WO2024025442A2 - Система обеспечения комплексной безопасности на водных объектах - Google Patents
Система обеспечения комплексной безопасности на водных объектах Download PDFInfo
- Publication number
- WO2024025442A2 WO2024025442A2 PCT/RU2023/050228 RU2023050228W WO2024025442A2 WO 2024025442 A2 WO2024025442 A2 WO 2024025442A2 RU 2023050228 W RU2023050228 W RU 2023050228W WO 2024025442 A2 WO2024025442 A2 WO 2024025442A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- water
- monitoring
- swimming
- zone
- software
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 121
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000009182 swimming Effects 0.000 claims description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 206010013647 Drowning Diseases 0.000 claims description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 7
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 claims description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 claims description 2
- 230000008407 joint function Effects 0.000 claims 1
- 238000003287 bathing Methods 0.000 abstract description 4
- 230000034994 death Effects 0.000 description 5
- 231100000517 death Toxicity 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 5
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 2
- 230000002631 hypothermal effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 208000010496 Heart Arrest Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000005713 exacerbation Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000005021 gait Effects 0.000 description 1
- 208000019622 heart disease Diseases 0.000 description 1
- 238000009532 heart rate measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
- G01W1/02—Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
- G06V20/50—Context or environment of the image
- G06V20/52—Surveillance or monitoring of activities, e.g. for recognising suspicious objects
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
- G08B21/08—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to the presence of persons in a body of water, e.g. a swimming pool; responsive to an abnormal condition of a body of water
Abstract
Изобретение относится к области безопасности на водных объектах, а именно к системам обеспечения комплексной безопасности на водных объектах. Технический результат заключается в обеспечении комплексного наблюдения за пловцами не только на водной поверхности, но и под водой. Система обеспечения комплексной безопасности на водных объектах включает функциональные блоки, состоящие из программно-аппаратных компонентов, выполненных с возможностью приема-передачи и/или анализа информации о событиях на водном объекте и выдачи соответствующих сценариев для предотвращения опасных ситуаций, и включает автоматизированное рабочее место спасателя с доступом к пользовательскому интерфейсу аналитического блока; блок метеорологического мониторинга, блок видеомониторинга, представляющий собой панорамные камеры для наблюдения за зонами пляжа и купания, и PTZ-камеры для наблюдения за зонами купания и акватории; блок гидромониторинга, представляющий собой устройство в виде буя, оснащенного гидролокатором горизонтального обзора и датчиком измерения температуры воды, блок текущих уведомлений, аналитический блок, реализованный на базе серверного оборудования и программного обеспечения, использующего технологии искусственного интеллекта и предназначенного для функционирования системы видеоаналитики, системы гидроаналитики, системы управления внешними устройствами, системы управления уведомлениями.
Description
СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ
Область техники
Изобретение относится к области безопасности на водных объектах, а именно к системам обеспечения комплексной безопасности на водных объектах.
Уровень техники
Ежегодно в мире от утопления погибает порядка 320 тысяч человек. Это третья по значимости причина смерти, на долю которой приходится около 7% смертей, связанных с травмами. Близость населенных пунктов к водоемам и расширенный доступ людей к воде является существенным фактором риска смерти от утопления для значительной части населения. Для предотвращения утопления в основном используются такие организационные мероприятия как установление специальных знаков и ограждений вокруг мест для плавания, обучение детей плаванию, проведение тренингов по спасению жизни, информирование о глубине водоема и толщине льда, своевременное предупреждение о шторме или наводнении (голосовое, и смс- оповещение). Однако указанных мер недостаточно для повышения безопасности на водных объектах. Мониторинг безопасности на водных объектах полностью возложен на спасателей (исключительно «человеческий фактор»), при этом спасательные посты и станции не оборудованы специальными техническими комплексами мониторинга, позволяющими фиксировать нарушения правил эксплуатации водных объектов и как следствие своевременно предотвращать угрозу жизни человеку.
