藍天衛(wèi)士（森林/田間）煙火預警系統(tǒng)

隨著人類社會的發(fā)展進步，火災成為了不可忽視的多發(fā)性問題，尤其是人為的露天焚燒，不僅可能引起巨大的火災，也對環(huán)境質量有嚴重的污染。所以，火災的預防和檢測一直是人類與火災斗爭過程中關注的焦點。然而，傳統(tǒng)的基于溫感、煙感、光感、熱成像等火災探測器具有以下缺點：

1. 響應速度慢，誤檢率較高；
2. 檢測范圍有限，易受外界干擾；
3. 難以適應復雜環(huán)境的火災探測要求；
4. 難以在大場景露天情況下使用。

隨著人工智能與圖像處理理論研究的不斷深入，以及視頻監(jiān)控設備的不斷普及，越來越多的目光聚集到使用計算機視覺來檢測視頻火焰的方式上。通過視頻圖像進行火焰和煙霧檢測，可以覆蓋幾乎所有的監(jiān)控區(qū)域，可以真正的做到火災預警，從而減少火災事故的發(fā)生。

此技術摒棄了單一的使用傳統(tǒng)的圖像視頻火焰煙霧檢測方法，通過改進的神經網絡與動態(tài)的煙霧火焰特征進行深度融合，實現(xiàn)了模型輕量級，檢測速度塊、檢測準確率高的優(yōu)點。

需要解決秸稈焚燒/森林火警問題。通過架設高空攝像機，對廣闊農田、森林區(qū)域進行大范圍監(jiān)控覆蓋，同時加上智能檢測功能，當發(fā)現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域有煙火時，立即觸發(fā)報警，通過手機、后端客戶端進行接警、處置。

1   系統(tǒng)架構

煙火識別系統(tǒng)融合了計算機視頻圖像分析技術、自動預警、報警管理、手機通知等技術，系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)無縫對接，通過系統(tǒng)主動預警推送的方式，將出現(xiàn)疑似煙火的具體場景實時通過電腦客戶端進行報警提示，同時可聯(lián)動警號等設備，同時報警也可通過手機短的方式接收。

硬件部署說明如下：

• 部署煙火識別服務器對前端的攝像機、NVR、平臺視頻流進行采集接入
• 煙火識別算法服務器將處理的結果發(fā)送到報警平臺服務器。
• 數(shù)據庫服務器對報警事件進行存儲、記錄。
• 報警平臺服務器服務器將報警分別推送至手機、電腦端
• 存儲服務器對報警的錄像、截圖進行存儲記錄。

2   系統(tǒng)模塊結構說明

PaaS層服務主要對前端輸入源的視頻流進行解析，將解析的圖片幀序列輸入到算法引擎，具有設備管理，算法閾值設置，報警推送，時間校準，數(shù)據庫管理等功能。前端以接收RTSP視頻流為主，報警信息以HTTP請求推送JSON體。

算法引擎主要對圖片幀序列進行火焰和煙霧的檢測識別，其中包括預處理、卷積、池化、分類、特征校驗等子功能；

Docker容器主要對PaaS層服務和算法引擎進行封裝，做到輕量化管理，標準化部署和安全運行。

明火煙霧檢測算法在此硬件配置情況下（11G顯存），可以實現(xiàn)10路并行處理，檢測速度可達10fps。 

經過長期的實戰(zhàn)測試及迭代目前明火煙霧檢測算法在白天光線充足，成像質量較高的情況下，準確率可達到95%，召回率可達到90%以上；在晚上或大霧等天氣，準確率可達到90%，召回率可達到86%.

圖像成像質量要求必須清晰，視頻編解碼沒有嚴重拖影或噪點，識別明火的像素在1080P的監(jiān)控像素內，大于80*80像素；識別煙霧的像素在1080P的監(jiān)控像素內大于80*80像素，煙霧濃度肉眼清晰可見。

3   系統(tǒng)設備功能與配置

3.1    煙火識別算法服務器 硬件規(guī)格

3.2    AI智能識別終端（邊緣計算終端，請參考相關產品介紹）

3.3    煙火識別服務器功能描述

• 支持算法引擎私有化部署
• 支持預警閾值可配置。
• 實際使用中明火識別率應達到90%及以上
• 煙霧識別受天氣情況影響較大，監(jiān)控視頻畫面清晰情況下煙霧識別可達到90%以上（注明火及煙霧分辨率須在80*80以上）
• 針對濃煙可以根據白色、黃色、黑色不同顏色進行預警
• 支持預警信息包括短視頻、圖片和接口對接
• 支持直接從視頻平臺取流，優(yōu)先使用rtsp協(xié)議，支持HTL和HTTP協(xié)議

4   識別報警截圖

5   合作方案

5.1    方案1：設備采購與建設

備注：以上單價僅供參考，需根據項目實際情況另行預算。

5.2    服務租賃

根據合作方項目，我們提供2種服務解決方式：

A服務方式：預警技術服務模式，攝像頭的采購與建設由甲方自行建設，我司提供明火煙霧識別算法系統(tǒng)與預警系統(tǒng)+年軟件服務模式，按每年每個攝像頭7,800元收取服務費，8年合作期；50路起贈送指揮中心大屏與系統(tǒng)。

B服務方式：全套設備建設租賃與預警技術服務模式，我司根據甲方要求全套建設，按每年每個攝像頭1.5萬元收取服務費。合作期限8年。50路起贈送指揮中心大屏與系統(tǒng)。