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蓝天卫士（森林/田间）烟火预警系统
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蓝天卫士（森林/田间）烟火预警系统
概述
随着人类社会的发展进步，火灾成为了不可忽视的多发性问题，尤其是人为的露天焚烧，不仅可能引起巨大的火灾，也对环境质量有严重的污染。所以，火灾的预防和检测一直是人类与火灾斗争过程中关注的焦点。然而，传统的基于温感、烟感、光感、热成像等火灾探测器具有以下缺点：
响应速度慢，误检率较高；
检测范围有限，易受外界干扰；
难以适应复杂环境的火灾探测要求；
难以在大场景露天情况下使用。
随着人工智能与图像处理理论研究的不断深入，以及视频监控设备的不断普及，越来越多的目光聚集到使用计算机视觉来检测视频火焰的方式上。通过视频图像进行火焰和烟雾检测，可以覆盖几乎所有的监控区域，可以真正的做到火灾预警，从而减少火灾事故的发生。
此技术摒弃了单一的使用传统的图像视频火焰烟雾检测方法，通过改进的神经网络与动态的烟雾火焰特征进行深度融合，实现了模型轻量级，检测速度块、检测准确率高的优点。
需要解决秸秆焚烧/森林火警问题。通过架设高空摄像机，对广阔农田、森林区域进行大范围监控覆盖，同时加上智能检测功能，当发现监控区域有烟火时，立即触发报警，通过手机、后端客户端进行接警、处置。
蓝天卫士（森林/田间）烟火预警系统系统架构
烟火识别系统整体架构图
烟火识别系统融合了计算机视频图像分析技术、自动预警、报警管理、手机通知等技术，系统与视频监控系统无缝对接，通过系统主动预警推送的方式，将出现疑似烟火的具体场景实时通过电脑客户端进行报警提示，同时可联动灯、警号等设备，同时报警也可通过手机短信的方式接收。
硬件部署说明如下：
部署烟火识别服务器对前端的摄像机、NVR、平台视频流进行采集接入
烟火识别算法服务器将处理的结果发送到报警平台服务器。
数据库服务器对报警事件进行存储、记录。
报警平台服务器服务器将报警分别推送至手机、电脑端
存储服务器对报警的录像、截图进行存储记录。
系统模块结构说明
PaaS层服务主要对前端输入源的视频流进行解析，将解析的图片帧序列输入到算法引擎，具有设备管理，算法阈值设置，报警推送，时间校准，数据库管理等功能。前端以接收RTSP视频流为主，报警信息以HTTP请求推送JSON体。
算法引擎主要对图片帧序列进行火焰和烟雾的检测识别，其中包括预处理、卷积、池化、分类、特征校验等子功能；
Docker容器主要对PaaS层服务和算法引擎进行封装，做到轻量化管理，标准化部署和安全运行。
明火烟雾检测算法在此硬件配置情况下（11G显存），可以实现10路并行处理，检测速度可达10fps。
经过*的实战测试及迭代目前明火烟雾检测算法在白天光线充足，成像质量较高的情况下，准确率可达到95%，召回率可达到90%以上；在晚上或大雾等天气，准确率可达到90%，召回率可达到86%.
图像成像质量要求必须清晰，视频编解码没有严重拖影或噪点，识别明火的像素在1080P的监控像素内，大于80*80像素；识别烟雾的像素在1080P的监控像素内大于80*80像素，烟雾浓度肉眼清晰可见。
系统设备功能与配置
烟火识别算法服务器 硬件规格
主要配件 | 技术规格 | 数量 | 备注 |
CPU | IntelXeon系列CPU | 1~2路 | |
内存 | 16GB ECC内存 | 1~2条 | |
主板 | 双路服务器主板 | 1块 | |
系统硬盘 | 128GB SSD | 2条+RAID1 | |
存储硬盘 | 3.5寸4TB 7200RPM | 6块+RAID10 | |
显卡 | RTX2080Ti显卡 | 1~4块 | 每个显卡支持10~15路算法 |
网口 | 1000M网卡，主板集成 | 1个 | |
电源 | 850W~1300W电源 | 1个 | |
机箱 | 4U机箱 | 1个 | |
操作系统 | Ubuntu18.4 | 1套 | |
其他 | 固定IP/固定公网IP | 1个 |
AI智能识别终端（边缘计算终端，请参考相关产品介绍）
烟火识别服务器功能描述
支持算法引擎私有化部署
支持预警阈值可配置。
实际使用中明火识别率应达到90%及以上
烟雾识别受天气情况影响较大，监控视频画面清晰情况下烟雾识别可达到90%以上（注明火及烟雾分辨率须在80*80以上）
针对浓烟可以根据白色、黄色、黑色不同颜色进行预警
支持预警信息包括短视频、图片和接口对接
支持直接从视频平台取流，优先使用rtsp协议，支持HTL和HTTP协议
识别报警截图
合作方案
方案1：设备采购与建设
序号 | 设备名称 | 规格型号 | 数量 | 单价 | 总价 | 备注 |
1 | 摄像头/摄像机 （根据需求自行选择，列表型号仅为*型号，可根据实际情况另行选择） | 海康DS-2DC7520IW-A | 10 | 8,500 | 85,000 | 500W像素，远2KM |