Следует признать, что общая тенденция по оснащению территорий общего пользования средствами мониторинга является оправданной. Так, использование систем видеонаблюдения в парках и скверах позволяет снизить количество совершаемых правонарушений и повысить их раскрываемость, а развитие систем фотовидеофиксации, направленных на профилактику нарушений ПДД, позволило снизить число смертей в ДТП в России за пять лет на 26%. Цифры статистики показывают, что количество погибших на водных объектах в удельном сравнении на порядок выше, чем на автомобильных дорогах. Это дает основания полагать, что при повсеместном внедрении и оборудовании акваторий специальными техническими средствами мониторинга и развитии у населения культуры ответственного отношения к правилам эксплуатации водных объектов, имеется значительный потенциал по уменьшению числа утоплений.
Из уровня техники широко известно снабжение пловцов датчиками, которые передают заданные пороговые значения на пульт оператора или систему
инициирования тревоги. Например, из уровня техники известна система безопасности для бассейнов и подобных водоемов (см. [1] US5195060A, МПК G08B 21/08, опубл. 16.03.1993), включающая в себя передатчик для генерирования электрического сигнала с частотой, непрерывно изменяющейся между верхним и нижним пределами, по меньшей мере, одна пара преобразователей, расположенных в водоеме, включая передающий преобразователь, соединенный для приема сигнала качающейся частоты для запуска пучка акустических волн в ответ на сигнал качающейся частоты в водоеме и приемного преобразователя, расположенного напротив передающего преобразователя для приема акустических волн и для преобразования принятых акустических волн в принимаемый электрический сигнал, и приемник, соединенный с приемным преобразователем, для создания обнаруженного сигнала в ответ на принятый сигнал, для создания порогового сигнала в ответ на обнаруженный сигнал и для инициирования тревоги, когда обнаруженный сигнал падает ниже порогового значения в течение, по крайней мере, заранее установленный отрезок времени.
Также из уровня техники известна система мониторинга и оповещения о безопасности акватории (см. [2] CN108806193A, МПК G08B 21/08, опубл. 13.11.2018), включающую носимое устройство для входа, подсистему подводной гидроакустической антенны и приемную подсистему спасателя. В данном аналоге помимо датчика на пловце в систему введен сонар, который помогает отображать место пловца, чтобы позволить спасателям прибыть вовремя и обеспечить безопасность пловца при небезопасной ситуации для здоровья. При этом данный аналог подходит для использования в бассейнах и открытых акваториях.
Подобных аналогов, которые включают снабжение пловца или посетителя акватории датчиками (метками) для передачи заданных параметров оператору и/или выдача звуковых сигналов об опасности достаточно много (см. также, например, [3] ЕР2176845А2, МПК G08B 21/08, опубл. 21.04.2010; [4] ЕР1915747А1 , МПК G08B 21/08, опубл. 30.04.2008; [5] US2004095248A1 , МПК G08B 21/08, опубл. 20.05.2004). Общими недостатками указанных выше аналогов являются сложность в снабжении носимыми датчиками (метками) всех пользователей водными объектами, во-первых, из-за того, что необходимо иметь нужное количество таких датчиков, что невозможно спрогнозировать, например, на общественных пляжах, во-вторых дороговизна такой системы, из-за необходимости закупки и обслуживания таких датчиков, в-третьих - не на всех водных объектах можно реализовать такие системы. При этом необходимость оснащения всех пользователей водного объекта специальными устройствами, предусматривает организацию охраны периметра водного объекта и наличие достаточного числа специальных устройств, контроля за их учетом и условиями эксплуатации, что накладывает значительные экономические и организационные ограничения на применение технологии.
Из уровня техники известны системы безопасности искусственных водных объектов, таких как бассейны, аквапарки и тд, включающие сетки, в том числе надувные, установленные на дне водного объекта и браслеты для пловцов, снабженные датчиками остановки сердца, измерения частоты пульса, тревожной кнопкой и тд, которые передают сигнал тревоги на блок управления, который инициирует поднятие сетки со дна акватории на поверхность, тем самым спасая пловца от утопления (см. например, [6] US2014165281 А1 , МПК Е04Н 4/06, опубл. 19.06.2014; [7] ЕР1570447А1 , МПК Е04Н 4/06, G08B 21/08, опубл. 07.09.2005). Недостатками указанных систем являются всё тоже наличие браслетов, а также невозможность использования таких систем на открытых водных объектах (таких как реки, озера, моря, океаны и тд.), что значительно ограничивает их повсеместное применение.
