Паника, давка, пожар — как предотвратить катастрофу в месте, где собираются тысячи человек? Ответ кроется не в увеличении штата охраны, а во внедрении интеллектуальных систем, предсказывающих риски — технологических стражей современных арен спорта.

На связи Иван Кондратенков, руководитель направления слаботочных систем К2Тех. Давайте пройдем путь обычного болельщика, чтобы увидеть, как технологии создают его безопасность буквально на каждом шагу, превращая стадион в цифровую крепость. 

На подходе

Еще до того, как болельщик увидит фасад стадиона, он входит в зону действия внешнего контура безопасности. В дело вступают технологии наблюдения, предотвращающие угрозы на дальних подступах. Здесь, интегрированные в уличные фонари и элементы ландшафта, работают камеры нового поколения. Панорамные камеры с мультисенсорной (мультиматричной) технологией обеспечивают обзор в 180 и даже 360 градусов. 

Секрет — в нескольких независимых модулях и адаптивном распределении пикселей: вместо съемки панорамы «в лоб», система динамически выделяет ресурсы на зоны интереса. Например, показывает общий план огромной толпы у ворот, при этом сохраняя детализацию, достаточную для распознавания лица конкретного человека на расстоянии в 150 метров. Одна такая камера заменяет десяток традиционных аналогов. 

Ключевая роль отводится не просто видеонаблюдению, а интеллектуальному видеонаблюдению с видеоаналитикой. Пока оператор фокусирует внимание на подозрительном человеке у дальнего входа на парковку, система продолжает на постоянной основе фиксировать общую картину на всей остальной площади, распознавая лица и номера автомобилей, выявляя оставленные предметы. Захватывая лицо человека, система сравнивает его с базами данных в режиме реального времени.

Так, оператор получает не «сырое» видео, а целенаправленные оповещения о конкретных инцидентах. Это радикально повышает эффективность: вместо того чтобы вручную просматривать десятки кадров, служба безопасности реагирует на готовые, верифицированные искусственным интеллектом сигналы, предупреждая развитие опасных ситуаций на самых ранних стадиях.

Видеть насквозь

По мере приближения к воротам стадиона поток болельщиков организуется в направляемые коридоры. Здесь начинается этап активного контроля доступа — фронтир систем физической безопасности. В игру вступают интеллектуальные досмотровые зоны. В отличие от рамок металлодетекторов, на современных стадионах используются радиоволновые сканеры, оптимизированные для высокопроходимых мест. 

Они работают на основе излучения, которое отражается от тела человека и предметов под его одеждой. Система строит схематичную проекцию-контур его тела. На этом контуре автоматически подсвечиваются зоны, где под одеждой обнаружены посторонние предметы. Это позволяет оператору сразу увидеть аномалию: например, что у человека в районе пояса или в кармане куртки находится объект, по форме и плотности похожий на пистолет. Точность фильтрации ложных срабатываний в разы превосходит обычные металлодетекторы, спасая посетителей от бесконечных очередей и нервозной атмосферы. 

Параллельно с этим на турникетах работают уже упомянутые ранее системы распознавания лиц, сравнивая лицо подошедшего человека с биометрическим шаблоном, связанным с его билетом. Это позволяет автоматизировать процесс прохода через турникеты, исключая передачу билетов третьим лицам.

Для проверки сумок используются томографические интероскопы, работающие на основе двухпроекционного сканирования: во время движения сумки источники излучения и детекторы создают тысячи снимков под разными углами, а на экране оператора возникает объемная модель содержимого. С оптимизацией работы подобных систем также помогает ИИ: модель, обученная на миллионах референсов, автоматически выделяет подозрительные части изображения: провода, батарейные массивы, колющие предметы и пр. При обнаружении угрозы конвейер останавливается, а сигнал тревоги поступает как оператору интероскопа, так и в центр управления безопасностью. Для определения радиационных и химических веществ используются встроенные радиационные мониторы и газоаналитические сканеры, «вдыхающие» микрочастицы с поверхности сумок.

Как на своих двоих

Помимо пешеходных потоков, в фокусе систем безопасности также находятся автомобили. По мере приближения к стадиону машины попадают в зону действия многослойной системы идентификации и досмотра. Технологии здесь также работают на опережение. Камеры сканируют номера, и в случае, если система определяет номер из «черного списка» или движение транспортного средства на высокой скорости, в дело вступают противотаранные системы — блокирующие комплексы, скрытые под асфальтом. Подобные системы могут как изящно преградить движение легкового автомобиля, так и остановить 30-тонный грузовик, движущийся на полной скорости. 

