До конца года все пожарные вышки и мачты в лесхозах планируется оснастить видеокамерами. Им сверху виднее, где случился пожар. Впрочем, в некоторых лесхозах пошли еще дальше: там тестируют умные си-стемы раннего обнаружения лесных пожаров. В чем их суть и что послужило прототипом, узнавали корреспонденты «Р».
Во время тестирования система обнаруживала пожары даже в лесах Украины.
Лельчицкий район — самый лесистый край Беларуси. Это одна из причин, по которой здесь проходит обкатку уникальная система раннего обнаружения пожаров. Чем отличается новинка и какой эффект даст ее внедрение в лесных хозяйствах страны? Ответы корреспондент «Р» получил, побывав на испытаниях.
На пожарно-химической станции ГЛХУ «Милошевичский лесхоз» царит оживление. В небольшом дежурном помещении идут последние приготовления. Специалисты проводят наладку, сверяют параметры. Называются цифры, координаты, звучат малопонятные для непосвященного человека термины...
Взгляды присутствующих прикованы к большому монитору, висящему на одной из стен. Экран разделен на четыре квадрата, транслирующих картинки из двух лесничеств — Милошевичского и Дзержинского. На левой половине — изображение в цвете. Четкость такая, что при желании можно считать листочки на деревьях. Справа — черно-белый мир «глазами» тепловизоров, предназначенных для наблюдения ночью. Поэтому свет им не нужен — лишь источники тепла. Передача ведется с наблюдательной вышки, на которой установлено оборудование. Сам по себе этот способ на «открытие Америки», конечно, не претендует. Точно так же в пожароопасный период видеонаблюдение ведется и в других лесхозах. Однако спектр возможностей нового «дозорного» значительно шире.
Главный лесничий Александр Маркевич созванивается с лесниками:
— У нас все готово. Можете поджигать.
Камера видеонаблюдения переводится в режим патрулирования, в котором она автоматически поворачивается вокруг своей оси на 360 градусов. Анализ каждого кадра занимает примерно 20 секунд. Хроника обзора непрерывно фиксируется в электронном журнале, данные которого сохраняются на сервере. Пока все спокойно: костры под присмотром лесников разгораются, но дым еще не поднялся на достаточную высоту.
Вся нужная информация выводится на экран.— Прежде всего, уникальна сама идея — использовать искусственный интеллект для пожарной охраны леса. Обнаружив на горизонте завесу, нейронная система способна анализировать ее состав, определяя действительно ли это дым, туман или пыль. Принцип действия тот же, что и у компьютерной системы распознавания лиц. Если, к примеру, вы надели парик, приклеили бороду, то, на взгляд другого человека, внешне изменились. Однако нейросеть будет идентифицировать вас иначе: по высоте скул, разрезу глаз и другим геометрическим характеристикам лица. Скорее всего, для нее вы останетесь прежним.
Наш разговор прерывает звуковой сигнал. Одновременно с ним на мониторе появляется сообщение: «Обнаружено задымление». Система распознала белесую завесу, поднимающуюся над кронами деревьев. Через минуту собеседник показывает свой телефон, на который система прислала фотокадр. Такие уведомления при обнаружении пожара будут получать и руководящие работники лесхоза.
Спустя некоторое время обнаружен еще один столб дыма. На третьей точке огонь зажигать не стали. Поднялся сильный ветер — решили не рисковать. К слову, когда испытание идет полным ходом, в дежурке оживает радиостанция. На связи — воздушный патруль «Беллесавиа», который с неба заметил дым над лесом. Пилотов заверили, что ситуация под контролем.