Из уровня техники известен способ наблюдения за водной безопасностью одного или нескольких лиц в водоеме (см. [8] WO2012145800 А1 , МПК G08B21/08, опубл. 01.1 1.2012). Способ включает постоянное наблюдение за каждым человеком, находящимся в воде, путем многократного обнаружения теплового инфракрасного излучения, излучаемого частью человека, находящейся над поверхностью воды в пределах зоны обнаружения. Тепловая сигнатура человека позволяет этой технологии идентифицировать каждого человека в зоне обнаружения и его положение в зоне обнаружения и регистрировать сигнал опасности при погружении человека под воду на заданный период времени и выдавать сигнал тревоги, который включается в ответ на ретранслируемый сигнал опасности. Недостатком подобных решений является потеря контроля за пловцом при его погружении под воду и вероятность ошибок распознавания человека в теплой воде, из-за допустимых погрешностей измерений устройствами теплового инфракрасного излучения.
Из уровня техники известны устройство и способ контроля индукции звуковой волны и позиционирования (см. [9] CN102230966A, G01 S15/06; G08B21/08, опубл. 02.1 1.201 1 ), включающие размещение гидролокаторов, улавливающих характерное изменение сигналов в воде, интерпретируемые как предупреждения о потенциальной опасности утопления и передачу данной информации в систему безопасности для принятия необходимых мер по предотвращению опасной ситуации. Недостатком использования гидролокационных систем как отдельных устройств является отсутствие возможностей визуализации событий, что может приводить к значительному числу ложных событий.
Для обеспечения безопасности на водных объектах недостаточно только существующих на рынке решений и необходимо разработать специальные алгоритмы и технологии компьютерного зрения. Но существует и другая веская причина для выполнения таких разработок - это тренд цифровизации отрасли пляжного туризма. Развитие туристической индустрии и конкуренция постоянно повышают требования к
комфорту и безопасности отдыхающих в России и мире. Все большую популярность обретает концепция «умный пляж», которая уже начала внедряться на Пхукете, в Дубае и Хайфе. Сюда входит обеспечение посетителей wi-fi, камерами хранения, автоматическая уборка мусора, развитая система информирования и безопасности. Современные мировые тренды также начали поддерживаться в некоторых российских городах, например, в Москве, Сочи и Иркутске. Муниципальные власти начали устанавливать на пляжах «умные камеры», детекторы металла и другие средства для обеспечения безопасности людей на пляже. «Умный пляж» - это зона беспрецедентного комфорта и комплексной безопасности. Трекинг людей в сочетании с данными о погодных условиях, получаемых от метеостанции или из открытых источников, открывает доступ к измерению продолжительности нахождения человека в воде и на солнце. В дополнение к данным о температуре воды, воздуха, давления атмосферного воздуха и солнечной активности система может предоставлять как общие, так и индивидуальные рекомендации (например, в формате голосовых оповещений) для посетителей пляжа во избежание рисков переохлаждения, перегрева или обострения сердечных заболеваний. Высокий уровень внимания к посетителям пляжа - это целый комплекс организационно-технических мероприятий, в котором нет мелочей. Оставленный у воды без присмотра малолетний ребенок или взрослый человек, походка которого выдает болезненное состояние, должны быть обнаружены системой компьютерного зрения, которая оповестит спасателя или воспроизведет голосовое оповещение по определенному сценарию. Именно забота о безопасности и комфорте людей - вот что движет развитием сегодня, вне зависимости от того где мы находимся: на суше, воздухе или на море. Поэтому создание и внедрение автоматизированных систем обеспечения комплексной безопасности является актуальной задачей.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является система управления акваторией (см. [10] US9443207B2, G08B 21/08; G05D 1/00; G06Q 10/00; G08B 21/02, опубл. 13.09.2016), включающая систему управления, выполненная с возможностью получения информации о событиях в акватории от группы автономных аппаратов, анализ информации для выявления событий, в котором человеку требуется помощь, и координацию группы автономных аппаратов для выполнения необходимых мероприятий по обеспечению безопасности человека.
