10 тепловизоров для дронов и как работает тепловизионная съемка

Интерес к тепловизионной технике растёт с каждым днём. Вместе с тем, примеров применения в реальных системах видеонаблюдения не так и много. Причины: дороговизна оборудования, недостаток информации по правилам проектирования систем с тепловизорами, неясная эффективность использования в реальных обстоятельствах.

Преимущества использования инфракрасной камеры

Тепловизионные исследования заключаются в наблюдении за тепловыми потоками, излучаемыми объектом, зарегистрированными с помощью инфракрасной камеры. Результат исследования называется термограмма — тепловое изображение в виде карты, показывающей распределение температур. Они позволяют проверить состояние теплоизоляции зданий, обнаружить низкое качество окон и ошибки в процессе их использования тепловизора:

Преимущества использования инфракрасной камеры
  • Быстрый поиск проблемы — что особенно важно для больших поверхностей.
  • Экономически эффективное использование тепловой энергии и значительное сокращение расходов, связанных с ее потреблением, после устранения проблемы.
  • Получение уверенности при покупке дома, квартиры: оценка необходимости ремонта, затрат на отопление, подтверждение технического состояния или основание вести переговоры о снижении цены.
  • Правильное планирование теплоизоляции здания.
  • Утепление фрагмента здания, который показывает наибольшие потери тепла без необходимости ненужных инвестиций в  теплоизоляцию всего здания.

Тепловизор Workswell WIRIS Mini

WIRIS mini — это тепловизионная система, разработанная для дронов, которая по сравнению с их традиционной версией Workswell WIRIS имеет значительно меньшие размеры и легче по весу. Это компактная система, которая объединяет тепловизор, цифровую камеру (в видимом спектре), процессорный блок с опцией блока записи радиометрических данных с помощью цифровой системы HDMI. Данные могут храниться либо во внутренней памяти, либо на внешней карте microSD. Кроме того, в случае подключения GPS координаты GPS сохраняются на отдельных изображениях. Вес 0,35 фунтов (160 грамм).

Рекомендации по проектированию систем видеонаблюдения с использованием тепловизоров

Наибольшее количество вопросов при проектировании систем видеонаблюдения с использованием тепловизоров возникает на этапе разработки проектного решения и определении тактики охраны объекта. По этой причине основные рекомендации посвящены именно этому.

  1. Точно формулируйте задачу Крайне важно вместе с заказчиком сформулировать задачу, которую требуется решить. Что это будет — обнаружение цели, распознавание или идентификация. Учитывайте, что эти формулировки для тепловизора имеют иной смысл.

  2. Используйте корректировки для критерия Джонсона Оговорите с заказчиком вероятность решения задачи и возможность работы в сложных метеоусловиях. Для особо важных объектов возможно придется установить в разы больше устройств, чем предполагалось.

  3. Используйте тепловизор по назначению Не стоит использовать тепловизор только лишь как средство экономии на освещении. Его основное назначение — наблюдение за открытыми пространствами ночью без освещения, где вероятность появления ложной цели минимальна. Скорее всего оператор не будет смотреть на изображение, получаемое с тепловизора (это просто неприятно), поэтому основная задача тепловизора — предоставить данные для работы детектора движения. Если в поле зрения постоянно будут появляться объекты, не представляющие угрозу, то внимание оператора будет притупляться и безопасность объекта снижаться. К тому же, тепловизионное изображение не позволяет качественно идентифицировать объект и определить степень угрозы. Например, невозможно определить — к объекту приближается грибник, или диверсант. В связи с этим, основное назначение тепловизора — охрана дальних подходов к объекту в малонаселенных местностях и местностях со сложным рельефом, охрана береговых зон, акваторий, контроль запретных зон. Первостепенная задача тепловизора — обеспечить срабатывание детектора движения.

