Лісові пожежі: системи підтримки прийняття рішень

Опубліковано: 2023-12-22

На засіданні Науково-технічної ради Держлісагентства України 15 грудня було розглянуто й схвалено до впровадження Сервіс підтримки прийняття рішень під час гасіння лісових пожеж з використанням веб-технологій та із залученням сил і засобів ДСНС України.

Програмний комплекс складається з трьох додатків:

• десктопний додаток «Оптимізація розміщення систем відеоспостереження»;


• веб-додаток для створення планарного графу дорожньої мережі лісових доріг;


• веб-додаток для управління транспортом при гасінні пожеж.

Десктопний додаток «Оптимізація розміщення систем відеоспостереження» забезпечує дві основні функції:

• розрахунок покриття території лісогосподарського підприємства пожежними вежами з встановленими на них системами відеоспостереження;


• вибір найоптимальнішої підмножини з множини пожежних веж.

Для аналізування наявних мереж пожежних веж і планування їхнього розширення науковцями УкрНДІЛГА було розроблено спеціальне програмне забезпечення мовою програмування C#, в основі якого є обчислювальний апарат сфероїдної геодезії та алгоритми оперування даними.

Вихідною інформацією для виконання розрахунків були цифрові моделі рельєфу (ЦМР), дані лісовпорядкування ВО «Укрдержліспроєкт» (таксаційні та картографічні) та дані щодо наявних пожежних веж.

Ефективність мережі пожежних веж визначали за допомогою чисельного значення їх покриття. Для розрахунку покриття вежі брали певну площу або набір комірок ЦМР, які видно з вершини вежі без перешкод. Відповідно 2-кратне або 3-кратне покриття – це площа, яку видно одночасно з двох або трьох веж. На площі з однократним покриттям є можливість визначення місця займання тільки з однієї вежі, тобто лише напрямок до пожежі, без її точних координат. На площі з двократним покриттям з’являється можливість визначити координати місця загоряння за виключенням тих випадків, коли загоряння  сталося безпосередньо в площині між вежами. Площа трикратного покриття гарантує точне визначення координат місця загоряння без виключень. Крім того, в разі більшої кількості камер, які можуть фіксувати пожежу, зменшується ймовірність слідкувати за розвитком пожежі проти сонця або в умовах атмосферного задимлення. Площа території, яку буде видно з однієї вежі, визначається передусім її висотою.

 

Веб-додаток для створення планарного графу дорожньої мережі лісових доріг призначений для оцифрування доріг, керування видимими шарами електронних карт, візуалізації маршруту трекерів, перевірки стану доріг, визначення оптимального маршруту даних у мережах зв`язку. Він  прокладає найшвидші маршрути під час гасіння пожеж, а також надає позиції оптимального розміщення пожежних автомобілів у пожежонебезпечні періоди року.

Додаток для оцифрування дорожньої мережі надає  низку можливостей, основні з яких:

• вибір фонових зображень між картами OSM та Here;


• відстеження переміщення транспорту за певний проміжок часу та на задану територію;


• можливість зміни швидкості руху транспорту на заданій ділянці дороги за даними трекінг-системи;


• контроль правильності оцифрованих доріг (неприєднані дороги, ділянки доріг нульової довжини й тих, що самоперетинаються, перевірка перетинів доріг без формування вузлів, виявлення крутих поворотів доріг та ізольованих фрагментів дорожньої мережі).

Веб-додаток для управління транспортом при гасінні пожеж базується на використанні GPS-трекерів і мобільних пристроїв, зокрема мобільних телефонів із операційною системою Android, що надають координати місць перебування пожежного транспорту за допомогою мереж GSM/GPSR. Основним компонентом системи відстеження транспорту є телеметричний сервер, який використовується для передачі даних від диспетчера до пожежних машин та в зворотному напрямку.

Система управління транспортом при гасінні пожеж надає наступні можливості:

• підтримка дорожньої мережі у відповідному стані;


• відстеження пожежного транспорту та персоналу в режимі реального часу на карті територіального устрою філії лісового господарства;


• збереження даних про переміщення пожежного транспорту в минулому;


• контроль розвитку пожежі згідно системи моніторингу пожеж і супутникових даних.


• планування розміщення транспорту по контуру пожежі.

Оскільки трекери прикріплено до автомобілів або знаходяться в кишенях персоналу, диспетчер може бачити місцезнаходження кожного автомобіля або особи, яку задіяно до гасіння пожежі. Використовуючи систему підтримки прийняття рішень при гасінні пожеж, диспетчер матиме змогу додатково направити людей, транспортні засоби та будь-які інші ресурси до місця гасіння пожежі або до пожежної водойми тощо.

Мобільні пристрої надсилають повідомлення про своє знаходження безпосередньо до бази даних або зберігають їх у локальній базі даних до появи мобільного інтернету.

Окрема веб-сторінка призначена для відображення пожеж і ступеню їх розвитку за даними системи моніторингу пожеж і за супутниковими даними. Крім того, є інтерфейс для розміщення транспорту вздовж контуру пожежі .

Сервіс також надає можливість скласти звіти щодо пробігу транспортного засобу за місяць та за маршрутом його руху.

Впровадження розробленого Сервісу у виробництво дозволить :

• значно скоротити час виявлення пожежі за допомогою систем відеоспостереження, встановлених на вежах, розміщених з урахуванням особливостей розміщення лісових масивів і рельєфу місцевості;


• планувати оптимальне розміщення систем відеоспостереження на територіях філій, а також на рівні міжрегіональних управлінь;


• відстежувати фактичне положення пожежних автомобілів з встановленими на них пристроями спостереження на карті територіального устрою філії за допомогою системи управління транспортом;


• контролювати пересування персоналу, причетного до гасіння пожеж, за допомогою кишенькових пристроїв спостереження;


• прокласти найшвидші маршрути від фактичного положення автомобілів до місця пожежі за допомогою системи управління транспортом з використанням математичної моделі дорожньої мережі;


• розробити тактику гасіння великих пожеж з використанням даних супутникового моніторингу пожеж і математичної моделі дорожньої мережі;


• відслідковувати історію пересування транспорту та персоналу з метою аналізу ефективності їх дій під час гасіння пожеж.

Система авторизованого доступу до веб-додатку для управління транспортом дозволяє контролювати транспорт на рівні міжрегіональних управлінь, а також залучати до системи транспортні засоби ДСНС шляхом встановлення на них пристроїв спостереження.

 

Відділ новітніх інформаційних технологій УкрНДІЛГА