Недостатками прототипа являются отсутствие в системе средств гидролокационного мониторинга, что не позволяет осуществлять комплексное наблюдение за пловцами при их погружении под воду, а также отсутствие средств голосового и визуального информирования людей на пляже, пловцов и владельцев судов о выявляемых нарушениях правил эксплуатации водного объекта, что не обеспечивает эффективные превентивные меры по спасению на воде.
Сущность изобретения
Технической задачей, стоящей перед изобретением, является создание системы обеспечения комплексной безопасности на водных объектах, использующей предиктивные алгоритмы обнаружения инцидентов и соответствующие меры превентивного оповещения, что позволит значительно сократить число инцидентов на водных объектах еще на ранних этапах.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение комплексной безопасности людей на водных объектах, при этом увеличивается точность обнаружения инцидентов на водных объектах за счет комплексного наблюдения за пловцами не только на водной поверхности, но и под водой, уменьшается число инцидентов за счет использования мер превентивного оповещения и информирования в голосовом и визуально-текстовом формате о режимах и правилах эксплуатации водного объекта, и увеличивается скорость реакции спасателей за счет их уведомления об инцидентах на любые, в т.ч. носимые и совместимые WEB- устройства.
Техническая задача решается, а технический результат достигается за счёт применения системы обеспечения комплексной безопасности на водных объектах, включающей функциональные блоки, состоящие из программно-аппаратных компонентов, выполненных с возможностью приёма-передачи и/или анализа информации о событиях на водном объекте и выдаче соответствующих сценариев для предотвращения опасных ситуаций, отличающаяся тем, что водный объект состоит из трех зон мониторинга: зона пляжа, зона купания, зона акватории, при этом программноаппаратные компоненты включают: a) автоматизированное рабочее место спасателя, представляющее собой персональный компьютер и/или носимое электронное устройство с web-совместимым интерфейсом, для обеспечения доступа к пользовательскому интерфейсу аналитического блока, b) блок метеорологического мониторинга, представляющий собой метеорологическую станцию для измерения температуры воздуха, силы ветра, уровня инсоляции, значений атмосферного давления, c) блок видео мониторинга, представляющий собой панорамные камеры для наблюдения за зонами пляжа и купания, и PTZ-камеры для наблюдения за зонами купания и акватории, d) блок гидромониторинга, представляющий собой устройство в виде буя, оснащенного гидролокатором горизонтального обзора и датчиком измерения температуры воды, дополнительно выполняющего функцию сигнального буя, ограничивающего зону купания,
e) блок уведомлений, представляющий собой электронные информационные табло для отображения информации о режимах эксплуатации водного объекта и/или громкоговорители для осуществления голосового оповещения и информирования людей на пляже, пловцов воде и лиц, управляющих судами в акватории, f) аналитический блок, реализованный на базе серверного оборудования и программного обеспечения, использующего технологии искусственного интеллекта и предназначенного для функционирования:
• системы видеоаналитики,
• системы гидроаналитики,
• системы управления внешними устройствами,
• системы управления уведомлениями, являющиеся составной частью программного обеспечения аналитического блока.
Технический результат также достигается за счёт того, что система видеоаналитики, входящая в состав программного обеспечения аналитического блока, содержит модуль детектирования объектов; модуль идентификации лиц; модуль пересечения границы; модуль запретной зоны; модуль фиксации столкновения объектов; модуль трекинга объектов.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 — Схема водного объекта.
На Фиг. 2 — Блок-схема механической части блока гидромониторинга.
На Фиг. 3 — Блок-схема системы видеоаналитики.
На фигурах обозначены следующие позиции: 1 - автоматизированное рабочее место (АРМ) спасателя; 2 - блок метеорологического мониторинга; 3 - блок видео мониторинга; 4 - блок гидромониторинга; 5 - блок уведомлений; 6 - аналитический блок, включающий сервер; 7 - зон пляжа; 8 - зона купания; 9 - зона акватории.
