近期Intsersec Shanghai 展覽會(huì)在上海國(guó)家會(huì)展中心盛大舉行,作為專注于大安全產(chǎn)業(yè)數(shù)字化應(yīng)用的行業(yè)性展會(huì),本屆Intsersec Shanghai重點(diǎn)聚焦于公共安全、生產(chǎn)安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、應(yīng)急救援等領(lǐng)域的智能化裝備和行業(yè)解決方案展示。
為了進(jìn)一步匯聚行業(yè)智慧,探索創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)的落地應(yīng)用現(xiàn)狀和趨勢(shì),本屆展會(huì)特別設(shè)置三大行業(yè)專場(chǎng)論壇,在“環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)字化應(yīng)用主題論壇”上,宇視科技政府綜合行業(yè)總監(jiān)屈秀鵬先生圍繞著“視覺進(jìn)化、模型賦能,助力森林防火的精準(zhǔn)檢測(cè)”的主題,重點(diǎn)介紹了全球AIoT產(chǎn)品、解決方案與全棧式能力提供商---宇視科技在森林防火領(lǐng)域的系列產(chǎn)品和應(yīng)用案例。
以下為屈秀鵬先生的現(xiàn)場(chǎng)分享摘要:
宇視科技的定位是全球AIoT產(chǎn)品、解決方案與全棧式能力提供商,始終堅(jiān)持務(wù)實(shí)創(chuàng)新,堅(jiān)持為合作伙伴創(chuàng)造價(jià)值,致力于打造業(yè)界技術(shù)領(lǐng)先的全棧式數(shù)字化的解決方案。
截止到2024年年底,宇視科技已經(jīng)累計(jì)落地森林防火項(xiàng)目300余個(gè)。近幾年,宇視科技在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域不斷的去擴(kuò)展垂直細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域,如大安全領(lǐng)域的水利、氣象、森林防火、生態(tài)環(huán)境等,并逐步形成了覆蓋多行業(yè)的數(shù)字化解決方案。
一、森林防火行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)與技術(shù)防線
當(dāng)下,森林防火行業(yè)正處于信息化快速發(fā)展階段,隨著技術(shù)不斷地發(fā)展以及對(duì)場(chǎng)景應(yīng)用的不斷深化理解,森林防火預(yù)警監(jiān)測(cè)逐步朝著智能化、自動(dòng)化、實(shí)用化的方向發(fā)展,不僅前端功能更加豐富,而且系統(tǒng)的整合性和持續(xù)運(yùn)營(yíng)服務(wù)能力越來越強(qiáng)。它的發(fā)展歷程主要呈現(xiàn)以下幾個(gè)關(guān)鍵階段:
前端單產(chǎn)品應(yīng)用階段(2016年前):采用模擬視頻管理設(shè)備,清晰度低、觀測(cè)距離近,缺乏主動(dòng)預(yù)警能力,依賴人工觀測(cè)預(yù)警。
前后端初步融合階段(2016-2018年):引入高清視頻管理系統(tǒng),前端初步具備火點(diǎn)和煙霧識(shí)別功能,但準(zhǔn)確率低、誤報(bào)率高;業(yè)務(wù)平臺(tái)初具雛形,以報(bào)警展示和數(shù)據(jù)采集為主。
前后端深入融合階段(2018年后):應(yīng)用雙光譜熱成像設(shè)備,智能算法深化,實(shí)現(xiàn)煙霧識(shí)別、火點(diǎn)精準(zhǔn)定位;業(yè)務(wù)平臺(tái)功能完善,涵蓋火點(diǎn)識(shí)別、定位、報(bào)警推送、火情蔓延分析等,行業(yè)向智能化、自動(dòng)化、實(shí)用化發(fā)展,系統(tǒng)整合性和持續(xù)運(yùn)營(yíng)能力提升。
六大防線助力森林環(huán)境精準(zhǔn)化監(jiān)測(cè)
