奧斯恩AI煙火識別的森林防火風險監測預警系統平臺設計方案
2022-10-24 14:36:49 admin
一、方案背景
森林火災是世界八大自然災害之一，具有發生面廣、突發性強、破壞性大、危險性高、處置撲救特別困難等特點，嚴重危及人民生命財產和森林資源安全，甚至引發生態災難。受氣象氣候條件、地形地勢、交通條件、林區通信條件等因素限制，現有的森林防火監測系統落后，以人工地面巡護、瞭望塔高點巡查為主，存在巡護范圍有限、巡護效率低等問題；森林防火體系缺乏統一的火險預警監測平臺，導致森林防火工作存在全方位實時監控難、及時預報預警難、護林巡查值守難、及時組織撲救難、災后調查取證難的局面。
二、方案介紹
奧斯恩森林安全綜合管理平臺采用“一張圖”系統框架，意在建立一套科學、有效的高科技能管控系統，前端利用熱成像智能 識別和可見光視頻AI智能算法、綜合分析平臺等科學技術，依托林區雙光譜視頻監控、火險預警、移動巡查、無人機等手段，以應對森林火災的預防、撲救、指揮、、存檔等一系列流程來實現林區的保護和可持續發展。
三、方案功能
1、AI煙火識別
視頻智能分析平臺內置煙火識別算法，基于深度學習與AI圖像識別和處理技術，可對前端設備采集的圖像、視頻等數據進行實時風險監測與煙火識別分析，根據火災煙霧火焰特征，可準確識別出煙霧、火焰、火點，并立即觸發告警。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，為森林防火工作提供貫穿全流程的預警監測分析服務。
2、視頻融合與管理
支持多協議、多類型設備接入，可將森林各個點位部署的前端設備快速接入（如：無人機掛載視頻、林區地面視頻監控、單兵及視頻會議等），將海量視頻資源匯聚至平臺進行智能識別與分析、監控視頻查看、抓拍、錄像與存儲、視頻流分發、告警消息推送、視頻數據共享等服務，為森林防火提供扁平化、可視化、綜合化的視頻匯聚與融合管理能力。
1）多協議/多設備接入，兼容性佳
只要設備可支持標準協議（國標GB/T28181、RTMP、RTSP/Onvif協議等）與廠商私有協議（海康/大華SDK、海康Ehome協議等），都可以快速、便捷地接入平臺，不受限于設備類型、品牌、型號等，可覆蓋市面上幾乎所有的視頻源設備，如：IPC、NVR、編碼器、視頻服務器、無人機、移動單兵、應急布控球、巡護終端等，實現前端海量資源的輕量化接入。
2）標準流輸出，多終端/平臺覆蓋
可支持RTSP、RTMP、HTTP-FLV、WS-FLV，HLS、WebRTC等標準格式的視頻流輸出，能實現遠程PC端（Windows、Mac、Linux）、手機端（Android、iOS）、微信端、電視墻/電子大屏等多終端、多平臺的視頻觀看。
3）高清視頻監控直播
支持720P/1080P的高清視頻傳輸與播放，支持H.264/H.265編碼視頻Web直播，視頻畫面清晰流暢，有利于護林員查看到更豐富、更清晰的監控細節，同時也有利于提升視頻智能分析結果的精度，降低煙火識別的誤報率。視頻支持單畫面、多畫面顯示，可選擇任意一路或多路視頻觀看，視頻窗口數量1、4、9、16個可選。
4）抓拍/視頻快照
定時對前端接入的設備通道進行抓圖、視頻轉碼、展示實時快照信息，便于工作人員快速查看與了解森林監控現場的概況。當監測到異常情況時，平臺將立即抓拍并保存截圖。
5）錄像/回放/存儲
· 錄像/回放：能根據業務場景進行7*24H錄像，并且支持錄像的檢索與回放。森林防火監控指揮中心可以查詢云端的實時錄像，以及查詢設備端的歷史錄像；可通過時間軸精確控制錄像回放，實現對監控區域現場的視頻資料追溯、調閱、取證。
· 存儲：服務器本地存儲與對象云存儲；支持對存儲的視頻文件進行瀏覽、檢索、查看、下載、調用等。
6）云臺控制
前端接入的設備具備云臺功能，則可以在平臺進行云臺控制，支持PTZ控制鏡頭調焦和轉向等操作。
7）語音對講
通過語音對講功能實現對工作現場的指揮調度喊話，以及配合護林員的溝通、對講等，具體包括：
· 支持平臺和設備之間進行直接喊話；
· 支持GB/T28181協議、海康SDK、Ehome協議等對接的語音對講；
· 支持音頻降噪回聲處理。
3、告警上報與消息推送
平臺可對監控設備上傳的告警（離線、遮擋、故障等）及AI監測的異常情況進行及時智能告警，并進行可視化彈窗提醒與通知，方便管理人員實時查看與處理。此外，平臺可抓取所有設備記錄的告警狀態與信息，可根據設備告警信息進行視頻截取，獲取告警時刻的視頻截圖等。