Даже если номер автомобиля находится в списке гостей, а скорость передвижения не вызывает подозрений, машину ожидает глубинный досмотр: радиационные детекторы, газоаналитические сканеры и системы сканирования днища не оставляют шанса даже очень хорошо спрятанным «секретам» злоумышленников. 

После допуска автомобиль встречает навигационная система, автоматизирующая процессы парковки. Светодиодные экраны показывают количество и расположение парковочных мест, а проекционные системы указывают направление к свободным секторам. Зачастую над каждым парковочным местом устанавливаются камеры со светодиодной индикацией. Во-первых, цветная индикация может показать свободные и занятые места, зоны для посетителей с ограниченными возможностями . Во-вторых, камеры контролируют соблюдение правил парковки, оповещая службу безопасности о любых нарушениях. Для удобства поиска автомобиля после матча у лифтов установлены информационные терминалы, интегрированные в единую систему — они прокладывают маршрут до конкретной машины и избавляют болельщиков от блужданий по огромным парковочным пространствам стадиона.

Разделяй и властвуй

Попав на территорию стадиона, болельщик оказывается в инфраструктурном объекте с множеством секторов, коридоров, лестниц. Предотвращение давки — критическая и первоочередная задача систем безопасности на спортивных объектах. В игру вступают системы управления толпой — комбинации физических барьеров, систем навигации и аналитики. Мониторинг плотности потоков людей обеспечивают видеокамеры со встроенными модулями аналитики. Они строят тепловые карты, отображающие плотность скопления болельщиков в разных зонах. 

Когда плотность людей на отдельный участках достигает критического уровня, система автоматически подает сигнал в центр управления. Оттуда оператор может активировать модульные барьеры с электроприводом и светодиодные табло, которые перенаправляют поток по безопасным маршрутам. Решение может быть интегрировано с системой оповещения и управления эвакуацией — в случае возникновения опасной ситуации динамики начинают транслировать инструкции и просьбы не задерживаться в перегруженной зоне.

С высоких трибун

Пройдя на трибуны, болельщики попадают в поле действия уже знакомых нам мультисенсорных камер. В условиях обширных открытых пространств панорамное зрение позволяет исключить слепые зоны, обеспечивая полный обзор без потери общего контекста изображения при зумировании. Одна такая камера может покрыть сектор трибуны в пару-тройку сотен мест, заменяя до 5 стандартных устройств. 

Когда на стадионе собирается количество людей, близкое к пиковым значениям, на первый план выходит видеоаналитика. Она автоматически выявляет подозрительные ситуации — например, бег против потока, длительное пребывание в непредназначенных для этого зонах, попытки проникновения в служебные помещения, конфликты болельщиков. В случае обнаружения подобных инцидентов оператор мгновенно получает уведомление, на экран выводится изображение с ближайших камер. 

Система распознавания лиц позволяет по одному кадру найти человека в видеоархиве со всего стадиона за секунды. Стоит упомянуть, что видеоаналитика не работает изолированно. При обнаружении критической угрозы система может автоматически: передать координаты группе быстрого реагирования, активировать систему оповещения в данном секторе, направить дополнительные поворотные камеры на место инцидента, заблокировать ближайшие турникеты и двери.

Алгоритмы анализа видеопотока также позволяют службам оперативно перенаправлять потоки людей, временно ограничивать доступ в переполненные секторы или открывать дополнительные выходы. При возникновения давки счет идет на секунды, поэтому скорость работы современных алгоритмов — незримый ангел-хранитель болельщиков. 

Бывает дым и без огня

В условиях гигантских открытых площадей стадиона традиционные детекторы неэффективны, видеоаналитика выполняет очередную критически важную функцию — обнаружение дыма и огня. Даже если разместить датчики над каждым сиденьем, дым вряд ли будет зафиксирован, не говоря уже об экономической нецелесообразности подобных решений. В свою очередь модули видеоаналитики, «натренированные» терабайтами видеозаписей, замечают задымление еще на ранних стадиях, отличают огонь от бликов света или отражений, снижая ложные срабатывания. Для повышения эффективности используют камеры со встроенными тепловизионными модулями, что вместе с машинным зрением позволяет безошибочно отличить воспламенение фанатского файера от клубов пара электронной сигареты. 

