Thermal imaging cameras for industrial applications need to be used more widely

отображения, возможности преобразования видеопотока для увеличения его информативности и др.

Классические и биспектральные тепловизоры

несмотря на текущие ограничения, российским потребителям доступны тепловизионные камеры различных типов: 1. Охранные – традиционные тепловизоры для круглосуточной защиты периметра и территории объектов: "видят" далеко, как правило предусматривают выбор объектива из нескольких вариантов в одной линейке. на вторжения реагируют заранее заданными способами. 2. С радиометрическими функциями – разнородная группа, включающая устройства: l Для измерения температуры тела – антиковидные термографические видеокомплексы с аЧТ, выполняющие безостановочный дистанционный контроль температуры людей. При совместном использовании с системами распознавания лиц и управления доступом обеспечивают ограничение прохода заболевших (например, путем блокировки турникета). Описаны в разных источниках, будут на слуху еще какое-то время. l Для мониторинга температуры оборудования, производственных линий и решения многих других задач. именно в этой подгруппе актуальные устройства и технологии создают значительный потенциал для новых применений. в отдельную и, пожалуй, наиболее перспективную категорию выделяются биспектральные IPкамеры, совмещающие в одном устройстве тепловизор и камеру видимого диапазона свариантами разрешения от Full HD (например, Smartec) до 4K UHD (Mobotix). Комбинация "тепловизор плюс видеокамера" дает самое информативное изображение не только для обнаружения событий, но и их верификации вреальном времени. О разработках в этой категории речь пойдет впереди. Функционала биспектральной камеры достаточно для решения большинства охранных задач на объектах любой сложности. Как правило, такие изделия имеют уличное исполнение для эксплуатации при очень высоких и низких температурах, защиту от ударов и повреждений, могут размещаться стационарно или на поворотно-наклонной платформе. некоторые модели оснащаются датчиком внешней температуры, антиобледенителем окна, стеклоочистителем с дистанционным управлением, "навесным" иК-прожектором для работы оптического модуля в полной темноте, микрофоном и громкоговорителем. У IP-камер с интерфейсами для подсоединения внешних охранных датчиков и исполнительных устройств есть дополнительные преимущества. используя реле, сухие контакты и др. можно выполнить подключение к внешним системам (например, пожарной сигнализации). Практичная реализация "биспектральности" –произвольно наполняемая модульная конструкция устройств отдельных производителей. вкачестве примера –монокорпусные камеры Mobotix: поставляются с уже установленным на заводе тепловизионным модулем по выбору заказчика и с одним-двумя свободными слотами под модуль камеры видимого диапазона, которая может быть подобрана индивидуально и установлена по мере необходимости. Еще интересная разработка того же вендора –биспектральная камера с выносным основным блоком, к которому трехметровыми кабелями подсоединяются до четырех сенсор-модулей, втом числе тепловизионные, в разных комбинациях. Сами сенсор-модули встраиваются встеновые панели, турникеты и другие пространства, что обеспечивает, помимо прочего, быструю и несложную замену вышедшего из строя узла. в нашей краткой и нестрогой классификации тепловизоров специализированную категорию отведем приборам во взрывозащищенном исполнении, предназначенным для работы на объектах ТЭК, нефтегазовой и других отраслей в потенциально опасных условиях с риском воспламенения паров, газов, пылевой взвеси или мелких волокон, находящихся в воздухе. Они имеют сертификаты ATEX, IECEx и др. для использования во взрывоопасных зонах и почти неуязвимы. "Готовых" моделей немного, подбор под проект индивидуален. Один из возможных вариантов реализации – "сборное" изделие, когда обычный тепловизор устанавливается встороннюю взрывобезопасную оболочку сгерманиевым стеклом.

Тепловизоры "видят" по-разному

Что видно?

в целом принцип действия тепловизоров одинаков, но различия между конкретными моделями довольно существенные. за счет чего возникает разница? в совокупности факторов большое значение имеют технологии и функции, которые есть у того или иного бренда икоторые могут повлиять на выбор оборудования под проект. Общий интеллектуальный тренд не обошел стороной тепловизионные камеры видеонаблюдения, и производители начали внедрять иразвивать в них бортовую видеоаналитику собственной разработки или совместно с партнерами. Уже не редкость встроенные алгоритмы обнаружения движения или пересечения виртуальной границы. Есть устройства с целым набором аналитики, например у Wisenet это определение направления движения, праздношатания, оставленных/похищенных предметов, входа/выхода из зоны, детектор внешнего воздействия, удара, детектор изменения температуры. ив дополнение аудиоаналитика сдетекцией выстрелов, громких криков, разбития стекла, взрывов. на тепловизорах могут работать все более сложные приложения видеоаналитики, к примеру распознавания лиц, номеров, падения человека, а также аналитика логистики, комплектации, дефектоскопии, выявления брака при производстве. важно, что такую аналитику пишут и российские разработчики. другой наглядный пример – поддержка тепловизором радиометрических функций. заявляют о них многие компании, но реализуют по-раз-

Инновационные тепловизорысовмещают тепловое иоптическое изображения

ному. Как правило, тепловизор выполняет мониторинг температуры объектов в отдельных точках кадра и автоматически уведомляет оператора видеосистемы о критичных изменениях значений в границах заранее заданной нормы. Особенности проявляются не только в диапазоне различаемой температуры и методике замера, но и в погрешности измерения, вариантах цветовой палитры для визуализации тепловых данных, настройке и управлении термографическими функциями средствами ПО из комплекта и/или совместимых сторонних решений. например, у биспектральных камер Smartec STX достаточно широкий диапазон различаемых температур от -40 до +150 °C с возможностью кастомизации до более высоких значений верх-