  4. Помните об ограничениях работы тепловизора Тепловизор эффективен для целей, которые не имеют намерения укрыться, и не столь эффективен для замаскированных объектов. Тепловизор не эффективен в яркий солнечный день. Тепловизор не сможет предоставить достоверные данные о приметах объекта для его розыска и эффективного расследования.
  5. Совмещение тепловизоров и обычных камер дает наилучший результат Наилучший результат с точки зрения защиты объекта дает совмещение тепловизионных камер и обычных. В этом случае тепловизоры обеспечивают обнаружение объектов на дальних подступах и его ведение, а обычные камеры дают возможность оператору распознать объект на ближних рубежах и классифицировать его по степени угрозы. В яркий солнечный день обычные камеры позволяют обнаруживать объект на расстояниях сопоставимых с дальностями работы тепловизоров и заменяют их, когда объект наблюдения «сливается» с температурой фона.

Читайте также:  Зачем нужен терморегулятор для радиатора отопления, и какой выбрать

После того, как определены все цели и методы защиты объекта, среди которых нашлось место для тепловизора, необходимо определить места установки тепловизоров, выбрать углы обзора, и рассчитать дальность действия. Как было сказано выше, расчеты проводятся на основании критерия Джонсона с соответствующими поправками на вероятность решения задачи и метеоусловия. Когда необходимые значения плотности пикселей определены, производится оптический расчет. В тепловизорах часто возникает соблазн использования длинно фокусных объективов, ведь расстояния обнаружения могут быть до нескольких километров.

И здесь мы не устаем повторять, что объектив с большим фокусным расстоянием сильно сокращает угол обзора и увеличивает мёртвую зону перед камерой. Это всегда следует иметь в виду при определении места и направления установки тепловизора.

Для специалистов проектировщиков мы провели вебинар на тему проектирования систем видеонаблюдения с использованием тепловизионных камер:

Замеры внутри дома

Когда дом уже жилой, в нем всегда есть стационарная мебель, которую невозможно демонтировать.

Поэтому, если возле стен внутри дома стоит душевая кабинка, кухонная мебель, шкаф купе и т.д., то именно эти места от обследования будут скрыты.

А та картина, которую вы увидите снаружи в этих точках, может быть далека от истинной. Объясняется это тем, что при обычном ”пироге” стены, вы увидите только температуру поверхности, на которую будут влиять одни лишь внешние условия.

Замеры внутри дома

Что будет происходить изнутри, вам будет неизвестно. Поэтому для внутренних замеров нужно «чистое» помещение.

Принцип действия

Работа приборов этого типа основана на возникновении инфракрасного излучения и определении показателя абсолютного значения излучаемой в инфракрасном спектре энергии длины волны.

Инструмент направляется на удалённый объект, расстояние до которого лимитируется только диаметром замеряемого пятна и составом («чистотой») окружающей объект воздушной среды. Измерение характеристик излучения объекта (его интенсивность и спектральный состав) пирометрическим прибором косвенным образом определяет и температуру его поверхности.

Читайте также:  Газовое отопление: расход газа газовым котлом

Принцип работы пирометра определяет основной функционал инструмента:

  • измерение температуры удалённых (недоступных или труднодоступных) объектов, а также температуры их движущихся элементов;
  • анализ температурного режима находящихся под напряжением объектов при невозможности контактных способов измерения;
  • экспресс-фиксация быстрых температурных изменений поверхности объектного тела;
  • исследование объектов, обладающих низкой теплоёмкостью или теплопроводностью.

Использование пирометра на промышленных объектах и в быту не представляет никаких сложностей: инструмент наводится на обследуемый объект, измерение и фиксация на дисплее температурных данных выполняется в считанные секунды при нажатии и удержании «курка».

Нужны ли дополнительные объективы: мнение специалиста

Профессионалы считают, что подобное приобретение оправданно только в случае обследования дома тепловизором организациями. Они могут быть двух видов. Телескопические помогают при съемке верхних этажей высотного здания, придавая дополнительную четкость картинке, а широкоугольные позволяют увидеть строение целиком, когда нет возможности отойти назад.

Для бытового использования в подобных объективах необходимости нет. Ведь владельцу квартиры не нужна съемка всего дома целиком – достаточно только своих окон. И даже если они расположены достаточно высоко, утечку тепла подобный прибор показать вполне способен.

