Pobierz najnowszy numer

Newsletter

Zapisz się do naszego Newslettera, aby otrzymywać informacje o nowościach z branży!

Jesteś tutaj

Bezpieczeństwo dzięki kamerze termowizyjnej

Printer Friendly and PDF

Fot. 1. Przykładowy obraz z kamery termowizyjnej

Termowizja jest od wielu lat wykorzystywana w wielu gałęziach przemysłu, energetyce, budownictwie, ratownictwie, a nawet medycynie. Umożliwia między innymi nadzorowanie procesów produkcyjnych oraz kontrolowanie maszyn wykorzystywanych do produkcji. Dzięki detekcji anomalii temperaturowych umożliwia wykrycie pierwszych symptomów zużycia elementów maszyn, takich jak łożyska. Wykrycie anomalii ma istotny wpływ na płynność produkcji – można zareagować, zanim będzie za późno. Poza tym można nadzorować stan kabli, ich obciążenie i symetryczność przesyłania prądu. W budownictwie kamery termowizyjne pozwalają na obserwowanie rozkładu temperatur oraz wykrycie nieszczelności w izolacji termicznej i uszkodzenia instalacji grzewczej.

Kamery termowizyjne dają przede wszystkim możliwość obserwacji tego, czego zwykła kamera czy oko ludzkie nie jest w stanie zauważyć. Służą do pomiaru natężenia emisji fal elektromagnetycznych przez ciała o temperaturze wyższej niż zero bezwzględne. Wyniki pomiaru są przedstawiane w postaci graficznej. Różne temperatury są symbolizowane różnymi kolorami. Intensywność promieniowania danego obiektu zależy od jego własnej temperatury. Mierząc parametry promieniowania podczerwonego danego obiektu, mierzymy jego temperaturę.

Kamery termowizyjne działają dzięki detektorom promieniowania podczerwonego. Biorąc pod uwagę zasadę działania, można podzielić detektory na termiczne, piroelektryczne, fotonowe oraz bolometry. Detektory dzielimy też na chłodzone kriogenicznie i niechłodzone. Warto zaznaczyć, że znaczny wpływ na poprawę jakości i niezawodność pracy kamery ma jednoczesne użycie detektorów pracujących w różnych zakresach.

Wymienione powyżej typy detektorów różnią się zasadą działania, dokładnością, z jaką umożliwiają odczyt, i możliwym do uzyskania czasem eksploatacji. Gdy zastosowane są przetworniki chłodzone, wytwarzany obraz może być bardziej szczegółowy, co ma znaczenie np. w przypadku bardzo szybko poruszających się obiektów (np. na liniach produkcyjnych) czy w miejscach, w których dokładność ma bardzo duże znaczenie (np. podczas inspekcji elementów na płytkach drukowanych). Niestety duża dokładność pomiarów uzyskiwana dzięki wykorzystaniu przetworników chłodzonych kriogenicznie jest okupiona krótkim czasem eksploatacji i wysoką ceną. Kamery z takimi przetwornikami wymagają okresowych napraw, co generuje dodatkowe koszty. Wprowadzenie kamer z niechłodzonymi układami detekcji umożliwiło szersze wykorzystanie termowizji w różnych dziedzinach techniki. Są one znacznie tańsze oraz nie generują okresowych kosztów związanych z eksploatacją. Z racji szybkiego rozwoju i poprawy jakości przetworników niechłodzonych zagościły one w systemach dozoru wizyjnego, gdzie warunki pracy nie są aż tak trudne, aby wymagały zastosowania przetworników chłodzonych.

Fot. 2. Przykładowy obraz z kamery termowizyjnej

Kamery termowizyjne wykorzystujące przetworniki niechłodzone są obecnie stosowane nie tylko w obiektach chronionych przez wojsko czy straż graniczną, ale również w obiektach cywilnych. W odróżnieniu od kamery tradycyjnej, która rejestruje światło odbite, kamera termowizyjna rejestruje promieniowanie emitowane przez obiekty. Dzięki temu doskonale nadaje się do obserwacji terenów nieoświetlonych, porośniętych roślinnością. Ponadto, dzięki wprowadzeniu do kamer termowizyjnych elementów analizujących treść obrazu, możliwe jest ich wykorzystanie w układach zaawansowanej automatyki. Kamera może automatycznie reagować na różne wydarzenia. W momencie wykrycia intruza może automatycznie podjąć zaplanowane działania, takie jak inicjacja nagrywania, zmiana pozycji i wiele innych. Warto nadmienić, że wykrycie intruza jest możliwe znacznie wcześniej niż w przypadku zastosowania kamer tradycyjnych. Dzięki funkcji pomiaru temperatury możliwe jest zaklasyfikowanie obiektów nie tylko na podstawie ich rozmiarów czy prędkości poruszania się, ale również ich temperatury.

Kamery termowizyjne mogą być wykorzystane również w systemach ochrony przeciwpożarowej. Można je zastosować na przykład na wysypiskach śmieci, które często borykają się z problemem samozapłonu stert odpadów. Do inicjacji pożaru bardzo często dochodzi głęboko pod powierzchnią wysypiska, co bardzo utrudnia jego wykrycie we wczesnym stadium. Termowizja pozwala na wykrycie zagrożenia, zanim pojawi się dym i płomień, a więc umożliwia zduszenie zagrożenia w zarodku.

W systemach bezpieczeństwa można stosować kamery wieloprzetwornikowe, w których wykorzystane są przetworniki różnych typów. Jednym z nich jest detektor termiczny, a drugim klasyczny przetwornik CMOS pracujący w widmie optycznym. W uproszczeniu są to dwie kamery zamknięte w jednej obudowie. Oba obrazy możemy oglądać i rejestrować niezależnie lub nakładać jeden na drugi.

Kamery termowizyjne są produkowane jako stałopozycyjne oraz obrotowe. Oferta firmy Dahua Technology góruje nad konkurencją dzięki kamerze termowizyjnej TPC-PT8620B. Jest to kamera obrotowa wyposażona w dwa moduły detekcyjne. Rozdzielczość przetwornika termowizyjnego pracującego w zakresie spektralnym 7~14 µm wynosi 640 x 512 pikseli, natomiast klasyczny przetwornik pracujący w widmie optycznym ma rozdzielczość 2 Mpx. Oba moduły są wyposażone w obiektywy zmiennoogniskowe sterowane za pomocą silników elektrycznych. Kamera umożliwia pomiar temperatury i ma zaawansowane funkcje analizy treści obrazu, w tym funkcję detekcji ognia. Standardowa gwarancja w okresie 42 miesięcy jest potwierdzeniem, że firma Dauha jest pewna jakości swoich produktów.

Obserwując nieustający rozwój metod pomiarów temperatury, spadek cen i powiększanie się grona potencjalnych odbiorców tego typu rozwiązań, wierzę, że kamery termowizyjne będą stosowane coraz częściej i będą znajdować coraz więcej zastosowań.

Maciej Pietrzak
Dahua Technology Poland

 

Zabezpieczenia 2/2017

Wszelkie prawa zastrzeżone. Kopiowanie tekstów bez zgody redakcji zabronione / Zasady użytkowania strony