視覺化技術。
業務層: 撲火資源管理、災損評估管理、林業資源管理等。

裝置層通過RTSP/Onvif、GB/T28181、SDK等將網路攝像頭統一接入到EasyCVR安防視訊雲服務平臺中,進行實時監控。平臺通過自動實時讀取和控制各網路攝像頭雲臺當前狀態,在發現森林火情時,將雲臺自動停在對應的位置,在實時視訊影象中自動用紅框標出火情發生的位置,植被資訊、水源地、滅火設施裝置、人員、道路等情況,利用單兵、簡訊平臺、廣播系統等進行指揮實施滅火。

通過系統的互動介面,總控制室值班人員可以切換自動識別狀態和人工識別狀態,也可以通過介面上的雲臺控制面板控制雲臺的運動狀態,提高應急指揮排程能力。

四、方案優勢

1. 高清視訊實時監控

隨著高清視訊傳輸、影象識別處理等新技術的引入,可使森林防火視訊監控系統性能得到有效提升。EasyCVR更能夠支援4G網路,在更大的頻寬下可以傳輸720P和1080P高清視訊。

利用先進的H.264/H.265視訊壓縮技術以及4G無線通訊技術,更能夠適應超低頻寬下的視訊傳輸,畫面清晰流暢,杜絕馬賽克,實現對森林影象資源的視覺化實時監管。

2. 多協議/多裝置接入,相容性佳

EasyCVR支援標準協議與廠商私有協議、多型別的裝置接入,可相容市面上幾乎所有的網路攝像機等視訊源裝置,有效避免採用硬體裝置時,廠家SDK定製的繁瑣以及不通用的問題。

EasyCVR負責國標GB/T28181、海康SDK、Onvif、RTSP協議、Ehome協議等多種標準的安防視訊流的接入和轉發,支援網路攝像機(Axis,Bosch、海康威視、大華、宇視、華為等主流品牌)、NVR、視訊伺服器、單兵裝置、編碼器裝置等視訊源裝置。前端攝像機通過平臺來實現多點位融合聯動處理機制,包括與其他平臺、手機APP之間的對接等,可實現森林、草原防火等監控區域視訊流的快速採集、轉流上雲。

3. 標準流輸出,全終端全平臺覆蓋

支援H.265編碼視訊Web直播,以及RTSP、RTMP、FLV、HLS視訊流輸出,可實現遠端PC端(Windows、Mac、Linux)、手機端(Android、iOS)、微信端、電子大屏觀看功能。監控人員可在任意時間、任意地點,通過公用網路檢視森林監控區域的實時視訊影象。

4. 低延時傳輸

藉助邊緣上雲網關可減少複雜網路中各種路由轉發和網路裝置處理的時延,獲取到更低延時(延時1s內)的傳輸。基於低延時的視覺化視訊監控,提高森林防火系統的智慧感知、預警、應急處理與指揮排程的能力。

5. 雲端遠端運維

通過雲端運維森林各個監控區域現場的硬體;在家、戶外均可遠端現場桌面,進行服務調測、遠端指令釋出,實現對遠端實時資料採集、分析、報警,遠端智慧控制、裝置狀態監控等功能。不僅能做到無人值守,同時也能提高系統運維效率,降低運維成本,高效保障系統安全可靠執行。

6. AI視訊智慧分析

藉助AI智慧分析技術,通過機器視覺、影象識別技術,對森林等監控視訊中的煙、火進行實時監測分析,在檢測到火情後自動報警。一方面確保預警識別的準確性,另一方面做到及時預警,做到火情早發現、早處置,降低火災危害程度。

7. GPS/北斗定位

前端裝置支援GPS/北斗定位,只要裝置線上,就可以通過4G無線網路實時向EasyCVR平臺上傳輸裝置位置資訊,根據上級業務自帶的GIS地圖功能,可以實現整合終端裝置在電子地圖上的實時定位,快速定位火情地點,高效實施應急救援措施。

五、方案總結

據統計,2020年我國共發生森林火災1153起,受害森林面積8526公頃。隨著5G、AI、大資料、雲端計算、邊緣計算等新興技術的快速發展,構建資訊化、數字化、智慧化的森林防火體系已成為相關部門及機構的當務之急。

TSINGSEE青犀視訊基於EasyCVR打造的森林防火視訊視覺化監管平臺,為森林火災監測預警、指揮救援和決策支援提供視覺化支撐,用科技的力量守護森林安全、保障人民群眾生命財產安全和生態安全。