Нужны ли дополнительные объективы: мнение специалиста

Проверка дома тепловизором – точные и достоверные данные о потерях тепла

Реальная энергоэффективность и экономия тепловых ресурсов невозможна без информации о реальных потерях тепла и местах его утечки.

Тепловизионный контроль является одним из самых эффективных и наглядных методов неразрушающего контроля внутренних и внешних поверхностей промышленных и гражданских зданий и сооружений.

Тепловизор предназначен для сканирования характера и интенсивности инфракрасного излучения любого объекта с температурой, отличной от температуры окружающего воздуха.

ЧИТАТЬ ПО ТЕМЕ:Основная информация о расчете тепловых потерь в тепловых сетях

Основные сферы применения тепловизора

Проверка дома тепловизором способна выявить:

  • места наибольшего оттока тепла;
  • засоры в отопительных системах;
  • прорывы систем отопления: крупных тепломагистралей и внутрикомнатных теплых полов;
  • точки избыточного и недостаточного воздухообмена;
  • места, глубину и характер трещин в стенах, где невозможно определить другим методом;
  • герметичность оконных стеклопакетов;
  • дефекты в электрооборудовании, сопровождающиеся тепловыми всплесками и перегревом;
  • места обитания грызунов и даже отследить сбежавшее животное, забившееся в подвал.
Читайте также:  Кран регулировочный для радиаторов

Проверка дома тепловизором должна выполняться как перед теплоизоляцией различными материалами, там и после выполнения работ, чтобы оценить их качество и исправить недостатки. Это реально повышает качество теплоизоляции и снижает затраты на обогрев в дальнейшем.

Приборы для проверки качества теплоизоляции

Обследование на возможные потери тепла выполняются как самим тепловизором, так и целым рядом вспомогательного оборудования.

Это могут быть:

  • мультифункциональные измерители;
  • сканеры влажности;
  • аэродверь;
  • визуальные и измерительные пирометры.

Именно сочетание разных приборов позволяет получить достоверную картину теплопотерь и точно установить места наибольших на экране показывает целую гамму цветов, в зависимости от температуры поверхности здания или сооружения.

Виды тепловизоров

Для обследования домов используются в основном технические тепловизоры с полностью радиометрическим изображением, показывающим точную температуру в каждой выбранной точке на термограмме. Высокая чувствительность дает возможность контролировать перепады температур на поверхности самых разных объектов как снаружи, так и внутри здания.

Реже применяют визуальные пиромеры, которые показывают на дисплее аномально горячие зоны.

Они дешевле и способны дать картину потерь там, где нет необходимости в точном знании температурных параметров. Выпускаются с неохлаждаемым и охлаждаемым сенсором.

Измерение температуры выполняется фокальным матричным датчиком. Матрица датчика и определяет его тип – базовый, профессиональный и экспертный.

Для энергоаудита зданий используются приборы с измерением температуры до +350 °C.

Результаты проверки дома тепловизором

Тепловизор фактически проводит рентгенологическое обследование здания и сооружения, позволяющее получить картину недостатков и составить план по их устранению.

С помощью этого прибора можно составить паспорт объекта, в котором будут указаны все дефекты, их температурные показатели, заключение эксперта и при необходимости, прописаны рекомендации по устранению недостатков.

Такой паспорт может быть составной частью энергетического паспорта здания.

Специалиста с тепловизором имеет смысл приглашать до начала проведения мероприятий по повышению энергоэффективности, чтобы оценить потребность в материалах, выполнить необходимый ремонт и устранение точек потерь тепла. После теплоизоляции объекта тепловизор также поможет оценить качество выполненных работ и, при необходимости, выполнить устранение недостатков.

Кроме контроля ремонтных и строительных работ, тепловизор поможет оценить недвижимость при покупке, выявить скрытые трещины, негерметичные окна, проверить бесконтактным методом состояние проводки, наличие грызунов и т.д., даже если был выполнен косметический ремонт и визуально все выглядит отлично.

ЧИТАТЬ ПО ТЕМЕ:Как и чем утеплить потолок в доме

Тепловизор – это отличный способ выявления скрытых дефектов, помощник в ремонтных и строительных работах, один из факторов безопасности электрических сетей.