Осуществление изобретения
Для обеспечения безопасности людей на водных объектах используется комплексная система мониторинга и уведомлений. Система обеспечения комплексной безопасности на водных объектах выполнена с возможностью обнаружения потенциально опасных ситуаций на поверхности и подводной части водного объекта и выдачи соответствующих сценариев оповещения пловцов, владельцев судов и спасателей для своевременного реагирования путем упреждения инцидентов с помощью комплекса уведомлений или непосредственных действий спасателей.
Водный объект (фиг. 1) состоит из трех зон мониторинга:
1 ) Зона пляжа (7) - отлогий участок берега шириной 25-50 метров;
2) Зона купания (8) - оборудованный водный участок от зоны пляжа до зоны акватории (сигнальных буев) шириной 25-50 метров;
3) Зона акватории (9) - водный участок, находящийся за пределами сигнальных буев (зоны купания), который ограничен периметром водоема.
Зона купания (8) отделена от зоны акватории (9) сигнальными буями.
Система обеспечения комплексной безопасности на водных объектах включает функциональные блоки, состоящие из программно-аппаратных компонентов, выполненных с возможностью приёма-передачи и/или анализа информации о событиях на водном объекте и выдаче соответствующих сценариев для предотвращения опасных ситуаций.
Программно-аппаратные компоненты системы включают: a) Автоматизированное рабочее место (АРМ) спасателя (1 ), представляющее собой персональный компьютер и/или носимое электронное устройство с web-совместимым интерфейсом, для обеспечения доступа к пользовательскому интерфейсу аналитического блока. В качестве персонального компьютера может выступать ПЭВМ, размещаемый в помещение спасателей (пункт наблюдения и реагирования на детекцию событий и инцидентов), а в качестве электронное устройство может выступать носимый планшетный компьютер или смартфон, когда спасатель находиться вне помещения спасателя (стационарного рабочего места). b) Блок метеорологического мониторинга (2), представляющий собой метеорологическую станцию для измерения температуры воздуха, силы ветра, уровня инсоляции, значений атмосферного давления. c) Блок видео мониторинга (3), представляющий собой панорамные камеры для наблюдения за зонами пляжа (7) и купания (8), и PTZ-камеры для наблюдения за зонами купания (8) и акватории (9). d) Блок гидромониторинга (4), представляющий собой устройство в виде буя, оснащенного гидролокатором горизонтального обзора и датчиком измерения температуры воды, дополнительно выполняющего функцию сигнального буя, ограничивающего зону купания, и выполненный с возможностью передачи гидролокационных данных о пловцах и водных судах в радиусе до 200 метров акватории. e) Блок уведомлений (5), представляющий собой электронные информационные табло, размещаемые в зоне пляжа, для отображения информации о режимах эксплуатации водного объекта и/или громкоговорители для осуществления голосового оповещения и информирования людей на пляже, пловцов в воде и лиц, управляющих судами в акватории.
f) Аналитический блок (6), реализованный на базе серверного оборудования и программного обеспечения, использующего технологии искусственного интеллекта и предназначенного для функционирования систем видеоаналитики, гидроаналитики, управления внешними устройствами и уведомлениями. Системы видеоаналитики, гидроаналитики, управления устройствами и уведомлениями являются составной частью программного обеспечения аналитического блока. Аналитический блок, может быть установлен в АРМ спасателя или может быть размещен удаленно (облачный вариант). Для стабильной работы необходимо обеспечить достаточную пропускную способность канала - не менее 4 мбит/с на каждое устройство в сети.
Блоки видео мониторинга и уведомлений представляют собой систему IP- совместимых устройств, которые размещаются, например, на металлических опорах или торцах зданий, или сооружений и тд. Расстояние до береговой линии должно составлять от 25 до 50 метров.
Система видеоаналитики, входящая в состав программного обеспечения аналитического блока (6), содержит следующие программные модули (детекторы):
1 ) модуль детектирования объектов;
2) модуль идентификации лиц;
3) модуль пересечения границы;
4) модуль запретной зоны;
5) модуль фиксации столкновения объектов;
6) модуль трекинга объектов.
Блок гидромониторинга (4) может включать следующие механические части (фиг.