Рядом с новыми мониторами ютится еще один — меньше размером и старше возрастом. Это устройство прежней системы, которая также неплохо проявила себя и по-прежнему остается в деле. Правда, теперь ей отводится второстепенная дублирующая роль. Одна электронная «голова» хорошо, а две, как известно, лучше. Внимание привлекает настенная карта с указанием азимутов вращения старых камер. В центр каждой окружности вбит гвоздик, к которому привязана веревочка с грузиком на конце. С помощью этих отвесов вычисляется квартал, в котором замечено возгорание. Впрочем, теперь эти манипуляции ни к чему — новая система выдает нужные данные на монитор. Очаг возгорания определяется с точностью до полутора километров. Для тысяч гектаров лесных угодий это хороший показатель.
Теперь вычислять очаг возгорания по карте уже не придется.Как свидетельствует практика, новый помощник лесников способен обнаруживать задымление в радиусе 50 км от вышки. Острота зрения зависит от ландшафта местности, погодных условий, технических параметров оборудования. Во время работы в тестовом режиме не обошлось без мелких нюансов. Однажды густой туман приняли за дым пожара. Но одно из главных достоинств системы как раз и заключается в способности учиться на своих ошибках. Видеозапись, спровоцировавшая ложное срабатывание, будет проанализирована и внесена в память машины. Больше конфуз не случится.
Собственно, в тестовом режиме система уже доказала свою эффективность и даже обнаружила несколько пожаров. В том числе на территории Украины, граница с которой пролегает через угодья лесхоза на протяжении 84 километров. Кстати, нередко пожары приходят с той стороны. В таких ситуациях лесная охрана Милошевичского лесхоза спешит на выручку, оперативно и без лишних формальностей пересекая границу. Соглашение о таком порядке достигнуто на межгосударственном уровне. Помощь добрых соседей в подобных ЧП никогда не бывает лишней. Интерес нашей стороны также очевиден: лучше помочь украинским коллегам одолеть огонь на их территории, чем потом тушить у себя. Три года назад один из сильных пожаров удалось остановить у самой границы. А их в 2015 году было немало.
— Проблема обеспечения безопасности лесов для нас более чем актуальна, — признается директор ГЛХУ «Милошевичский лесхоз» Вячеслав Берусь. — Особенно в такие засушливые годы, как нынешний. В сухом лесу пожар распространяется за считанные минуты, а то и секунды. За полчаса может запросто сгореть несколько сотен гектаров леса, особенно если огонь идет по верху. А тушение болот и торфяников порою длится не одни сутки. Поэтому сложно переоценить значимость раннего обнаружения очагов возгораний.
Пока новшество внедряется в двух лесхозах — Милошевичском и Полесском, находящемся в соседнем Столинском районе. Стратегический замысел — подключить к системе все лесные хозяйства страны. Это повысит надежность контроля, исключив пресловутый человеческий фактор. Людям останется лишь оперативно реагировать и побеждать пожар до того, как он наберет силу.
Хотя, конечно же, одними лишь техническими средствами проблему не решить. Многое зависит от поведения тех, кто ходит в лес. Лесоводы отмечают: уровень сознательности и культуры граждан в последние годы становится выше. Однако работать еще есть над чем.
Руслан ПРОЛЕСКОВСКИЙ
Фото автора
Око смотрит зорко
Видеокамеры в лесу пока еще могут не все, но уже очень многое
В этом году пять из семи пожаров в Столбцовском лесхозе удалось увидеть благодаря специальному комплексу. Он называется длинно, но по существу — автоматизированная система слежения и раннего обнаружения пожаров при помощи средств видеонаблюдения. Четыре видеокамеры в автоматическом режиме фиксируют подозрительные шлейфы дыма на горизонте и выводят информацию на монитор в лесхозе. Задача оператора — отсмотреть подозрительные кадры. Если надо, приблизить изображение в реальном времени и передать сообщение в нужное лесничество. Таков краткий принцип работы первого интеллектуального комплекса, который, несмотря на почтенный для цифровых технологий возраст, все еще в строю. И стал основой для новых разработок.