告警消息可通過語音、短信、APP、消息通知、微信等方式推送給管理人員，便于管理人員及時查看與處理。
4、GIS電子地圖
只要前端設備支持GPS/北斗定位，就可以通過4G/5G無線網絡實時向平臺傳輸設備位置信息，根據GIS電子地圖功能，可以實現設備在電子地圖上的實時定位與便捷查看監控視頻，通過監控圖像的直觀可視化與地圖操作的結合來進行查詢、瀏覽森林監控區域現場，有利于快速定位火情地點，形成森林防火監測體系的立體化、空間化布局。
5、可視化分析
平臺界面可直觀展現設備接入、運行、存儲及視頻智能分析的結果與火災預警數據統計等，全局掌握森林監控區域的火患監測情況，輕松構建基于AI視頻智能識別技術的森林防火大數據綜合智能風險預警平臺：
· 設備接入狀況、運行、寬帶、存儲空間等狀態監測信息，可通過云端運維，實現對遠程實時數據的采集、分析、報警、遠程智能控制、設備狀態監控等功能，極大提高防火工作的效能，實現管理的精細與高效。
· 森林監測GIS地圖、設備地理位置分布等信息。
· 監控區域內識別出煙霧、火焰等告警信息提示及相關數據統計等。
6、平臺級聯
提供視頻平臺級聯共享功能，實現省、市、縣多級平臺的視頻級聯，支持全網視頻資源的匯聚和集中管理，實現上級對下級的視頻查詢調閱，滿足森林防火工作的協同監管、數據共享共用、信息互聯互通等需求。
7、第三方集成
可支持功能靈活拓展，提供豐富的API接口及SDK等，輕松與第三方集成，將可視化視頻監控平臺集成至用戶已有的業務平臺中，打通信息與資源的互通，實現跨平臺多系統數據整合應用，滿足更高級的業務場景需求。
四、方案總結
森林防火，需應用科學有效的技術手段，如煙火識別、抽煙行為分析等AI智能分析算法，實現森林防火立體感知，通過智能化技術手段自動完成對森林資源的火災監測和報警，輔助森林防火監測人員完成對森林資源的自動監測，由傳統的人工監測轉變為智慧化自動監測的方式。
同時，通過森林防火信息實時采集、快速傳輸、海量存儲、智能分析、共建共享等手段，將多元數據融合，有效整合資源，構建全縣/區/市/省可共享、可互通、可運維的綜合型森林防火風險監測視頻監控預警平臺，實現數據互通共享、共用，準確高效地處理森林火災等突發事件。
森林火災是世界八大自然災害之一，具有發生面廣、突發性強、破壞性大、危險性高、處置撲救特別困難等特點，嚴重危及人民生命財產和森林資源安全，甚至引發生態災難。受氣象氣候條件、地形地勢、交通條件、林區通信條件等因素限制，現有的森林防火監測系統落后，以人工地面巡護、瞭望塔高點巡查為主，存在巡護范圍有限、巡護效率低等問題；森林防火體系缺乏統一的火險預警監測平臺，導致森林防火工作存在全方位實時監控難、及時預報預警難、護林巡查值守難、及時組織撲救難、災后調查取證難的局面。
二、方案介紹
奧斯恩森林安全綜合管理平臺采用“一張圖”系統框架，意在建立一套科學、有效的高科技能管控系統，前端利用熱成像智能 識別和可見光視頻AI智能算法、綜合分析平臺等科學技術，依托林區雙光譜視頻監控、火險預警、移動巡查、無人機等手段，以應對森林火災的預防、撲救、指揮、、存檔等一系列流程來實現林區的保護和可持續發展。
三、方案功能
1、AI煙火識別
視頻智能分析平臺內置煙火識別算法，基于深度學習與AI圖像識別和處理技術，可對前端設備采集的圖像、視頻等數據進行實時風險監測與煙火識別分析，根據火災煙霧火焰特征，可準確識別出煙霧、火焰、火點，并立即觸發告警。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，為森林防火工作提供貫穿全流程的預警監測分析服務。
2、視頻融合與管理
支持多協議、多類型設備接入，可將森林各個點位部署的前端設備快速接入（如：無人機掛載視頻、林區地面視頻監控、單兵及視頻會議等），將海量視頻資源匯聚至平臺進行智能識別與分析、監控視頻查看、抓拍、錄像與存儲、視頻流分發、告警消息推送、視頻數據共享等服務，為森林防火提供扁平化、可視化、綜合化的視頻匯聚與融合管理能力。
1）多協議/多設備接入，兼容性佳
只要設備可支持標準協議（國標GB/T28181、RTMP、RTSP/Onvif協議等）與廠商私有協議（海康/大華SDK、海康Ehome協議等），都可以快速、便捷地接入平臺，不受限于設備類型、品牌、型號等，可覆蓋市面上幾乎所有的視頻源設備，如：IPC、NVR、編碼器、視頻服務器、無人機、移動單兵、應急布控球、巡護終端等，實現前端海量資源的輕量化接入。
