Автоматизация работы систем мониторинга леса

(Опубликовано в сборнике материалов международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы лесного комплекса", Вологда, декабрь 2011 г. Авторы: директор ООО "ДСК" Шишалов И.С., руководитель отдела разработки программных продуктов ООО "ДСК", кандидат технических наук Филимонов А.В.)

 

Общее описание системы

 

На обозреваемой территории размещается группа управляемых интеллектуальных датчиков, которые позволяют обнаруживать факт наличия пожара и определять его характеристики.

 

Разработка таких систем в общем случае направлена на уменьшение влияния человеческого фактора на процесс мониторинга леса, а также повышение точности и скорости обнаружения лесных пожаров. Фактически, автоматизация предполагает перекладывание на «интеллектуальную машину» некоторых функций человека.

 

Основное назначение автоматизированной системы –увеличение количества точек мониторинга при неизменном количестве операторов. Очевидно, это должно приводить к тому, что системе будет доверяться выполнение всё большего числа задач.

 

Стадии автоматизации

 

Можно выделить 2 крайних случая:

 

1) Полностью неавтоматизированная система: наблюдатель находится на вышке и осматривает территорию.

2) Полностью автоматическая система, без операторов – при этом весь цикл обнаружения пожара от первичного обнаружения до выдачи команды на ликвидацию очага происходит автоматически.

 

Как понятно из описания, полностью неавтоматизированная система предполагает 100%-ную реализацию человеком процесса мониторинга леса, при этом контролировать работу и каким-то образом влиять на качество работы системы невозможно.

 

Вариант построения полностью автоматической системы представляется крайне труднореализуемым по нескольким причинам, в их числе:

 

• несовершенство математической и алгоритмической базы анализа показаний датчиков;

• проблемы интеграции со службами охраны леса, которые часто предполагают наличие человека в цепи распространения информации;

• необходимость присутствия человека как лица, принимающего окончательное решение об обнаружении пожара.

 

Исходя из описанного выше, очевидно, что все системы могут в той или иной степени облегчить мониторинг леса оператору, который, в конечном счете, принимает решение о том, является тот или иной потенциально опасный объект (ПОО) реальным пожаром или нет. Таким образом, очевидно, что у любой системы такого рода должен быть оператор (как правило, не один), обязанность которого – принимать окончательное решение о наличии пожара.

 

Очевидно, что задачей любой системы автоматизации является увеличение эффективности работы оператора за счет возложения рутинных и просто утомительных операций на автоматику. Это, в конечном счёте, повышает надёжность мониторинга и уменьшает время, необходимое для обнаружения пожара.

 

Фундаментальным является тот факт, что автомати-зированная система имеет вероятность пропуска цели, т. е. возможны случаи, когда потенциально опасный объект (ПОО) существует, и оператор может его различить, а система – нет.

 

Этапы мониторинга

 

Перед переходом к описанию стадий автоматизации необходимо отметить ещё и то, что выполнение задачи мониторинга леса и обнаружения лесных пожаров можно разбить на несколько этапов, каждый из которых может быть автоматизирован:

 

1. Формирование и управление маршрутами патрулирования для обзора необходимой территории.

2. Непосредственно наблюдение территории, последова-тельное получение визуальных данных о том или ином направлении и обнаружение потенциально опасных объектов (по наличию дыма или огня) на одной или нескольких камерах.

3. Определение координат обнаруженного объекта.

4. Сохранение информации об объекте и передача её заинтересованным пользователям и службам.

5. Принятие решения о том, является ли обнаруженный потенциально опасный объект действительно опасным.

 

Кроме того, может быть автоматизирован процесс перехода от одного этапа к другому. Это упрощает работу оператора и повышает надёжность системы.

 

Очевидно, что полная автоматизация процесса предполагает автоматизацию каждого из этапов и перехода между ними.

 

В зависимости от конкретных условий применения системы важность автоматизации того или иного этапа может быть разной. Из опыта эксплуатации систем мониторинга можно заключить, что наиболее продолжительным этапом является именно второй (непосредственное наблюдение за территорией и выделение потенциально опасных объектов — ПОО), но автоматизация только одного из этапов не имеет смысла, т. к. выполнение операций «вручную» в ходе других этапов не приведёт к желаемому результату в целом.