Разработка прототипа аппаратно-программного комплекса для мониторинга потенциальных угроз жизни и здоровью людей, находящихся на территории водоема с использованием технологии компьютерного зрения

Перечень ключевых слов: Видеонаблюдение, видеоаналитика, компьютерное зрение, искусственный интеллект, детекция пловцов, детекция маломерных судов, безопасность на водном объекте, охрана акватории, спасение на водах. Заключительный отчет НИОКР состоит из введения, разделов: разработки, обучения и тестирование нейронных сетей; разработки программных детекторов и сборки программной части комплекса; сборки прототипа аппаратно-программного комплекса; проведения испытаний прототипа аппаратно-программного комплекса; анализа качественных характеристик работы аппаратно-программного комплекса и определения параметров для его улучшения; оптимизации и дообучения нейронных сетей; доработки программных детекторов и проведения натурных испытания аппаратно-программного комплекса, а также заключения и библиографического списка. Объем заключительного отчета составляет 84 страницы, включая 28 иллюстраций и 11 таблиц. К отчету прилагается восемь приложений в объеме 109 страниц, включая 50 иллюстраций и 16 таблиц. Библиографический список составляет 17 источников. Целью проведения НИОКР является разработка прототипа аппаратно-программного комплекса для мониторинга потенциальных угроз жизни и здоровью людей, находящихся на территории водного объекта с использованием технологии компьютерного зрения. В результате исследований и разработок был получен опытно-промышленный образец АПК «Безопасный водоем» соответствующий УТГ-7 и прошедший успешные натурные испытания в реальных условиях эксплуатации. Было подтверждено соответствие разработанного аппаратно-программного комплекса, заявленным в техническом заданию НИОКР характеристикам. Технические характеристики продукта: - серверное оборудование c параметрами GPU: NVIDIA GeForce RTX 3080 Ti; CPU: Intel(R) Core(TM) i9-9900KF; RAM: 48 Гб; SSD: 470 Гб; HDD: 7.3 Тб; - обеспечивает онлайн-обработку не менее 14 видеопотоков (не хуже 2Мп 25 к/с); - программный детектор определения типов объектов (человек, пловец, маломерное судно) с суммарной точностью не менее 93%; - программный детектор определения инцидента при погружении пловца под воду с точностью не менее 81%; - программный детектор обнаружения объектов в запрещенной зоне с точностью не менее 95%; - программный детектор движения объекта в запрещенном направлении с точностью не менее 92%; - программный детектор определения столкновения плавательных средств и объектов с точностью не менее 85%; - модуль видеоархива; - модуль голосового оповещения и электронного информирования; - модуль интеграции с внешними системами и устройствами. Все работы НИОКР были осуществлены точно в срок, согласно календарному плану. АПК “Безопасный водоем” полностью соответствует предъявляемым требованиям, а выполненные задачи соответствуют техническому заданию НИОКР. Области применения разрабатываемой продукции: - обеспечение безопасности отдыха людей на пляжах и водоемах, городских набережных и мостах; - контроль за соблюдением правил эксплуатации водных объектов и сооружений, включая грузовые и пассажирские причалы, пирсы, дебаркадеры, доки (плавдоки), а также дамбы, гидроэлектростанции и другие гидротехнические сооружения. Категории потенциальных потребителей: - органы региональной, муниципальной и районной власти; - коммерческие организации, предоставляющие услуги отдыха на водных объектах; - предприятия, в ведомстве которых находятся гидротехнические сооружения. Экономическая эффективность продукта заключается в том, что он позволяет нивелировать риски уголовного и административного наказания должностных лиц организаций, ответственных за обеспечение безопасности на водных объектах. Значимость использования продукта измеряется возможностью исключения до 95% потенциально опасных ситуаций на контролируемых участках водных объектов за счет механизмов превентивного голосового оповещения. В соответствии с перспективным видением развития продукта в ходе реализации НИОКР была подана заявка № 2022120475/07(043074) о регистрации изобретения “Система обеспечения комплексной безопасности на водных объектах”, предусматривающая, в т.ч. использование гидролокационного прибора, для мониторинга подводной части акватории, что предполагает развитие научно-исследовательских и выполнение дальнейших практических и прикладных работ.