Однако открытые пространства стадиона — не единственная сложность в обеспечении пожарной безопасности. Существуют зоны, недоступные для традиционных датчиков из-за сложности доступа. Например, как обеспечить контроль за LED-экранами, висящими под самым куполом стадиона? Технологичный ответ: аспирационные системы. Это высокочувствительные комплексы принудительного забора воздуха, предназначенные для сверхраннего обнаружения возгораний. 

В отличие от традиционных извещателей, пассивно ожидающих попадания дыма, аспирационные системы активно набирают воздух через сеть трубопроводов, анализируя его на содержание частиц дыма. Благодаря встроенным оптическим сенсорам система измеряет плотность воздуха с высочайшей точностью и обнаруживая тление еще до появления видимого дыма или открытого пламени.

Для защиты наиболее труднодоступных мест, таких как кабельные трассы, также используют термокабели — специализированные провода, работающие по принципу распределенных датчиков температуры. Они непрерывно отслеживают изменения температуры вдоль всей длины и точно фиксируют места перегрева или возгорания. Использование таких решений формирует многоуровневую систему противопожарной защиты, где подсистемы дублируют друг друга, обеспечивая безопасность болельщиков.

Цифровой мозг

Согласитесь, перечисление категорий и решений систем безопасности на стадионах уже создает ощущение масштаба. Но что если посчитать количество устройств, оценить объем собираемой информации и количество людей, безопасность которых нужно обеспечить — как объять необъятное? Для этого внутри спортивного гиганта размещается центр управления стадионом (ЦУС) — цифровой мозг, который создает упорядоченную систему, способную предвидеть угрозы, управлять толпой, координировать действия персонала. 

На современных стадионах установлены тысячи камер, генерирующих терабайты потокового видео. Эти данные обрабатывают модули видеоаналитики, требующих серьезных вычислительных ресурсов. Для этого внутри стадиона размещается серверное помещение — мини-ЦОД с вычислительным и сетевым оборудованием, системами бесперебойного электроснабжения и кондиционирования. Они обеспечивают отказоустойчивость ИТ-инфраструктуры даже при перебоях с электричеством.

Следующий «слой» центра управления — программные платформы, которые объединяют данные из всех подсистем: видеонаблюдения, систем контроля и управления доступом, пожарной сигнализации, инженерных систем и многочисленных датчиков, включая те, что отслеживают деформацию несущих конструкций. Эти данные анализируются в реальном времени, а часть управленченских функции управления полностью автоматизирована. 

Однако принятие финальных решений всё же остаётся за человеком. В день матча в ЦУС находятся операторы, а также представители полиции и МЧС. Для того, чтобы сделать контроль наглядным, в центре управления размещаются видеостены на базе LCD или LED-панелей. Оператор в ЦУБ видит не разрозненные сигналы, а комплексную картину инцидента и предлагаемые системой шаги по его разрешению, что радикально сокращает время реакции — оператору не нужно поочередно переключать тысячу камер или «скакать» по десятку различных интерфейсов. Основой для этого выступают уже упомянутые выше программные платформы, такие как PSIM/ССОИ.

В критической ситуации ЦУС сокращает скорость принятия решения до нескольких секунд. Например, при пожаре система автоматически выведет на экран видео с места инцидента и предлагает запустить сценарий эвакуации: заблокировать лифты, активировать системы пожаротушения, дымоудаления и СОУЭ (систему оповещения и управления эвакуацией), открыть аварийные выходы по заранее заданным маршрутам, передать информацию в службы спасения и т.д. Так сложная цепочка действий по спасению человеческих жизней сводится до нажатия одной кнопки.

Вектор ближайших лет — переход от реагирования к предсказанию. Рынок уверенно движется к тому, что в ближайшие годы центр управления безопасностью станет симбиозом цифровых двойников, Big Data и предиктивной аналитики. 

Безопасность становится неотъемлемой частью зрелища. Беспрепятственный проход через турникеты, удобная навигация — все это влияет не только на защищенность людей, но и на их впечатления от события, на желание вернуться снова. Истинная цель всех описанных технологий — стать незаметными для внимания десятков тысяч зрителей. Безопасность перестает быть барьером и становится продолжением пути болельщика к эмоциям от матча любимой команды.