Вокруг оси за 20 минут
В 2013-м внедрять передовую разработку на основе видеонаблюдения решили под Минском. Для апробации новинки выбрали тогда еще опытный Столбцовский лесхоз. В течение трех лет длился испытательный период: наполнение продукта, отладка и корректировка программного обеспечения, получение информации, устранение ошибок. Свои предложения и пожелания по «начинке» и функционалу активно высказывали и в самом лесхозе. ПО — продукт белорусских умов, как и реализация процесса. До сих пор компании, обслуживающие программную часть и оборудование, на короткой связи с лесхозом. Разве что видеокамеры — заграничные, американского происхождения. Они закреплены на четырех пожарных вышках над лесом на высоте 35 метров. Примерно за 20 минут каждая камера проходит полный круг, показывая картинку на расстоянии до 12 километров. Примерно в этой же точке «ловился» самый дальний пожар.
К слову, первоначально разработчики рассчитывали на больший радиус захвата — до двух десятков километров. Но погодные условия нашей местности внесли свои коррективы — большую влажность, туманы и дымку от зноя никто не отменял. В жару, когда камеры особенно нужны, видимость немного снижается, замечают в лесхозе. Тем не менее при необходимости любую камеру можно перевести в ручной режим и рассмотреть детальнее определенный участок. При желании можно рассмотреть даже листья на деревьях.
Отчего краснеет монитор
— У нас один инженер занимается этой системой. После окончания рабочего дня его сменяет пожарный сторож. Если инженер на выезде, вместо него могу я следить за монитором. Может его заменить практически любой работник отдела лесного хозяйства. Принцип работы знает каждый — как-никак большой экран находится прямо в центре комнаты, рядом стоит маленький. Так что без присмотра система точно не останется.
Инженер по охране и защите леса Алексей Дорох это подтверждает. Тем более что на мониторе автоматически красным цветом отмечаются опасные участки. Их фото с каждой камеры сохраняются в архиве. Места в нем хватит недели на две. Но до этого не доходит. Диспетчеру всего-то и нужно, что просмотреть каждое замечание и решить, есть пожар или присутствует оптический обман. Ведь система фиксирует как дым от трубы торфобрикетного завода, так и туман, дымку от зноя, пыль от перепахиваемого поля. Специальный фильтр, который отсеивал бы стандартные ситуации от пожарных, разработчики, увы, пока не придумали.
Инженер по охране и защите леса Алексей Дорох просматривает «сработки».— Мы уже научились понимать, где, скорее всего, ложная тревога, а каким изображениям надо придать значение. Есть подозрение — даем сигнал в лесничество. Пусть люди съездят и убедятся, все ли в порядке. Потому что с земли человек может увидеть только большой очаг, да и то не всегда. С воздуха за счет дымового шлейфа в молодых насаждениях виден даже малый, площадью до 10 соток, пожар. Хотя, если дым будет стелиться по земле, например в сосняках, его можно не увидеть, — размышляет Виталий Россол. — Так что работу пожарных сторожей никто не отменял. В то же время на вышки тоже не налазишься. Во-первых, нужно получить допуск — не все могут пройти комиссию. Гонять вверх-вниз каждые 20—30 минут — то еще удовольствие даже для крепкого человека. За счет камер часть людей сняли с вышек, они сейчас больше задействованы на патрулировании.
Собеседник предлагает посмотреть карту на стене. На ней — все девять лесничеств. Красные метки — пожары за последние пять лет. Большинство из них произошло неподалеку от райцентра или вблизи крупных, по местным меркам, населенных пунктов. Там, где люди отдыхают. Практически всегда причиной пожара становится пресловутый человеческий фактор.
Системный подход
Сейчас камеры работают круглосуточно. Правда, ночью они не фиксируют — не совмещены с тепловизором. В холодное время года техника, чтобы не подвергалась перепадам температур, находится в спящем режиме. Ранней весной ее переводят в боевую готовность. Ведь как только сходит снег и становится чуть посуше, граждане принимаются жечь прошлогоднюю траву и мусор. Мало ли куда доберется пламя.
