Ученый из Обнинска разработал уникальную систему пожарной безопасности

В числе финалистов федерального конкурса «УМНИК» — семеро студентов Обнинского института атомной энергетики НИЯУ МИФИ. Один из них, Герман Богачев, представил на конкурс свою разработку — интеллектуальный видеоанализатор дыма и пламени, которая может использоваться для предотвращения пожаров.

Молодой ученый Герман Богачев родился и вырос в Обнинске. Интерес к техническим наукам проявлял с малолетства. После окончания местной гимназии в 2013 году Герман поступил в ИАТЭ на отделение интеллектуальных кибернетических систем и планирует продолжить обучение в магистратуре. Параллельно с учебой Г. Богачев работает инженером-конструктором и системным администратором в компании «ИВС — Сигналспецавтоматика», а также является научным сотрудником ИАТЭ НИЯУ МИФИ.

— Разработками я начал заниматься, когда учился на третьем курсе, после изучения курса теории автоматов, электротехники, схемотехники и микропроцессорных систем, — рассказывает Герман. — Первым серьезным техническим решением стал приемно-контрольный охранно-пожарный прибор ППКОП «ИВС-20», разработанный совместно со старшим преподавателем Романом Подвысоцким. Сегодня это устройство производится и продается предприятием ООО «ИВС-Сигналспецавтоматика», которое является родоначальником в вопросе обеспечения пожарной безопасности.

А на конкурс «УМНИК» Герман вышел с новым проектом — интеллектуальным видеоанализатором дыма и пламени.

— После посещения международной ежегодной выставки, посвященной пожарной и охранной безопасности (МИПС SECURICA) и анализа рынка, у меня возникла идея создать универсальный прибор по фиксированию дыма и пламени, — объясняет Богачев.

Сегодня вопросами безопасности человека в случае возгорания и воспламенения помещения занимается пожарная охрана. Но большую роль в вопросах безопасности играет и специализированная техника, которую устанавливают на предприятиях и в жилых помещениях.

— На сегодняшний день многие здания оснащены пожарными сигнализациями, дымовыми датчиками и детекторами пламени. Все это имеет высокую стоимость и является частью сложной и налаженной системы, — говорит молодой ученый. — Однако все эти устройства по фиксированию и определению задымленности и возникновению пламени можно заменить одним универсальным прибором. Это видеокамера, которая способна проводить анализ задымленности помещения и появления огня в любое время суток.

По словам Богачева, данное решение является более технологичным, надежным и, что не менее важно, дешевым. Помимо определения задымления и воспламенения помещения видеоанализатор способен работать и как температурный извещатель (например, для фиксирования нагрева ЛЭП), и как детектор присутствия. Это возможно посредством добавления специализированных фильтров и небольших модификаций программного обеспечения прошивки устройства и программного обеспечения для ПК и смартфона на базе Android.

По сути, видеоанализатор является универсальным прибором, который способен заменить собой дымовые извещатели (линейные и точечные), тепловые извещатели и, в зависимости от модификации, сочетать в себе возможности классического видеонаблюдения.

В чем же разница между новой разработкой и теми извещателями, которые используются сегодня?

— Алгоритмы работы обычных пожарных извещателей, не использующих в работе видеоканал обнаружения пожара, строятся на анализе косвенных признаков пожара: изменении температуры, оптической плотности среды, выделении угарного газа, анализе электромагнитного и инфракрасного излучений. Передовая технология видеодетекции пожара в свою очередь работает со сравнением с физическими моделями пламени: цвет пламени, мерцание пламени, форма пламени и моделью распространения дыма, обнаружение движения прозрачных объектов, постоянное направление и скорость, типичное движение вверх, — объясняет молодой ученый.

По словам Г. Богачева, систему видеодетекции пожара невозможно сконструировать из отдельных составляющих (видеокамеры, серверы, аналитика), как систему видеонаблюдения: на сегодняшний день аналитика существует на «жесткой сцепке» с определенными моделями видеокамер.

Проектирование системы видеодетекции пожара требует учета специфики каждого объекта. Калькуляторы и планировщики, предлагаемые компаниями-производителями систем видеонаблюдения, играют лишь второстепенную роль, а главная отводится факторам, которые могут быть интерпретированы системой видеообнаружения как факт возгорания.

— К примеру, серая, движущаяся в направлении от камеры лента конвейера, может восприниматься как дым, — говорит Богачев. — Переменной величиной системы являются объективы, среди перечня которых подбирается наиболее подходящий для наблюдения на конкретном объекте. Таким образом, в процессе создания интеллектуального видеоанализатора дыма и пламени была решена проблема обеспечения пожарной безопасности и проблема ложного срабатывания посредством машинного обучения. Преимущество разработки также в легкости монтажа и управления системой.

Источник: еженедельник «Вы и мы»