Выпуск-03

или как построить современную систему безопасности в местах большого скопления людей, не оставшись при этом без штанов

В настоящей статье в общих чертах и на частном примере представлена идея интеграции на технологической платформе «Нейроникс» различных технических решений в области современных систем противопожарной защиты, видеонаблюдения, контроля и управления доступом, позволяющая реализовать дополнительные функциональные возможности, направленные на спасение людей в экстремальных ситуациях1.

Автор с уважением отнесется к конструктивной критике, но с бόльшим удовольствием пообщается с теми, кто готов принять вышеизложенную идею и попробовать совместно воплотить ее в жизнь.

1. Общая информация

Выражение «Безопасности много не бывает» знает практически каждый взрослый человек на планете Земля, и почти каждый с ним согласен. Но безопасность — штука не простая и не дешевая, поэтому на сегодня мы не имеем ни одной системы, близкой к идеальной, хотя и не прекращаем попыток создать такую систему.

Пожар на круизном лайнере MSC Lirica 12 марта 2021 года, (Фото: Korfu TV News)

Пожарная безопасность2 обеспечивается средствами противопожарной защиты, которые имеются практически на любом объекте, связанном с пребыванием на нем человека, да и на большинстве объектов, функционирующих в автономном режиме и без участия последнего. Такие средства применяются в тех случаях, когда, по условиям технологии производства, «невозможно исключить вероятность контакта горючих веществ с потенциальными источниками зажигания». И основное их назначение — своевременное обнаружение и ликвидация возгорания.

Широкое применение на многих объектах, включая распределенные, получили системы видеонаблюдения, в том числе, с функцией распознавания лиц и идентификации. Основным предназначеннием таких систем является удаленный контроль обстановки.

Назначение системы контроля и управления доступом (СКУД) прямо определено в ее названии. Для работы большинства таких систем в настоящее время используются индивидуальные средства идентификации (пропуска в виде пластиковых карт, ключей, брелоков), но наиболее современные применяют распознавание по различным биометрическим параметрам.

Все вышеупомянутые средства входят в состав системы безопасности объекта и успешно решают функциональные задачи по предназначению. Но ни одна из них не может оказать целевой помощи конкретному человеку в месте его нахождения в экстремальной ситуации, что стоит за этим громким утверждением?

Противопожарная система своевременно обнаруживает факт возникновения и может отслеживать распространение пожара, параллельно предпринимая усилия к его локализации и ликвидации. Система видеонаблюдения позволяет удаленно наблюдать за происходящим из безопасной зоны. В экстренной ситуации СКУД готова автоматически открыть все входы и выходы для эвакуации и обеспечить проход через них. Но ни одна из этих систем не в состоянии подсказать находящемуся в опасной зоне конкретному человеку, что ему необходимо сделать, чтобы спастись в складывающейся обстанове, здесь и сейчас. При наличии мощных систем безопасности «спасение утопающего является делом самого утопающего», то есть, подвергающийся опасности человек остается один на один с возникшей ситуацией и вынужден сам решать, как ему поступить. В большинстве случаев, не представляя степень и характер угрозы, часто не ориентируясь внутри охваченного пожаром или захваченного террористами здания, иногда находясь в состоянии паники или ступора.

Конечно, всегда есть висящий где-то на стене детально проработанный и утвержденный план эвакуации (помните появляющиеся после очередного крупного пожара инструкции: «Войдя в торговый центр, ознакомьтесь с планом эвакуации!»?). Но каждый такой план разработан для «общего» случая, а реальная ситуация может развиваться по-разному. Куда вы побежите, к основному или запасному выходу, в случае пожарной тревоги? А если выходов несколько, и часть из них уже заблокирована огнем, но вы об этом ни сном ни духом? В такой ситуации необходима помощь — информация о безопасном маршруте эвакуации. И эта информация должна быть точной, своевременной, а главное — достоверной, основанной на объективных данных об опасности, получаемой в реальном масштабе времени.

2. И все-таки она вертится!3

Вопросы интеграции действующих технически сложных систем всегда являются камнем преткновения (лат. petra scandali, lapis offensionis) даже для самых опытных и матерых исполнителей. И основным препоном, как правило, представляются административные барьеры и текучка: «В моей епархии (отделе, департаменте, управлении) все хорошо, а остальное меня не касается!» или «Не трогай хорошо налаженный механизм, он не подведет!». И в этом состоит сермяжная правда жизни.