2):
1 ) Форма корпуса устройства представляет собой сигнальный буй, выполненный из ударопрочного материала с степенью защиты корпуса, соответствующего стандарту IP67;
2) Система электропитания и блок связи размещаются в корпусе буя;
3) Электропитание устройства и передача данных к нему осуществляется по кабелю, размещаемому по дну акватории и прибрежной зоне. Подключение осуществляется к распределительной части устройства видеомониторинга и оповещения (под распределительной частью следует понимать коммутационные устройства, к которым подключаются видеокамеры, информационные табло, громкоговорители, которые являются IP-совместимыми устройствами);
4) Антенна гидролокатора, размещается под корпусом буя на глубине 1 ,5 метров от уровня воды и соединяется управляющим кабелем с блоком управления гидролокатора;
5) Датчик температуры воды размещается под днищем корпуса буя и передает данные в блок управления;
6) Блок управления гидролокатором, передает и принимает сигналы от антенны и датчика температуры и передает данные о нахождении объектов водного мониторинга на аналитический блок (6), при этом блок управления гидролокатором представляет собой модуль, выполненный с возможностью интерпретации сигналов, полученных от антенны и датчика, а также выполненный с возможностью настроек блока гидромониторинга.
Функциями блока гидромониторинга (4) являются:
1 ) Определения местонахождения объектов водного мониторинга под водой;
2) Определение размеров и контуров объектов водного мониторинга;
3) Измерение температуры в верхнем слое воды (на глубине 1 метра).
Данные полученные гидролокатором передаются по кабелю связи для обработки на аналитический блок. Программное обеспечение системы гидроаналитики функционирующем на аналитическом блоке реализует следующие функции:
1 ) Распознавание объектов водного мониторинга (пловцы, суда, морские животные) по данным акустических осциллограмм гидролокатора при помощи нейронных сетей;
2) Синхронизация гидроакустических и видеоданных об объектах водного мониторинга (для обеспечения непрерывного трекинга пловца);
3) Обнаружение потенциальных признаков риска утопления пловца.
Система видеоаналитики, входящая в программное обеспечение аналитического блока работает следующим образом (фиг. 3):
1 ) захват кадров из видеопотока;
2) предобработка этих кадров;
3) анализ с помощью алгоритмов машинного зрения;
4) анализ с помощью нейронных сетей;
5) отрисовка графики;
6) получение информации о каких-либо событиях;
7) формирование пакетов с данными;
8) отправка всех необходимых данных в сервис обработки событий.
При этом система видеоаналитики позволяет не только анализировать события, но и управлять системой безопасности.
Программное обеспечение системы видеоаналитики и гидроаналитики обеспечивает фиксацию следующих потенциально опасных событий:
1 ) Заплыв пловца вне зоны, разрешенной для купания;
2) Заплыв судна в зону купания людей;
3) Столкновение судна с другим судном или пловцом;
4) Нахождение ребенка в воде без сопровождения взрослого;
5) Исчезновение человека под водой выше заданного интервала времени;
6) Подача пловцом сигнала о помощи;
7) Падение человека с набережной, причала, судна.
Блок уведомлений позволяет осуществлять голосовое информирование людей, находящихся на водном объекте о допускаемых ими нарушениях правил эксплуатации акватории. В случае возникновения происшествия блок уведомлений включает аварийный сигнал сирены, предупреждая об инциденте спасателей и очевидцев (один из возможных сценариев).
Блок метеорологических датчиков позволяет измерять параметры, необходимые для оценки допустимого режима эксплуатации пляжа и оповещать людей об изменении погодных условий (один из возможных сценариев).
Решение обеспечивает непрерывный трекинг объектов, что позволяет предоставлять индивидуальные рекомендации посетителям пляжа, такие как: переохлаждение от длительного нахождения в воде, перегрев от длительного нахождения на солнце, купание при ухудшающихся метеорологических условиях (один из возможных сценариев).
