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Paulo Relvas (INOV) |

CICLOPE – Sistema Integrado de Videovigilância Florestal
Paulo Relvas (INOV)
A detecção precoce de incêndios florestais e a rápida intervenção dos meios de combate são factores fundamental para que estes não atinjam proporções difíceis de controlar.
Actualmente, o principal mecanismo organizado de vigilância e detecção de incêndios florestais é a RNPV - Rede Nacional de Postos de Vigia, coordenada ao nível distrital pelos CPD - Centros de Prevenção de Detecção.
A RNPV da responsabilidade da DGRF – Direcção Geral Actualmente os CPD funcionam no período de Junho a Setembro nos CDOS – Centros Distritais de Operações de Socorro, facto que veio aumentar a eficácia da comunicação e coordenação entre estas duas entidades dos Recursos Florestais, é composta actualmente por 237 PV – Postos de Vigia, distribuídos por todo o território de Portugal Continental. A RNPV foi oficialmente criada pela Portaria n.º 341/90, de 7 de Maio, sendo o PV de S. Lourenço em Manteigas o mais antigo, construído entre 1928 e 1931. Na década de 30 foram construídos mais três PV na Mata Nacional de Leiria e de um outro na Mata Nacional do Pedrógão. Dos PV actuais, 72 % só foram instalados a partir de 1980.
O funcionamento da RNPV depara-se ano após ano com uma dificuldade crescente de recrutamento de pessoal, a que não é alheio o facto de se tratar de um trabalho sazonal realizado na esmagadora maioria dos casos em condições abaixo do limiar actualmente aceitável de condições de trabalho. Segundo dados oficiais, os custos anuais com o funcionamento da RNPV e CPD ascendem a 3.8 milhões de euros, o que corresponde a cerca de 4% das verbas previstas para 2005 para prevenção, detecção e pré-extinção de incêndios florestais.
Figura 1 – Rede Nacional de Postos de Vigia
Em todas as actividades humanas, a adopção de tecnologia trouxe acréscimo de produtividade e eficácia, facilitando e agilizando essas mesmas actividades. Também na vigilância da floresta a tecnologia é decisiva na melhoria da eficácia da detecção. Portugal dispõe actualmente de conhecimento, tecnologia e suficientes projectos piloto que permitem concluir da sua adequabilidade como solução alternativa ou complementar aos métodos tradicionais de vigilância e detecção.

A experiência do INOV em matéria de videovigilância florestal remonta a meados da década de 90 com o desenvolvimento de um projecto piloto para o Parque Nacional da Peneda-Gerês. Já nessa época, os responsáveis do Parque se deparavam com questões operacionais de vigilância de uma área tão vasta, pretendendo com o referido projecto testar o conceito de videovigilância como ferramenta complementar de apoio. Como resultado, o projecto mostrou que a vigilância de grandes áreas pode ser realizada com sucesso recorrendo à videovigilância.

Apesar de ainda hoje os problemas operacionais de vigilância se manterem, o PNPG não consegui levar avante a instalação de um sistema deste tipo. No entanto o demonstrador permitiu que responsáveis de outras áreas protegidas tomassem consciência do valor que um sistema de videovigilância representa como ferramenta de gestão, não só para vigilância contra incêndios, mas também na vigilância de outras acções que preocupam quem tem que gerir património natural. Da lista de áreas protegidas que dispõe de sistemas de videovigilância destacam-se:

o Parque Natural da Arrábida
o Reserva Natural do Estuário do Sado
o Área de Paisagem Protegida do Litoral de Esposende
o Parque Natural da Serra da Estrela

O CICLOPE é um sistema de vigilância remota desenvolvido pelo INOV, com recurso a conhecimento e tecnologia nacionais. Existem actualmente em Portugal vinte e duas torres de vigilância, cobrindo uma área de aproximadamente 500.000 ha.
As previsões apontam que durante o presente ano sejam instaladas mais 12 torres de vigilância CICLOPE, que em conjunto com as restantes 22, passarão a cobrir uma área de aproximadamente 1 milhão de hectares.

O CICLOPE é um sistema vocacionado para a vigilância de grandes áreas, em particular para vigilância florestal. Pelas suas características o CICLOPE provou ser igualmente útil na gestão do combate a incêndios florestais, detecção de actividades ilícitas, estudo da natureza entre outras.

O sistema CICLOPE é composto por estações remotas onde é adquirida a informação: imagens, dados meteorológicos, dados de qualidade do ar, etc. Estas estações denominadas TVAD (Torres de Vigilância e Aquisição de Dados) são pois os elementos capilares do sistema, ligados ao Servidor CICLOPE através de uma rede de comunicações, cujo suporte físico e protocolo dependem do fim a que se destina o sistema. O equipamento instalado nas TVAD depende também do tipo de aplicação, podendo existir simultaneamente câmaras de visível e infravermelho para vigilância nocturna ou detecção automática de incêndios.
Figura 2 – Cobertura nacional proporcionada pelo sistema CICLOPE.
Em aplicações de carácter sazonal, onde não seja fundamental a existência de vídeo em tempo real, como por exemplo a detecção de incêndios florestais, poder-se-á utilizar uma qualquer rede de telecomunicações móveis, GSM, TETRA ou CDMA. Apesar do custo com comunicações, poderá ser interessante optar por uma solução deste tipo, visto o investimento ser mais reduzido que numa solução baseada numa rede privada de comunicações, montada exclusivamente para o efeito. É obvio que a questão da cobertura da rede de telecomunicações poderá condicionar a utilização de uma rede celular, se pensarmos que para a aplicação em causa, as TVAD se localizarão preferencialmente em zonas remotas.