Тем не менее, на необъятных просторах Родины ещё находятся отдельные специалисты, уверенные в том, что она (та самая определенная непонятным иностранным словом «интеграция») все-таки вертится. И сложные технические задачи могут решаться несмотря на различные административные трудности. Важно определить эти задачи, а дальше − упорство и профессионализм.

В части оказания поддержки людям в опасных зонах стоящие задачи можно свести к следующим:

  • своевременное обнаружение угрозы (пожарной, террористической или др.);

  • непрерывный объективный контроль за местоположением людей в опасной зоне;

  • оперативное получение информации о распространении угрозы;

  • формирование в реальном масштабе времени решений, связанных с эвакуацией людей из опасной зоны;

  • надёжный обмен информацией с находящимися в опасной зоне людьми в приемлемой для восприятия форме (не следует забывать о том, что в опасной зоне могут находиться люди с ограниченными возможностями4 и получившие травмы).

Обнаружение и контроль за распространением пожара выполняется проивопажарными системами. Но их модернизация для оказания информационyой помощи находящимся в опасной зоне людям представляется малоперспективной:

  • разработка и использование этих систем регламентируются большим пакетом нормативных документов, которые потребуется менять в случае внесения любых изменений;

  • технологическая основа таких систем создавалась для предупрежедния и борьбы с пожарами, взаимодействуя с автоматикой и минимизируя участие в поцессе человека;

  • противопожарные системы предназначены для массового использования, поэтому применяемые для их создания решения должны быть доступны с точки зрения их стоимости.

В составе таких систем не предусматривается применение сложных и производительных вычислительных средств, которые необходимы для решения рассматриваемых задач. Но такие средства (например, средства искусственного интеллекта − нейросеть с программным обеспечением для распознавания лиц) имеются в составе большинства систем видеонаблюдения, которые позволяют в оперативном режиме отслеживать обстановку в опасных зонах. Однако, они не имеют «обратной связи» для взаимодействия с находящимися в опасной зоне людьми. Для этого можно было бы использовать стандартные средства громкоговорящей связи, но они работают только в одном направлении и не предусматривают обратную связь.

Похоже, что наиболее полно и эффективно задача доведения информации до находящихся в опасной зоне людей может решаться средствами СКУД, наиболее современные из которых оснащаются средствами биометрической идентификации, позволяющими четко определять не только местоположение людей в конкретной зоне, но их индивидуальные характеричтики (пол, примерный возраст — взрослый человек или ребенок, учитывать наличие людей с ограниченными возможностями). Установка СКУД на объектах производится с учетом сложности и важности последних. Как правило, на более сложных устанавливаются и более сложные и функциональные системы контроля и управления доступом, те самые со средствами биометрической идентификации. Именно на таких объектах поддержка людей в экстренной ситуации оказывается наиболее актуальной, а имеющиеся вычислительные средства позволяют решать задачи, связанные с автоматизированным формированием в реальном масштабе времени решений, связанных с эвакуацией людей из опасной зоны как для групп, так и для отдельных людей. И эта задача может эффективно решаться такими современными средствами, как искусственный интеллект.

Таким образом, в случае модернизации существующих СКУД с целью внедрения функции надежного обмена информацией с находящимися в опасной зоне людьми, они могут стать основой системы поддержки в опасных зонах. При этом они должны будут сопрягаться с существующими системами пожарной безопасности, видеонаблюдения и громкоговорящей связи и использовать информацию от и возможности этих систем.

3. как это работает?

Специалистами ООО «Независимый исследовательский центр перспективных разработок» (НЦПР, www.flexlab.ru) выполнена разработка технологической платформы «Нейроникс» для автоматизированных систем в области медицины и безопасности на базе одноименного отечественного терминала бесконтактной диагностики воспалительных заболеваний дыхательных путей и острых респираторных вирусных инфекций. В состав платформы входят собственно терминал, микро-сервер и нейросеть (в которой функционирует тот самый искусствернный интеллект).

Терминал имеет соответствующие проводные и беспроводные интерфейсы, обеспечиващие его сопряжение с локальной вычислительной сетью, информационной сетью Интернет и подключение к нему различных исполнительных устройств, например, обеспечивающих доступ на контролируемую территорию. В базовой версии терминал «Нейроникс» включает три основных приложения:

  • распознавание лиц и встроенную базу пользователей до 100 тысяч записей с фото и персональными данными;

  • измерение температуры с точностью 0,5 градуса Цельсия;

  • диагностику по дыханию или кашлю первичных признаков респираторных заболеваний, включая астму, туберкулез, коклюш и COVID-19.