Зафиксированное аналитикой изображение автоматически "направляет" PTZ-камеру взону тревоги

ней границы, а у Mobotix M16 он еще шире, от -40 до +550 °C, причем температура замеряется в каждом пикселе кадра. Более того, на изображении можно выделить до 20 зон со своими порогами, и каждая из них будет независимым триггером тревоги при фиксации отклонений. При выборе и использовании тепловизора необходимо учитывать корреляцию точности и верхнего предела измеряемой температуры. Эти показатели связаны обратной зависимостью: выше максимальная температура измерения – ниже точность. При несоответствии назначения тепловизора и случая его применения могут происходить такие нежелательные события, как выгорание сенсора с дальнейшим выходом из строя всего устройства в случае попадания в кадр сверхвысокотемпературных объектов для характеристики диапазона измерения или постоянное возникновение ложных тревог, делающее использование прибора бессмысленным для характеристики точности. Повысить ситуационную осведомленность иэффективно предупреждать происшествия помогает взаимодействие тепловизионного ивизуального модулей в едином устройстве или двух отдельных камер. Обычно тепловизионный и визуальный видеопотоки отображаются по отдельности, но не всегда. например, инновационные тепловизионные системы Mobotix с двумя объективами предоставляют возможность накладывать тепловое и оптическое изображения друг на друга, чтобы результирующая картинка стала максимально ясной и информативной для оператора. Тепловизоры Wisenet TNO задействуют функцию Handover, при активации которой событие, зафиксированное аналитикой при обработке тепловизионного потока, автоматически "направляет" PTZ-камеру в зону тревоги и инициирует ее переход к нужной предустановке для детального рассмотрения интересующей области кадра. новые технологии и функции расширяют спектр использования тепловизионных и биспектральных систем для охраны объектов промышленности и транспортного сообщения, мониторинга и обнаружения угроз, в частности раннего обнаружения очагов возгорания, предотвращения распространения пожаров и аварий, связанных с перегревом энергетического оборудования, для профилактического обслуживания техники и многих других применений.

Семь задач – одно решение

Повышенный спрос на устройства для медицинского измерения температуры тела человека, вызванный пандемией, может оказаться кратковременным, а ниша применения стандартных тепловизоров как существовала до этого, так и продолжает существовать и развиваться. Тепловизионная техника востребована и может эксплуатироваться на самых разных объектах ив условиях любой сложности. лучший показатель эффективности тепловизоров – примеры некоторых реализованных проектов. Охрана периметра в одном из кейсов тепловизионные камеры вмалом количестве устанавливались вдоль протяженного периметра охраняемого объекта на удалении большем, чем это возможно с камерами видимого диапазона, обнаруживали попытки проникновения на дальних подступах и работали в связке с PTZ-камерами. в другом–тепловизоры соединялись с периметральной системой освещения с IP-управлением: при обнаружении движения камера инициирует тревогу и самостоятельно передает команду на включение освещения. Контроль технологической линии на промышленном предприятии, где при помощи тепловизоров контролировалась конвейерная лента, удалось предотвратить чрезмерный нагрев подшипников из-за отсутствия смазки и, как следствие, остановку конвейера. Мониторинг температуры оборудования из примечательных кейсов – круглосуточный контроль печатных машин на полиграфическом комбинате на предмет перегрева отдельных частей и блоков; контроль температуры в серверной для снижения риска выхода серверов из строя, связанного с неизбежной потерей данных, ограничением доступности клиентских сервисов, дорогостоящей и сложной заменой железа; контроль трансформаторных участков с разделением изображения на зоны (расширительный бак, расцепитель и др.), для каждой из которых задавались свои допуски по температуре и программировалась логика срабатывания (свое действие и сообщение для каждого блока). Оснащение грузового автотранспорта Проект, реализованный на российском горнообогатительном комбинате, позволил повысить безопасность людей и техники и снизить риски при вождении, особенно в ночное время, за счет установки тепловизоров на Белазы, которые круглые сутки в условиях крайне ограниченной видимости вывозят руду из карьеров. Оценка заполняемости резервуаров топливом Благодаря способности тепловизоров "видеть насквозь" биспектральные камеры во взрывозащищенном исполнении были использованы на топливно-наливной станции для определения уровня налива жидкости в резервуары, атакже видеомониторинга въездов/выездов транспорта. Применение в агропромышленном комплексе Подобные кейсы связаны с дистанционным контролем состояния здоровья животных на мПз, температурных режимов в теплицах иамбарах, нагрева зерна в зернохранилищах ит.д. Раннее обнаружение возгорания Среди примеров из практики, касающихся наблюдения за объектами, для которых критична опасность перегрева, – оснащение мусорных полигонов, пунктов сортировки, складских комплексов.

Дальше – больше

в статье дан лишь беглый взгляд на возможности современных тепловизоров, их гораздо больше. У тепловизионной техники огромный потенциал, функциональный и интеграционный. Процесс расширения сфер использования будет продолжаться, причем за счет не только уникальных проектов, но и типовых реализаций. Сейчас как никогда важно поддержать наметившийся переход тепловизоров из узкоспециального в массовый сегмент. впрочем, каждый проект по-своему уникален и решающее значение может иметь каждая деталь. все нюансы заказчику самому учесть практически невозможно, поэтому подбор тепловизионного оборудования доверяйте специалистам. n

Ваше мнение и вопросы по статье направляйте на ss@groteck.ru