.JPG)
Описание FFSS системы “GOLDEN EYE” и её компонентов
Основой Forest Fire Search системы является автоматический модуль обнаружения FFSS станция.
Аппарат состоит из трех основных компонентов:
- телескопа для приема ИК-излучения в средневолновом диапазоне с ИК-приемником (ИК-канал);
- видеокамеры для визуального контроля (Видео канал).
- цилиндрического корпуса, где размещены узлы для сканирования как по горизонтали (360°), так и по вертикали (угловое сканирование); электронные блоки для обработки аналоговой информации и преобразования ее в цифровую форму; компьютер, предназначенный для обработки, анализа и накопления информации, получаемой от датчика ИК-излучения, модули преобразования информации и передачи ее по радиоканалу стандарта GSM, блок питания;
ИК-канал позволяет обнаруживать очаги открытого или частично скрытого возгорания, экранированных очагов по тепловым восходящим потокам над местом возгорания, получать для прогноза карты тепловых полей в разные периоды времени.
ИК-канал включает в себя два компонента: Телескоп оптической системы Кассегрена и ИК- приемник.
Телескоп ИК-приемник
а) Оптическая система Кассегрена работает в широком диапазоне длины волн (от длинноволнового инфракрасного до ультрафиолетового). В нашем случае телескоп оптической системы Кассегрена осуществляет пространственную селекцию тепловых источников в средневолновом инфракрасном диапазоне 2,8 – 5,2 mkm. Телескопическая система включает в себя объектив и датчик видимого диапазона с угловым полем реагирования в 1 угловой градус.
Программное обеспечение (ПО) внутрикорпусного компьютера производит замер сигнала излучения от датчика видимого диапазона, принимает решение об идентификации этого сигнала и отсекает как ложную цель. Тем самым снижается вероятность ложной тревоги из-за отраженных солнечных бликов.
Телескоп фокусирует излучение средневолнового ИК-диапазона (MIR) и подает его на ИК-приемник. Приёмник регистрирует интенсивность излучения удаленного ИК-источника.
b) ИК- приемник представляет собой охлаждаемый свинцово-селеновый резистор с максимальной чувствительностью в средневолновом ИК-диапазоне. Наиболее эффективный спектральный диапазон инфракрасного излучения для определения очага возгорания (средняя температура равна 800 °С) – это 2,8 – 5,2 mm, где имеются окна прозрачности и обеспечивается наилучший контраст цели.
Видео канал обеспечивает обнаружение очага возгорания на дымной фазе и проведение визуального анализа интересующих направлений. Применена видеокамера высокого разрешения 2.0 Megapixel USB 2.0. Камера размещена на параллельной оптической оси FFSS станции и вращается по азимуту вместе с модулем. Азимутальное направление может задаваться по команде с ЦПУ с точностью до 1°. Захват изображения обеспечивается за счет высокой скорости цифрового интерфейса USB 2.0.
камера 2.0 Mpix
Механическое сканирующее устройство вращает телескоп по азимуту от 0° до 360° и производит смещение по углу места на величину порядка 7 угловых минут. Полный цикл сканирования заканчивается при достижении угла в 7° ниже линии горизонта. Мониторинг с наблюдательной вышки высотой в 30-40 м позволяет контролировать территорию по спирали от линии горизонта до нечувствительной мертвой зоны, которая зависит от высоты вышки. Скорость азимутального сканирования – один оборот за 10 сек. Полное время сканирования территории под наблюдением – 5-6 мин. Внутренний компьютер размещен внутри корпуса FFSS станции и предназначен для приема сигнала от инфракрасного датчика, обработки, анализа и накопления информации, полученной от ИК-датчика.
Компьютер и ПО осуществляют функции общего управления, проверяют механические сканирующие узлы, контролируют точность работы удаленного модуля, принимают и осуществляют предварительную обработку сигнала от телескопа, идентифицируют и отсекают ложные сигналы, обеспечивают критерийный анализ, как-то: двойное подтверждение эффективности сигнала тремя оборотами модуля, измеряют амплитуду сигнала от ИК-датчика, сохраняют и передают на ЦПУ тепловую карту подконтрольной территории, а также видеоизображение интересующих направлений. В целях получения эффективного сигнала по отношению к фоновому шуму применена цифровая фильтрация, усиливающая детектирующую способность системы.
Встроенный блок энергоснабжения обеспечивает требуемый вольтаж в 24~27 V. Опционально могут быть применены солнечные панели. FFSS станция разработана с учетом оптимального знергопотребления. Один модуль потребляет до 90 W, а ЦПУ – до 200 W. В качестве средств связи используются возможности оператора GSM. Скорость передачи данных определяется оператором. По выбору заказчика в качестве коммуникационной системы могу быть применены линки UHF, интернет-интерфейс LAN TCP/IP или средства спутниковой связи. Для осуществления экологического мониторинга территорий по желанию заказчика в состав FS MIR-S станции может быть введена метеостанция фирмы “Vaisala”, включающая в себя группу метеодатчиков для измерения температуры, относительной влажности, атмосферного давления, силы и направления ветра, уровня осадков,
метеостанция "VAISALA"
а также радиационные датчики (для контроля за возможным повышением радиационного фона при пожаре, когда в атмосферу с продуктами горения выбрасываются осевшие в почве радиоактивные вещества). Все эти данные совместно с данными от ИК-датчика направляются в компьютер и обрабатываются по команде с ЦПУ. Центральный пункт управления (ЦПУ) Связь ЦПУ с удаленными FFSS станциями осуществляется через центральную коммуникационную систему. Все данные от удаленных модулей подаются на центральный компьютер, отвечающий за общий контроль системы: дистанционное управление удаленными FFSS модулями, сбор, обработку и хранение данных, полученных от модулей, выдачу сигнала тревоги в случае пеленгации очага возгорания, а также прогноз распространения пожара.