Заявленное решение обеспечивает непрерывный трекинг человека при перемещении между двумя физическими средами: пляжем (земля, воздух и пр.) и акваторией (вода), что достигается совместным использованием и синхронизацией заявленных устройств и технологий, предназначенных для мониторинга объектов в разных физических средах. В предложенном решении для обеспечения непрерывного трекинга людей в зоне пляжа используются видеокамеры и технологии компьютерного зрения, а для непрерывного трекинга людей в воде (в зоне купания и акватории) используются данные гидролокатора. Предупреждение людей о потенциальной опасности осуществляется при помощи информационных табло и громкоговорителей. Комплексность решения задачи обеспечивается синхронизацией данных видеокамеры и гидролокатора посредством идентификации объектов мониторинга по гео- координатной метке и дополнительным характеристикам (размеры, характер и скорость движения объекта) обрабатываемыми нейронной сетью и позволяющими с высокой степенью точности идентифицировать уникальный объект мониторинга.
Непрерывный трекинг людей в сочетании с данными о погодных условиях, получаемых с метеостанции позволяет выполнить мониторинг по следующим критериям:
1) Продолжительное нахождение человека в воде (в зависимости от температуры);
2) Продолжительное нахождение человека на солнце (в зависимости от солнечной активности);
3) Потенциальная опасность нахождения человека на водном объекте (при шторме и других природных явлениях, несущих угрозу жизни и здоровью).
Непрерывный трекинг человека в зоне мониторинга позволяет обеспечить максимально высокий уровень его безопасности, в особенности, при действиях, связанных с нырянием и плаванием под водой. В частности, становится доступным не только обнаружение факта падения (прыжка) человека с понтона, моста, набережной или причала, но и контроль факта выныривания из воды.
Claims
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Система обеспечения комплексной безопасности на водных объектах, включающая функциональные блоки, состоящие из программно-аппаратных компонентов, выполненных с возможностью приема-передачи и/или анализа информации о событиях на водном объекте и выдачи соответствующих сценариев для предотвращения опасных ситуаций, отличающаяся тем, что водный объект состоит из трех зон мониторинга: зона пляжа, зона купания, зона акватории, при этом программноаппаратные компоненты включают: a) автоматизированное рабочее место спасателя, представляющее собой персональный компьютер и/или носимое электронное устройство с web-совместимым интерфейсом, для обеспечения доступа к пользовательскому интерфейсу аналитического блока, b) блок метеорологического мониторинга, представляющий собой метеорологическую станцию для измерения температуры воздуха, силы ветра, уровня инсоляции, значений атмосферного давления, c) блок видеомониторинга, представляющий собой панорамные камеры для наблюдения за зонами пляжа и купания, и PTZ-камеры для наблюдения за зонами купания и акватории, d) блок гидромониторинга, представляющий собой устройство в виде буя. оснащенного гидролокатором горизонтального обзора и датчиком измерения температуры воды, дополнительно выполняющего функцию сигнального буя, ограничивающего зону купания, e) блок уведомлений, представляющий собой электронные информационные табло для отображения информации о режимах эксплуатации водного объекта и/или громкоговорители для осуществления голосового оповещения и информирования людей на пляже, пловцов в воде и лиц, управляющих судами в акватории, f) аналитический блок, реализованный на базе серверного оборудования и программного обеспечения, использующего технологии искусственного интеллекта и предназначенного для функционирования системы видеоаналитики, содержащей программные модули для выполнения таких функций, как детектирование объектов, идентификация лиц, пересечение границы, пересечение запретной зоны, фиксация столкновений объектов, трекинг объектов, прием информации о каких-либо событиях, анализ полученных данных, отправка данных в сервер, управление системой безопасности; системы гидроаналитики, программное обеспечение которой реализует следующие функции: распознавание объектов водного мониторинга по данным с гидролокатора, синхронизация гидроакустических и видеоданных об объектах водного мониторинга, обнаружение потенциальных признаков риска утопления пловца; при этом