在監(jiān)測(cè)森林草原大火巨災(zāi)方面,我國(guó)設(shè)置了六道防線,包括衛(wèi)星監(jiān)測(cè)、飛機(jī)監(jiān)測(cè)巡護(hù)、林區(qū)瞭望塔臺(tái)、在關(guān)鍵地方設(shè)置視頻管理系統(tǒng)、地面巡護(hù)以及加強(qiáng)網(wǎng)上信息的感知。其中,視頻管理系統(tǒng)因綜合成本低、越來越高的算法準(zhǔn)確率、與預(yù)警平臺(tái)深度融合等特點(diǎn),逐步成為核心技術(shù)手段,承擔(dān)了更多的監(jiān)測(cè)任務(wù)。
二、宇視科技森林防火解決方案架構(gòu)
森林防火本身是一個(gè)典型的物聯(lián)網(wǎng)化的行業(yè),遵循物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一般架構(gòu)規(guī)律:主要分為物聯(lián)感知層、數(shù)據(jù)層和平臺(tái)層。宇視科技森林防火行業(yè)解決方案的架構(gòu)主要包括:
(一)物聯(lián)感知層
前端感知設(shè)備:涵蓋雙光譜熱成像云臺(tái) / 球臺(tái)(用于火點(diǎn)監(jiān)測(cè))、智能防盜攝像機(jī)(保障設(shè)備安全)、林區(qū)卡口攝像機(jī)(人員車輛管理)及森林火險(xiǎn)因子監(jiān)測(cè)站等。
網(wǎng)絡(luò)傳輸體系:以運(yùn)營(yíng)商專網(wǎng)為核心,整合北斗衛(wèi)星通訊、無線網(wǎng)橋、4G/5G 蜂窩網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建森林防火網(wǎng)絡(luò)傳輸體系。
(二)數(shù)據(jù)層與模型層
基礎(chǔ)資源層:以算力為核心的GPU服務(wù)器建設(shè)和以性能為核心的通用服務(wù)器建設(shè),是構(gòu)成森林防火業(yè)務(wù)應(yīng)用以及相關(guān)智能算法的的硬件基礎(chǔ)。
智能算法模型:集成可見光煙霧識(shí)別算法、誤報(bào)二次過濾算法、雙向高精度定位算法等,提升火點(diǎn)識(shí)別準(zhǔn)確性和定位精度。
(三)平臺(tái)層
數(shù)據(jù)呈現(xiàn):整合前端原始數(shù)據(jù)流與模型處理后的預(yù)警、定位數(shù)據(jù),進(jìn)行綜合展示。
應(yīng)用層:將數(shù)據(jù)融入森林防火業(yè)務(wù)流程,實(shí)現(xiàn)從監(jiān)測(cè)、預(yù)警到處置的業(yè)務(wù)閉環(huán)。
三、宇視科技森林防火解決方案核心技術(shù)與創(chuàng)新應(yīng)用
憑借在視頻管理領(lǐng)域的深厚積累,宇視科技針對(duì)森林防火的應(yīng)用需求,從前端設(shè)備到智能化算法,從業(yè)務(wù)流程到監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制都推出了針對(duì)性的產(chǎn)品和服務(wù)。主要表現(xiàn)在:
1.前端設(shè)備升級(jí)
采用雙光譜熱成像設(shè)備,融合可見光與熱成像鏡頭:熱成像通過溫感探測(cè)感知火點(diǎn),可見光結(jié)合煙霧識(shí)別算法能夠?qū)α窒禄?、坡下火進(jìn)行有效的識(shí)別,從而實(shí)現(xiàn)火情精準(zhǔn)捕捉。在鐵塔、卡口等區(qū)域部署智能防盜攝像機(jī),對(duì)違規(guī)人員實(shí)時(shí)警戒并將報(bào)警信息及時(shí)傳輸至后端業(yè)務(wù)憑條,保障設(shè)備安全;在林區(qū)出入口設(shè)置卡口攝像機(jī),結(jié)合防火二維碼,強(qiáng)化人員管理與防火知識(shí)宣傳,對(duì)火災(zāi)從源頭進(jìn)行管控。
2.智能算法突破
點(diǎn)位自動(dòng)巡航規(guī)劃算法:根據(jù)前端畫面分析環(huán)境復(fù)雜度,動(dòng)態(tài)調(diào)整巡檢時(shí)間 —— 復(fù)雜區(qū)域延長(zhǎng)停留時(shí)間,進(jìn)行精細(xì)化分析,簡(jiǎn)單區(qū)域縮短時(shí)間,提升巡檢效率、提高火情識(shí)別準(zhǔn)確率。
可見光煙霧識(shí)別算法:利用可見光識(shí)別火點(diǎn)與煙霧特征,構(gòu)建煙霧識(shí)別大數(shù)據(jù)庫(kù),能夠達(dá)到:誤報(bào)率低于每天每萬公頃3次,遠(yuǎn)超國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),基本實(shí)現(xiàn) “不誤報(bào)、不漏報(bào)”的高級(jí)目標(biāo)。