海康iDS-2VPD12-A440-DV/SP/T2(2.8mm) | / | 38,000 | 0 | 1600万180°三代蓝宝石AR球型鹰眼，远4KM | ||
大华DH-SD-9A1848WA | / | 22,800 | 0 | 800万48倍变焦，可有效观察3KM距离 | ||
大华DH-SD-8A1840WE | / | 14,500 | 0 | （内置4G全网通DTU） | ||
2 | 太阳能电池组 | 100W，12V100AH | 10 | 3,200 | 32,000 | |
3 | 4G传输DTU | 10 | 3,200 | 32,000 | 含1年流量500元 | |
4 | 铁塔 | 10 | 2,500 | 25,000 | 含配件，不含施工 | |
5 | 明火烟雾识别算法系统 | 小掌KPFS1000/10 | 1 | 98,000 | 98,000 | 每台支持10路~300路摄像头接入识别 |
6 | 预警系统 | KingPalm预警系统 | 1 | 35,000 | 35,000 | |
7 | 指挥中心大屏系统 | 90寸液晶电视 | 1 | 42,000 | 42,000 | |
8 | 年服务费 | KingPlam云预警平台系统接入费用 | 1 | 3,500 | 3,500 | 可选，含10个手机终端费用 |
软件维护费: 软件版本更新与维护 | 1 | 8,000 | 13,300 | 按5+6系统软件费用的10%收取 | ||
9 | 合计 | 365,800 |
备注：以上单价仅供参考，需根据项目实际情况另行预算。
方案2：服务租赁
根据合作方项目，我们提供2种服务解决方式：
A服务方式：服务模式，摄像头的采购与建设由甲方自行建设，我司提供明火烟雾识别算法系统与预警系统+年软件服务模式，按每年每个摄像头7,800元收取服务费，8年合作期；50路起赠送指挥中心大屏与系统。
B服务方式：全套设备建设租赁与服务模式，我司根据甲方要求全套建设，按每年每个摄像头1.5万元收取服务费。合作期限8年。50路起赠送指挥中心大屏与系统。
成功案例
西安交大机器视觉人工智能列表
序号 | 名称 | 号 | 发明人 |
1 | 一种用于视频图像的非均匀采样方法 | ZL200910021270.x | 张斌 |
2 | 一种双总线的视觉信息处理芯片架构 | ZL200910021723.9 | 张斌 |
3 | 可重构二值运算器、可重构二值图像处理系统及其实现基本形态学算法的方法 | ZL201110252219.7 | 张斌 |
4 | 矩阵处理器及其指令集和嵌入式系统 | ZL201110303919.4 | 张斌 |
5 | 一种可重构的视觉前处理器和视觉处理系统 | ZL201210047720.4 | 张斌 |
6 | 一种可重构的一维卷积处理器 | ZL201410216342.7 | 张斌 |
7 | 可重构灰度形态学图像处理器及其灰度运算电路和实现形态学运算的方法 | ZL201410422857.2 | 张斌 |
8 | 一种基于形状可变形态学重构的去雾方法 | ZL201610214130.4 | 张斌 |
9 | 一种卷积网络运算单元及可重构卷积神经网络处理器和实现图像去噪处理的方法 | ZL201610003960.2 | 张斌 |
10 | 一种非结构化点云特征点检测方法及其提取方法 | CN201310737477.3 | 郭宇 |
11 | 一种圆柱状目标的位姿测量方法 | CN201310717933.8 | 郭宇 |
12 | 一种基于差分进化算法和TrimmedICP算法的点云配准方法 | ZL201710268810.9 | 张雪涛 |
13 | 一种基于条件随机场的眼动行为视觉搜索目标预测方法 | ZL201810300765.5 | 张雪涛 |
14 | 一种基于相关熵的注视点估计算法 | ZL20171024047.7 | 张雪涛 |
15 | 基于相关熵的Torr-M-Estimators基础矩阵鲁棒估计方法 | ZL201810354016.0 | 张雪涛 |
公司介绍
上海金掌网络技术有限公司是一家专业从事AI视觉识别与智能物联网产业领域产品开发、集成和销售的高科技公司，公司致力于打造听视觉领域内的智慧城镇、智慧园区、智慧城防、智慧城运、工厂大脑等核心应用，成为国内的智慧城市解决方案及“智能+”行业应用专业供应商；同时公司以自主研发的人工智能、大数据、物联网（ABI）、智能硬件等产业互联网技术为己任，用“智能+”科技为行业赋能，提升行业工作效率和质量，为行业及政企客户提供智能系统产品和服务。
公司主要产品有AI视觉识别算法、边缘计算终端智能小站、智能相机、RFID、工业自动化设备、智能电源和电气设备和零部件、民用场面雷达、机器人等产品。
公司与西安交通大学视觉国信息处理国家工程实验室合作，从事人工智能创新型研究，致力于将*的人工智能技术与行业应用相结合，建设更加安全、健康、便利的世界。
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