Технические характеристики терминала «Нейроникс» представлены в Таблице 1.

Таблица 1. Технические характеристики терминала «Нейроникс».

№ Характеристика

«Нейроникс»

Терминал бесконтактной диагностики воспалительных заболеваний дыхательных путей и острых респираторных вирусных инфекций, включая астму, туберкулез, коклюш и SARS-CoV-2 (Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus 2) или COVID-19.
1. Процессор Rockchip RK3399 с двухъядерным Cortex-A72 и четырехъядерным Cortex-A53 1,8 ГГц
2. Графический сопроцессор Mali-T860MP4
3. ОЗУ, Гб 2, LPDDR4 3200 Мбит/с
4. Флэш-память, Гб 16, EMMC
5. Операцинная система Android 7.0 и выше
6. Камера 200 MP, HDR, RGB + ИК, двойной и инфракрасный заполняющий свет
7. Размер экрана, дюймов 8, полноразмерный IPS жидкокристаллический
8. Разрешение экрана, пикселей 1200 x 800
9. Сенсорная панель Многоточечная емкостная
10. Подсветка

Инфракрасная, дополнительный белый

светодиодный светильник
11. Беспроводный интерфейс Wi-Fi 802.11 b/g/n
12. Проводные интерфейсы

- Ethernet 10/100 стандартный разъем RJ-45;

- USB Host
- USB OTG (для отладки с помощью ПК)
- последовательный RS-485
- сухой контакт
- Wiegand
13. Степень защиты IP54
14. Время распознавания, мс не более 20
15. Точность распознавания, % не хуже 99,7
16. Измеритель температуры Тепловизионный датчик MELEXIS MLX90640
17. Точность измерения температуры, °С ± 0,5
18. Емкость встроенной памяти, типовых записей 100 000
19. Обнаружение движения Поддерживается с помощью радара
20. Защита от перенапряжения Есть
21. Часы реального времени Есть
22. Таймер включения и выключения Есть
23. Управление дверями или турникетами Есть
24. Поддержка карт памяти Есть
25. Напряжение питания, В 12
26. Ток потребления, А 3
27. Диапазон рабочих температур, °С от -40 до + 70
28. Габаритные размеры, мм 275,5 х 123,6 х 23,2
29. Масса, кг 2,6

Работа базовых приложений терминала «Нейроникс» сопровождается голосовым ассистентом, озвучивающим на русском или английском языках все события, а также воспринимающим голосовые команды управления и поддерживающим двустороннюю голосовую связь, что позволяет реализовать работу терминала и в полностью бесконтактном режиме.

Входящий в соствав платформы микро-сервер позволяет обеспечивать безопасное сопряжение с другими техническими системами, включая систему пожарной безопасности, видеонаблюдения, громкоговорящей связи и телемедицины, а нейросеть — решать различные функциональные задачи, включая оценку ситуации, прогнозирование ее развития, выбора и формирования безопасных маршрутов эвакуации из опасной зоны для группы или отдельных людей, а также распределения и доведения информации до находящихся в опасной зоне в реальном масштабе времени.

Кроме того, всроенные в терминал технические средства могут использоваться для более полного «освещения» обстановки в зоне установки терминала: микрофон — для аудиоконтроля, а тепловизор — для контроля температуры.

Хорошо известно, что радиоволны не горят. В связи с этим беспроводные интерфейсы терминалов, устанавливаемых в ключевых точках маршрутов перемещения по объекту, в отдельных случаях, могут оказаться более устойчивыми в работе в случае пожара и использоваться как для удаленного сбора данных, так и для двусторонней голосовой связи между работающими на объекте специалистами спасательных подразделений и находящимися в опасной зоне людьми.

Выводы:

  1. Эффективность проведения операций по спасению людей на крупных объектах, оснащаемых системами видеонаблюдения и контроля и управления доступом, может быть повышена за счет оказания индивидуальной информационной поддержки людям, находящимся в опасной зоне. Такая поддержка может оказываться автоматичпески с использованием средств искусственного интеллекта.

  2. Технологическая платформа «Нейроникс» позволяет создавать современные интегрированные системы объединяющие в себе функции контроля и управления доступом с биометрической идентификацией и дополнительные возможностями по информационному обеспечению людей, оказавшихся в экстремальных ситуациях на различных объектах или контролируемых территориях.