3.高精度定位算法
火點(diǎn)定位精度:火點(diǎn)位于1.5 公里范圍之內(nèi),定位誤差≤10 米,火點(diǎn)位于3-5 公里范圍內(nèi) 80% 區(qū)域誤差≤50 米,最高可達(dá) 20 米級(jí)精度,目前處于行業(yè)領(lǐng)先水準(zhǔn)。
地圖與視頻雙向定位:應(yīng)急指揮時(shí),任意點(diǎn)擊地圖上的一點(diǎn)可調(diào)用就近攝像頭,呈現(xiàn)出所選點(diǎn)位的實(shí)況畫面,在視頻畫面任點(diǎn)一點(diǎn)即可將其標(biāo)注到GIS地圖,助力應(yīng)急指揮、快速調(diào)度。
4.誤報(bào)優(yōu)化策略
針對(duì)霧、云、雨等天氣干擾,通過云臺(tái)PTZ邊緣定位與圖像特征點(diǎn)匹配算法,屏蔽林區(qū)云霧、自動(dòng)關(guān)閉雨天報(bào)警;針對(duì)同一設(shè)備重復(fù)報(bào)警,實(shí)施 “同一地點(diǎn)、同一時(shí)段僅生成一條有效報(bào)警” 規(guī)則,減輕基層工作壓力;針對(duì)民用煙、工業(yè)煙等,采用分區(qū)管理結(jié)合天氣識(shí)別與大數(shù)據(jù)分析,對(duì)煙霧智能分級(jí),用戶可按需設(shè)置是否上報(bào),優(yōu)化警報(bào)管理效率。
5.業(yè)務(wù)流程革新
優(yōu)化傳統(tǒng) “報(bào)警信息—指揮中心—責(zé)任人” 的二元報(bào)警流程,建立 “多跨協(xié)同:分級(jí)處置、多級(jí)聯(lián)動(dòng)“的流程” :即:發(fā)生火情時(shí),先推送至網(wǎng)格員/護(hù)林員,由其進(jìn)行判別處置,火情自身可控則業(yè)務(wù)閉環(huán)、留存歸檔,若超出處理能力,則上報(bào)上級(jí),實(shí)現(xiàn)責(zé)任分擔(dān)與協(xié)同處置。
6.可視化管理與預(yù)案體系
構(gòu)建 “森林防火一張圖”, 整合多維數(shù)據(jù),支撐日常巡護(hù)、火險(xiǎn)報(bào)警及多級(jí)監(jiān)管,是各級(jí)林業(yè)人員進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警的窗口,通過疊加到大屏的各類數(shù)據(jù),助力監(jiān)管人員做出及時(shí)、有效的決策。
基于火情態(tài)勢(shì),網(wǎng)格員/護(hù)林員可啟動(dòng)一至四級(jí)應(yīng)急預(yù)案,分級(jí)調(diào)動(dòng)資源,提升應(yīng)急響應(yīng)效率。
推出野外用火審批二維碼,居民掃碼填寫信息即可完成申報(bào),為農(nóng)業(yè)、祭祀等合規(guī)用火提供疏導(dǎo)途徑,增強(qiáng)監(jiān)管部門對(duì)用火的感知能力,從源頭降低火險(xiǎn)發(fā)生概率。
四、宇視科技森林防火解決方案典型應(yīng)用案例
山西太原晉源區(qū)天龍山項(xiàng)目:在景區(qū)高塔部署雙光譜熱成像球臺(tái),實(shí)現(xiàn)森林全天候預(yù)警;在出入口設(shè)置卡口攝像機(jī),管理人員與車輛。
海南森林草原項(xiàng)目:布設(shè) 200 余套熱成像雙光譜云臺(tái),實(shí)現(xiàn)火點(diǎn)監(jiān)測(cè)全覆蓋。
昆明森林防火監(jiān)測(cè)項(xiàng)目:在西山區(qū)、五華區(qū)、西山森林公園、國(guó)有森工局等場(chǎng)景,部署前端設(shè)備與后端綜合平臺(tái)。
青海海南州項(xiàng)目:分兩期布設(shè)前端熱成像雙光譜設(shè)備,構(gòu)建前端火點(diǎn)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。
五、結(jié)語(yǔ)
宇視科技以視覺進(jìn)化模型為核心,通過 “硬件+算法+平臺(tái)+業(yè)務(wù)” 的全鏈條創(chuàng)新,為森林防火提供了精準(zhǔn)、智能、高效的解決方案,推動(dòng)行業(yè)向數(shù)字化、智能化方向升級(jí),助力筑牢森林資源安全防線。