Сигналы от камер поступают через сеть ретрансляторов. Перенапряжение в сети, пропало электричество, сбой в оборудовании — нарушается вся цепочка. Благо случается такое нечасто. И все же эта система выигрышнее, чем обычные камеры видеонаблюдения, которые местами устанавливают на вышках. Хотя бы потому, что человеку сложнее сидеть перед монитором, ощущая всю ответственность. За примером едем в Опечковское лесничество. На посту — лесник Геннадий Борейко. Камера расположена на той же вышке, что и камеры системы раннего обнаружения. Правда, она работает в ручном режиме, каждые 5—10 минут приходится менять угол обзора. Запись не сохраняется. Ставка — на внимательность и опыт человека.
Заменить систему не в силах пока и дроны. Точнее, дрон в Столбцовском лесхозе один. Во-первых, стоит он немалых денег, а батареи хватает максимум на полчаса работы. Во-вторых, на большие расстояния перемещаться ему нельзя — есть законодательные ограничения. Да и волнительно — вдруг исчезнет сигнал, аппарат упадет, пропадет дорогостоящая техника… Поэтому поднимают его на высоту до сотни метров, кружат в пределах видимости и чаще всего оценивают последствия наступления короедов.
КОМПЕТЕНТНО
Николай ЮРЕВИЧ, начальник управления лесного хозяйства Минлесхоза:
— Более 50 гектаров — такова, по предварительной оценке, площадь недавнего лесного пожара на Ольманских болотах. Больше суток свыше сотни работников государственной лесной охраны и несколько гусеничных болотоходов из трех лесхозов тушили пламя. На помощь пришла и авиация МЧС. Можно сказать, еще повезло: очаг на пяти гектарах во время патрулирования лесного фонда заметил директор Полесского лесхоза. Из-за ветра и непроходимой местности — лесохозяйственных дорог там нет — пришлось приложить максимум усилий в борьбе с огнем. Но лесная охрана не допустила беды трехлетней давности: тогда пламя на Ольманских болотах прошлось по восьми с лишним сотням гектаров. В скором времени специалистам Полесского, а также Милошевичского лесхоза станет проще работать.
Сейчас там тестируется современная система раннего обнаружения лесных пожаров. Она будет умнее той, что применяется в Столбцовском лесхозе. Сравнивать их — все равно что сравнивать разные модели телефонов, отличающиеся годами выпуска. Из основных новинок — система на южных рубежах будет способна сама отличать пыль или туман от дыма. Ночью она будет так же эффективна, как и днем, за счет тепловизора. Фиксировать камеры смогут на расстоянии нескольких десятков километров и охватят территорию трех самых уязвимых в пожарном отношении лесничеств. Это хорошее подспорье для местных работников. Ведь площадь этих лесхозов немалая, местность болотистая, труднодоступная, что усложняет патрулирование. К тому же совсем рядом граница. В 2015 году, как мы помним, большинство пожаров в этих лесхозах приходили к нам из Украины. Заметь мы их вовремя, возможно, последствия были бы меньше. Чтобы упредить ЧП, решили внедрить новую систему именно в этой местности. Планируем, к октябрю тестирование завершится. И со следующего пожароопасного сезона новые системы будут помогать государственной лесной охране. В будущем предполагаем их расширять за счет подключения камер близлежащих лесничеств.
Из 580 пожарных вышек и мачт в лесхозах 80 процентов уже оборудованы камерами видеонаблюдения. Наша задача — оснастить ими все конструкции. Что касается системы обнаружения лесных пожаров, то она основана на наземном, дистанционном визуальном, авиационном и космическом мониторинге, удаленном видеомониторинге. Благодаря этому в последние годы обнаруживается 78 процентов пожаров площадью до 0,1 гектара.