модули систем видеоаналитики и гидроаналитики в составе аналитического блока выполняют такие совместные функции, как непрерывный трекинг человека при перемещении между двумя физическими средами и фиксация потенциально опасных событий, включающих заплыв пловца вне зоны, разрешенной для купания, заплыв судна в зону купания людей, столкновение судна с другим судном или пловцом, нахождение ребенка в воде без сопровождения взрослого, исчезновение человека под водой выше заданного интервала времени, подача пловцом сигнала о помощи, падение человека с набережной, причала, судна; системы управления внешними устройствами, системы управления уведомлениями, являющиеся составной частью программного обеспечения аналитического блока.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2022120475A RU2796646C1 (ru) | 2022-07-26 | Система обеспечения комплексной безопасности на водных объектах | |
| RU2022120475 | 2022-07-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024025442A2 true WO2024025442A2 (ru) | 2024-02-01 |
| WO2024025442A3 WO2024025442A3 (ru) | 2024-03-21 |
Family
ID=89707081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2023/050228 WO2024025442A2 (ru) | 2022-07-26 | 2023-09-25 | Система обеспечения комплексной безопасности на водных объектах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2024025442A2 (ru) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2429159C1 (ru) * | 2010-03-29 | 2011-09-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Система контроля состояния подводных пловцов |
| US9443207B2 (en) * | 2012-10-22 | 2016-09-13 | The Boeing Company | Water area management system |
| WO2020176008A1 (ru) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | Публичное Акционерное Общество "Сбербанк России" | Способ и система распознования лиц и построения маршрута |
| RU2715158C1 (ru) * | 2019-06-04 | 2020-02-25 | Владимир Васильевич Чернявец | Интеллектуальная сетевая система мониторинга охраняемой территории нефтегазовой платформы в ледовых условиях |
| RU2755781C1 (ru) * | 2020-06-04 | 2021-09-21 | Публичное Акционерное Общество "Сбербанк России" (Пао Сбербанк) | Интеллектуальное рабочее место оператора и способ его взаимодействия для осуществления интерактивной поддержки сессии обслуживания клиента |
-
2023
- 2023-09-25 WO PCT/RU2023/050228 patent/WO2024025442A2/ru unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024025442A3 (ru) | 2024-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200380844A1 (en) | System, Device, and Method of Detecting Dangerous Situations | |
| EP2722636B1 (en) | Water area management system | |
| US9223027B1 (en) | Rescue method and system for an overboard passenger | |
| AU2006212052B2 (en) | Signalling and localization device for an individual in the sea and method for use thereof | |
| US20090295566A1 (en) | Apparatus and Method for The Detection of a Subject in Drowning or Near-Drowning Situation | |
| JP2007026331A (ja) | 溺れ監視システム | |
| US20050271266A1 (en) | Automated rip current detection system | |
| US9896170B1 (en) | Man overboard detection system | |
| KR101812283B1 (ko) | 인명구조용 무선조종보트 및 수상 인명구조 시스템 | |
| EP1927958A1 (en) | Mobile device for a swimmer | |
| Liu et al. | A Novel Method for Recognition, Localization, and Alarming to Prevent Swimmers from Drowning | |
| RU2796646C1 (ru) | Система обеспечения комплексной безопасности на водных объектах | |
| WO2024025442A2 (ru) | Система обеспечения комплексной безопасности на водных объектах | |
| US10081411B1 (en) | Signaling apparatus and system to identify and locate marine objects and hazards | |
| Monish et al. | Drowning alert system using rf communication and gprs/gsm | |
| RU2715158C1 (ru) | Интеллектуальная сетевая система мониторинга охраняемой территории нефтегазовой платформы в ледовых условиях | |
| JP5964381B2 (ja) | 落水事故監視方法および落水事故監視システム | |
| CN106875634B (zh) | 报警系统 | |
| EP2701130A1 (en) | Drowning prevention system | |
| He et al. | Demo Abstract: An Underwater Sonar-Based Drowning Detection System | |
| JP2019215740A (ja) | 支援システム | |
| Kim et al. | A study on the implementation of intelligent navigational risk assessment system for high-risk vessel using IoT sensor gateway | |
| Lapota | Night time surveillance of harbors and coastal areas using bioluminescence camera and buoy systems | |
| Gatti et al. | Boat Navigation and Safeguard of Passenger's Over Flood Disaster | |
| RU130437U1 (ru) | Комплекс обеспечения гарантированного безаварийного движения надводного или подводного судна в различных аварийных ситуациях при наличии подводных и надводных потенциально опасных объектов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23847075 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |