Назад
28 апреля, 2020

Тепловизор эпидемиологический

Первые опыты по созданию тепловизоров начали проводить ещё до Второй мировой войны. С тех пор эти приборы нашли применение в различных областях человеческой жизни. Тепловизор прочно вошел в медицинский арсенал.

С помощью тепловизоров для замера температуры тела проводят диагностику многих видов заболеваний. Такой вид диагностики называется инфракрасная термография (ИКТ). В этом методе применяются медицинские тепловизоры высокой чувствительности и точности.

А последние события в мире, связанные с быстрым и бесконтрольным распространением вирусной инфекции, показали, что перед приборами для измерения температуры тела стоят новые задачи.

Тепловизионная техника сделала ещё один шаг в своём развитии. От медицинских тепловизоров к тепловизорам для эпидемконтроля.

Эпидемиологический тепловизор объединяет в себе тепловизор высокой точности измерения и видеокамеру, работающие как единый комплекс.

С помощью таких теплотелевизионных регистраторов появляется возможность быстрого бесконтактного измерения температуры у больших потоков людей.

Другие приборы для измерения температуры тела не могут обеспечить приемлемой скорости замера и обработки данных.

Их использование в общественных местах с большой проходимостью неизбежно приведёт к возникновению заторов и существенному снижению скорости движения. Кроме того, это очень трудозатратно.

 

 

Гораздо эффективнее проводить замеры такими приборами лишь у ограниченного количества людей, уже выделенных из потока с помощью тепловизионного мониторинга.

Существует мнение, что применение тепловизоров для эпидемконтроля не очень оправдано, т к. далеко не у всех носителей опасной вирусной инфекции проявляются симптомы в виде повышенной температуры тела.

Однако, это не означает, что нужно пренебрегать возможностью выявления в местах скопления людей тех, у кого эти симптомы уже проявились. Ведь чем меньше носителей окажется в прямом контакте со здоровыми, тем меньше будет вирусная нагрузка на население в целом. И тем успешнее будут меры по замедлению развития эпидемии.

К тому же это поможет в борьбе с распространением вирусной инфекции между странами.

Для решения данной задачи многие государства уже применяют переносные или стационарные теплотелевизионные регистраторы в аэропортах, в зоне паспортного и таможенного контроля, на железнодорожных и автовокзалах, на других транспортных объектах и точках пересечения границы.

 

На что обратить внимание при выборе эпидемиологического тепловизора

 

Полноценный тепловизор для измерения температуры тела человека, использующийся в этих целях, должен соответствовать необходимым характеристикам, которые определяются его практическим применением:

  • Высокая точность измерения: до ±0.3 °С и самокалибровка;
  • Разрешающая способность: от 384х288 точек;
  • Оптическая система, обладающая широким углом обзора;
  • Применение системы детектирования лиц;
  • Простота использования ПО для оператора;
  • Прочный защищённый корпус;
  • Небольшие габариты и вес прибора;

 

Высокая точность тепловизора для измерения температуры нужна, чтобы уверенно определять людей с повышенной температурой тела и избежать ошибочных срабатываний прибора.

Погрешность до ±0.3°С является приемлемой для этой задачи. Не стоит путать её с чувствительностью прибора, которая может достигать 0.04-0.05°С.

Для того, чтобы точность бесконтактного измерения температуры не падала в процессе применения теплотелевизионного регистратора, периодически должна проводиться его самокалибровка.

В противном случае точность существенно уменьшается из-за неизбежного попадания в поле зрения прибора объектов с температурой намного выше/ниже среднеизмеряемой.

Такая самокалибровка проводится прибором в автоматическом режиме с помощью специального устройства, которое называется модель абсолютно черного тела (АЧТ).

Оно излучает в инфракрасном спектре эквивалент постоянной температуры, с которой сверяется теплотелевизионный комплекс.

 

Тепловизоры, работающие без элемента АЧТ, малопригодны для задач эпидемконтроля, т. к. не могут поддерживать требуемую точность измерения температуры тела человека.

Приемлемое качество изображения, выдаваемое прибором, должно сочетаться с оптимальным захватом области измерения. Это достигается соответствием параметров оптической системы разрешению инфракрасной матрицы тепловизора.

Обычно зона измерения имеет площадь от 10 до 22 м². Практическое применение тепловизоров для измерения температуры показало, что при таких условиях целесообразно выбирать разрешение матрицы не ниже 320х240 точек. Иначе страдает качество изображения и точность замеров даже при высоких характеристиках оптической части системы.

Для того, чтобы стационарный теплотелевизионный регистратор игнорировал любые излучающие объекты, кроме людей, и проводил замеры температуры именно в требуемой области (обычно это область лба), в нем должна быть заложена функция «умного определения лиц».

Также важна возможность работы комплекса в автоматическом режиме. Тогда оператору нет необходимости неотрывно смотреть в экран. При обнаружении человека с температурой, превышающей заданное значение, система сама подаст сигнал оператору.

Это достигается специально разработанным ПО. При этом автоматически может вестись и журнал событий с фото/видео фиксацией всех срабатываний системы.

В результате один оператор может контролировать несколько работающих стационарных теплотелевизионных регистраторов одновременно. Важны удобство и интуитивная понятность ПО для простоты обучения и работы оператора.

В местах с высокой проходимостью и скоростью потока людей нужна способность комплекса проводить замеры у большого количества объектов одновременно, работать на дистанциях от трёх до шести метров, а также достаточная частота смены кадров экрана.

 


Установка комплекса в ПАО Газпром и Х5 Retail Group

 

 

Тепловизор для измерения температуры тела людей не должен быть тяжелым и громоздким, чтобы не возникало проблем с его размещением как на переносном штативе, так и при стационарном креплении на кронштейнах.

Поскольку такое сложное оборудование недёшево, корпус прибора должен быть защищённым от пыли и влаги, чтобы предотвратить преждевременный выход комплекса из строя.

 

Резюмируя вышесказанное

 

Следует отметить, что теплотелевизионный комплекс для эпидемконтроля должен состоять из видеокамеры Full HD (с частотой кадров не ниже 50 Гц), чувствительного и точного тепловизора для измерения температуры тела человека (с разрешающей способностью от 320х2240 точек), блока питания (всё это в едином компактном защищённом корпусе со степенью защиты не ниже IP65), АЧТ (обеспечивающей стабильную точность замеров в 10 раз выше, чем без неё), специального ПО (имеющего автоматический режим, детектирование лиц, интуитивно понятного, совместимого с современными операционными системами), штативов, кронштейнов (для крепления на различные несущие конструкции).

 

Тепловизионный комплекс ISMTB-ZS-315

 

Компания «Лазерные компоненты» разработала этот тепловизионный комплекс специально для проведения мониторинга распространения вирусных инфекций в общественных местах с высокой проходимостью.

Характеристики ISMTB-ZS-315 полностью соответствует требуемым для решения таких задач.

Данный комплекс обладает рядом преимуществ и состоит из следующих компонентов:

  • Точный и чувствительный тепловизор (384х288/17мкм, чувствительность до 0.05 °С, точность до ±3 °С, частота смены кадров 50 Гц,);
  • Тщательно подобранная оптическая система тепловизора (с одинаковыми полями зрения, фокусное расстояние объектива в стандартном исполнении: 6 мм, опционально: 6.6 мм,10 мм, 19 мм, 25 мм);
  • Full-HD камера видимого спектра (поле зрения совпадает с камерой тепловизора);
  • Блок питания 12 В, 5 Вт (в одном компактном корпусе с камерой и тепловизором);
  • Корпус защищен по стандарту IP65 (оборудование защищено от пыли и влаги);
  • АЧТ (обеспечивает стабильную точность измерений в 10 раз выше, чем у аналогов без АЧТ);

 

Штатив и кронштейны для надежной установки комплекса в любом месте, стационарного крепления прибора на потолок, а также конструкции круглого и квадратного сечения (комплектуются по желанию заказчика).

 

 

Для тепловизионного комплекса ISMTB-ZS-315 разработано специализированное интуитивно-понятное ПО.

Оно обеспечивает поддержку стандартных протоколов ONVIF. Это позволяет подключать прибор к любому ПК или ноутбуку через удобный интерфейс самонастраивающегося порта Ethrnet RJ45 (обычный сетевой штекер витой пары локальной сети).

Такое подключение сможет выполнить любой неквалифицированный техник после несложного инструктажа. А настройка камеры и активация управляющей программы происходят автоматически.

Кроме того, возможно беспроводное подключение по каналу Wi-Fi (опционально).

Благодаря функции умного детектирования лиц, замеры температуры проводятся только в определённой области, другие излучающие объекты игнорируются системой.

Имеется возможность задать три пороговых значения допустимой температуры одновременно (нормальная, повышенная и промежуточная – выше нормы, но ещё не достигла значения высокой).

Для снижения трудозатрат оператора, что особенно важно при контроле нескольких работающих комплексов одновременно, предусмотрена возможность автоматизации процесса.

При получении комплексом замера температуры, превышающей заранее установленные параметры, оператору подаётся тревожный сигнал, происходит отслеживание объекта с повышенной температурой тела, автоматически производится запись журнала событий с фото/видео фиксацией срабатываний системы.

Есть возможность подключения тревожного сигнала к блокировке турникета и/или подачи сигнала на внешнюю сигнализацию.

Комплекс ISMTB-ZS-315 предназначен для осуществления бесконтактного измерение температуры тела в режиме 24/7 в местах с высокой проходимостью людей. Он одновременно отслеживает до 30 объектов (без перекрытия) на расстоянии 3-6 м со стандартным объективом. Либо на большей дистанции при смене объектива (опционально).

Функцию тепловизора можно временно отключать. В этом случае прибор применяется как обычная камера наблюдения в дневном и ночном режимах.

Благодаря небольшим размерам и весу теплотелевизионного комплекса, его удобно использовать и в стационарном режиме, и в качестве переносного прибора.

 

Основные параметры в таблице:

 

Параметры Значения
Режим работы 24/7
Количество одновременно определяемых объектов в ПЗ До 30 (без перекрытия)
Состав комплекса Видеокамера+тепловизор в едином корпусе с блоком питания, АЧТ, ПО совместимое с Windows, штативы, кронштейны
Технические характеристики тепловизора
Тип ИК-приемника Неохлаждаемая микроболометрическая матрица из аморфного кремния
Разрешение / размер пикселя 384×288/17 мкм
Чувствительность (NETD) ≤50 мК при 300 K с объективом c F#1.0
Частота кадров 50 Гц
Спектральный диапазон 8~14 мкм
Фокусное расстояние объектива Стандартное исполнение: 9.6 мм (37.6°×28.6°);
По выбору заказчика: 6.6 мм,10 мм, 19 мм, 25 мм
Тип объектива Атермальный
Интеллектуальные функции Умное обнаружение, определение лиц, отслеживание объекта с повышенной температурой тела
Оповещение Три пороговых значения допустимой температуры одновременно, аналоговый канал оповещения (звук, реле), возможность автозаписи изображений/видео
Журнал событий Автоматическая запись и обработка журнала событий
Технические характеристики камеры видимого спектра
Разрешение видео 1920×1080
Технические характеристики АЧТ
Стабильность температуры ≤ ±0.2 °С
Параметры измерений температуры
Стандартный диапазон измеряемых температур +20 °С ~ +50 °С
Точность измерения ±0.3 °С
Коррекция температуры По встроенному затвору и внешнему АЧТ, автоматическая
Кожух и интерфейсы
Степень защиты IP IP65
Интерфейс видеовыхода и управления 1 RJ45 10M/100M/1000M Ethernet, 1 вход/1 выход (DC12В, реле сухой контакт)
Разъём питания Отдельный
Условия работы
Рабочая температура 0 °С ~ +30 °С (точность выше при работе при +16 °С ~ +30 °С)
Температура хранения -20 °С ~ +60 °С (стандарт)
Влажность 0 ~ 90% (без конденсации)
Напряжение питания, потребляемая мощность 12 В (постоянное), 5 Вт макс
Сертификация и совместимость CE Marked, FCC
Габаритные размеры и вес
Камера НМХ315 (Д×Ш×В, мм), вес, кг 278×122×100, 2.3
АЧТ в комплекте (Д×Ш×В, мм), вес, кг 240×150×160, 1.5
Настраиваемые параметры
Параметры видео, пороговые значения допустимой температуры, режим отображения сигнала, зоны интереса в поле зрения, значение температуры калибровки АЧТ

 

Наиболее важные конкурентные преимущества Тепловизионной системы ISMTB-ZS-315:

  • Тепловизор 384х288/17мкм и Full-HD камера с разрешением 1920х1080 с одинаковыми полями зрения, что существенно улучшает качество изображения по сравнению с конкурентами с разрешением тепловизора 160x
  • Чувствительность тепловизора: менее 50 мК при 300 К с объективом с F#1.0.
  • Точность измерения температуры ±3°С, достигаемая за счёт использования МАЧТ в поле зрения тепловизора.
  • Дистанция работы 3-6 м (со стандартным объективом), также присутствует возможность выбора объектива тепловизора (6.6мм; 10мм; 19мм; 25мм) для достижения наилучших показателей точности измерения и поля зрения.
  • Измерение температуры до тридцати объектов в поле зрения одновременно.
  • Умное обнаружение и определение лиц, отслеживание объекта с повышенной температурой тела.
  • Интегрированный модуль оповещения о повышении температуры.
  • Три пороговых значения допустимой температуры одновременно.
  • Поддержка стандартных протоколов ONVIF.
  • Интерфейс видеовыхода и управления – самонастраивающийся порт Ethrnet (RJ45) для легкого подключения и администрирования.
  • Малые габаритные размеры.