2）標準流輸出，多終端/平臺覆蓋
可支持RTSP、RTMP、HTTP-FLV、WS-FLV，HLS、WebRTC等標準格式的視頻流輸出，能實現遠程PC端（Windows、Mac、Linux）、手機端（Android、iOS）、微信端、電視墻/電子大屏等多終端、多平臺的視頻觀看。
3）高清視頻監控直播
支持720P/1080P的高清視頻傳輸與播放，支持H.264/H.265編碼視頻Web直播，視頻畫面清晰流暢，有利于護林員查看到更豐富、更清晰的監控細節，同時也有利于提升視頻智能分析結果的精度，降低煙火識別的誤報率。視頻支持單畫面、多畫面顯示，可選擇任意一路或多路視頻觀看，視頻窗口數量1、4、9、16個可選。
4）抓拍/視頻快照
定時對前端接入的設備通道進行抓圖、視頻轉碼、展示實時快照信息，便于工作人員快速查看與了解森林監控現場的概況。當監測到異常情況時，平臺將立即抓拍并保存截圖。
5）錄像/回放/存儲
· 錄像/回放：能根據業務場景進行7*24H錄像，并且支持錄像的檢索與回放。森林防火監控指揮中心可以查詢云端的實時錄像，以及查詢設備端的歷史錄像；可通過時間軸精確控制錄像回放，實現對監控區域現場的視頻資料追溯、調閱、取證。
· 存儲：服務器本地存儲與對象云存儲；支持對存儲的視頻文件進行瀏覽、檢索、查看、下載、調用等。
6）云臺控制
前端接入的設備具備云臺功能，則可以在平臺進行云臺控制，支持PTZ控制鏡頭調焦和轉向等操作。
7）語音對講
通過語音對講功能實現對工作現場的指揮調度喊話，以及配合護林員的溝通、對講等，具體包括：
· 支持平臺和設備之間進行直接喊話；
· 支持GB/T28181協議、海康SDK、Ehome協議等對接的語音對講；
· 支持音頻降噪回聲處理。
3、告警上報與消息推送
平臺可對監控設備上傳的告警（離線、遮擋、故障等）及AI監測的異常情況進行及時智能告警，并進行可視化彈窗提醒與通知，方便管理人員實時查看與處理。此外，平臺可抓取所有設備記錄的告警狀態與信息，可根據設備告警信息進行視頻截取，獲取告警時刻的視頻截圖等。
告警消息可通過語音、短信、APP、消息通知、微信等方式推送給管理人員，便于管理人員及時查看與處理。
4、GIS電子地圖
只要前端設備支持GPS/北斗定位，就可以通過4G/5G無線網絡實時向平臺傳輸設備位置信息，根據GIS電子地圖功能，可以實現設備在電子地圖上的實時定位與便捷查看監控視頻，通過監控圖像的直觀可視化與地圖操作的結合來進行查詢、瀏覽森林監控區域現場，有利于快速定位火情地點，形成森林防火監測體系的立體化、空間化布局。
5、可視化分析
平臺界面可直觀展現設備接入、運行、存儲及視頻智能分析的結果與火災預警數據統計等，全局掌握森林監控區域的火患監測情況，輕松構建基于AI視頻智能識別技術的森林防火大數據綜合智能風險預警平臺：
· 設備接入狀況、運行、寬帶、存儲空間等狀態監測信息，可通過云端運維，實現對遠程實時數據的采集、分析、報警、遠程智能控制、設備狀態監控等功能，極大提高防火工作的效能，實現管理的精細與高效。
· 森林監測GIS地圖、設備地理位置分布等信息。
· 監控區域內識別出煙霧、火焰等告警信息提示及相關數據統計等。
6、平臺級聯
提供視頻平臺級聯共享功能，實現省、市、縣多級平臺的視頻級聯，支持全網視頻資源的匯聚和集中管理，實現上級對下級的視頻查詢調閱，滿足森林防火工作的協同監管、數據共享共用、信息互聯互通等需求。
7、第三方集成
可支持功能靈活拓展，提供豐富的API接口及SDK等，輕松與第三方集成，將可視化視頻監控平臺集成至用戶已有的業務平臺中，打通信息與資源的互通，實現跨平臺多系統數據整合應用，滿足更高級的業務場景需求。
四、方案總結
森林防火，需應用科學有效的技術手段，如煙火識別、抽煙行為分析等AI智能分析算法，實現森林防火立體感知，通過智能化技術手段自動完成對森林資源的火災監測和報警，輔助森林防火監測人員完成對森林資源的自動監測，由傳統的人工監測轉變為智慧化自動監測的方式。
同時，通過森林防火信息實時采集、快速傳輸、海量存儲、智能分析、共建共享等手段，將多元數據融合，有效整合資源，構建全縣/區/市/省可共享、可互通、可運維的綜合型森林防火風險監測視頻監控預警平臺，實現數據互通共享、共用，準確高效地處理森林火災等突發事件。
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