A utilização de redes móveis como suporte a sistemas de televigilância, apresenta a vantagem de se poder instalar uma TVAD numa questão de horas, ou permitir a existência de TVAD móveis instaladas em viaturas automóvel. Como alternativa poder-se-ão utilizar comunicações via satélite, que no entanto por demasiado dispendiosas, tornam-se pouco interessantes, ou ainda montar uma rede rádio privada, PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) ou SDH (Synchronous Digital Hierarchy), as quais permitem pela largura de banda que disponibilizam, a transmissão de vídeo em tempo real com elevada definição. Esta tecnologia pode exigir a utilização de TVAD retransmissoras (TVAD-R) sempre que não exista linha de vista entre pontos da rede, ou quando a distância entre TVAD é muito elevada. Em ambiente urbano ou industrial poderá se mais interessante recorrer à transmissão por fibra óptica (OpF) ou cabo coaxial (CA). No entanto é de reter a flexibilidade do sistema CICLOPE quanto ao uso do meio de comunicação, podendo optar-se por aquele que melhor se adeqúe ao tipo de utilização.
A arquitectura do sistema assenta numa estrutura cliente-servidor. O acesso ao Servidor CICLOPE pode se realizado por diferentes meios. O mais comum é o Centro de Gestão e Controlo (CGC) coexistir na mesma máquina em que corre o Servidor CICLOPE, obtendo-se assim uma solução muito compacta e económica.O operador ou vigilante controla a posição das
câmaras das TVAD através da Aplicação CICLOPE, dispondo de um video wall para visualização das imagens. O CGC pode ser instalado em qualquer PC com Windows NT, 2000 ou XP, que esteja ligado em rede com o Servidor CICLOPE, controlando e recebendo imagens das TVAD. O acesso ao sistema é feito através de username e password, sendo permitida a presença simultânea no sistema de vários operadores. A gestão destes é efectuada através de permissões e prioridades configuráveis pelo administrador do sistema. Para uma máxima flexibilidade, o acesso dos CGC ao Servidor CICLOPE pode ser realizado por diferentes meios de comunicação. O mais usual é a utilização da rede fixa telefónica, RDIS, PSTN por modem de 56Kbps ou ADSL.
Figura 3 – Torre de vigilância do sistema CICLOPE.

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Figura 3 – Interface do operador.
O INOV nos serviços de manutenção que presta, recorre normalmente a este tipo de ligação para efeitos de manutenção preventiva, diagnóstico e actualizações de software.

O CICLOPE permite a interligação com outras aplicações, nomeadamente sistemas de detecção automática de incidentes (DAI) através de processamento de imagens de visível e infravermelho ou LIDAR, em particular para detecção automática de incêndios florestais.

Figura 5 – Detecção de uma coluna de fumo por processamento de imagem na gama do visível.
Para a detecção automática de focos de incêndio, podem ser utilizadas vários tipos de sensores. A utilização mais comum passa pelo uso de câmaras de infravermelho. No entanto o seu custo elevado e o facto de a câmara ter de se encontrar em linha de vista com o foco de incêndio, limita a área de cobertura, em particular em regiões montanhosas. No entanto, pelo facto de serem imunes às condições atmosféricas, o uso estes dispositivos torna-se particularmente interessante em condições de fraca visibilidade. Outro aspecto relevante é o facto de permitirem identificar a frente de chamas mesmo através do fumo. A utilização de câmaras na gama do visível e do infravemelho próximo permite obter uma solução com um custo por hectare substancialmente mais baixo. No entanto esta tecnologia é mais susceptível de gerar falsos alarmes, devido a efeitos solares e atmosféricos. Tal como na visão humana, elevados índices de humidade atmosférica, fumo e outras partículas em suspensão na atmosfera, podem limitar o alcance e eficácia da detecção.

Figura 6 – Princípio de funcionamento do detector LIDAR na detecção de colunas de fumo.
Recentemente o INOV patenteou a utilização da tecnologia LIDAR para detecção de colunas de fumo. Esta tecnologia baseia-se no envio de um feixe laser e analise da radiação

retrodifundida. O princípio de funcionamento é equivalente a um radar, constituindo a coluna de fumo pelas suas características, um obstáculo detectado pelo sistema. Tal como as câmaras de infravermelho, o LIDAR é fortemente imune às condições atmosféricas. Tem ainda a vantagem de permitir determinar com precisão a distância à coluna de fumo, e consequentemente a localização do foco de incêndio sem necessidade de triangulação. Por estas razões, a tecnologia LIDAR perfila-se como uma solução muito promissora para detecção automática de incêndios florestais.

 

 
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