No Image

Тепловизор для охраны периметра

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
10 марта 2020

Тепловизоры давно применяются в наиболее совершенных системах безопасности. Примером такой системы может служить система предупреждения о ракетном нападении ( СПРН). Она имеет в составе спутники, размещенные на высокоэллиптических и геостационарных орбитах, которые осуществляют наблюдение за районами размещения межконтинентальных баллистических ракет. Спутники оснащены охлаждаемыми тепловизорами, работающими в диапазоне 3-5 микрон, которые позволяют обнаружить « факел» стартовавшей ракеты в любое время суток с расстояния 40 000 км. Работа аппаратуры СПРН невозможна без совершенных устройств видеоаналитики, работа над которыми длилась десятилетиями. В результате были созданы изощренные алгоритмы селекции подвижных объектов на неподвижном и малоподвижном фоне, которые только сегодня начинают появляться на открытом рынке. Тепловизионные системы обнаружения стартов баллистических ракет были приняты на вооружение в конце ХХ века СССР и США, и с тех пор эти системы постоянно совершенствуются. Серьезность угрозы подразумевает адекватные средства противодействия — поэтому можно сказать, что применение тепловизоров для обеспечения безопасности целой страны доказывает их эффективность.

В настоящей статье мы рассмотрим роль тепловизоров в системе охраны периметра объектов меньших масштабов. Государственные, в т.ч. военные объекты, заводы, электростанции, объекты транспорта и многие другие имеют высокие требования к системе безопасности. Постараемся доказать, что тепловизор с устройством видеоаналитики на сегодняшний день является высокоэффективным и экономически оправданным средством защиты периметра особо важного объекта. Следует сказать, что под особо важным объектом подразумевается такой объект, проникновение злоумышленников на который может создать угрозу здоровью и жизни большого числа людей или привести к другим тяжелым потерям.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Дадим определения основным терминам и понятиям, используемым в этой статье. Под обнаружением понимается раскрытие действий, совершаемых нарушителями. Эффективность обнаружения зависит от вероятности обнаружения и времени, необходимого на передачу сигнала тревоги и оценки его достоверности. В связи с этим вероятность обнаружения разделяют на первичную P1 ( датчиком) и системную PD. В случае с тепловизором P1 — это вероятность того, что при попадании нарушителя в зону обзора тепловизор сформирует изображение с достаточным для обнаружения соотношением « сигнал/шум», а устройство видеоаналитики сформирует сигнал тревоги. Системная вероятность обнаружения — это шанс того, что оператор системы на основании данных, полученных от средств охраны, обнаружит нарушителя. Системная вероятность обнаружения снижается с увеличением времени, необходимого для передачи сигнала оператору, анализа данных и связи с силами охраны, следовательно, необходимо минимизировать этот временной интервал. Минимизация этого интервала и достигается использованием устройств видеоаналитики. Таким образом, удается максимально использовать обнаружительную эффективность тепловизора и повысить качество работы оператора.

Рассмотрим параметры, влияющие на эффективность работы устройства обнаружения в составе системы охраны периметра. Некоторые производители указывают, например, что вероятность обнаружения — 99%. Это, мягко говоря, неверно. Конкретный извеща-тель характеризуется двумя параметрами -вероятностью обнаружения P1 и доверительным уровнем С. Датчик обнаруживает нарушителя с вероятностью при доверительном уровне С. Это означает, что на основе результатов испытаний можно сделать вывод, что с вероятностью С реальная, но точно неизвестная вероятность обнаружения датчика будет не меньше Pv Для различных С могут получиться различные P1 — снижая С, можно увеличить Pv и наоборот. На рисунке 1 мы привели различные соотношения, полученные экспериментальным путем. Слева показано обнаружение человека в зоне, обведенной желтой линией. Вероятность обнаружения составляет 96% при доверительном уровне 95%. Справа показано обнаружение объекта, пересекающего голубую линию. Мы снизили доверительный уровень до 85% и получили вероятность обнаружения в 100%. Как видите, варьируя величину доверительного уровня, можно получить различные значения вероятности обнаружения.

Необходимо также определиться с критерием, на основании которого извещатель или их система будет формировать сигнал тревоги. Примером критерия обнаружения для пары тепловизор — устройство видеоаналитики может быть следующий: система должна обнаруживать с вероятностью 95% при доверительном уровне 95% человека или группу людей, двигающихся со скоростью от 0,1 до 5 м/с и пересекающих охраняемую зону шагом, бегом или ползком в любое время суток на расстоянии не менее 200 м от точки установки тепловизора. Профессиональное оборудование, как правило, проходит испытания на вероятность обнаружения различных целей. Методика таких испытаний может включать обнаружение отдельных людей или групп лиц, передвигающихся в различных направлениях с различной скоростью и т.п. На основании таких испытаний делается заключение о пригодности применения оборудования в особо ответственных приложениях.

Вероятность обнаружения зависит от многих факторов, среди которых можно выделить основные:

1. Цели, которые нужно обнаружить ( идущий, ползущий нарушитель, группа людей, техника и т.п.).

2. Конструкции тепловизора.

3. Условия установки тепловизора.

4. Настройки чувствительности.

5. Техническое состояние аппаратуры, условия эксплуатации.

6. Наличие дополнительных систем безопасности, например, сейсмического датчика, установленного на ограждении. При работе в реальных условиях возможно появление ложных тревог. Ложным называют любой сигнал тревоги, не вызванный вторжением. Для идеальной системы датчиков ( принимая, что PD = 1) частота ложных тревог должна быть равна нулю. Однако любой реальный датчик ( в т.ч. и тепловизор) взаимодействует с окружающей средой и может не отличить вторжение от другого события в зоне обнаружения. Именно поэтому и необходима оценка, без которой обнаружение нельзя считать полным.

Ложные тревоги принято классифицировать по источнику. Естественными источниками ложных тревог являются растительность, животные, погодные условия и т.п. К техногенным источникам относятся, например, переносимые ветром предметы, электромагнитные помехи. Наконец, ряд ложных тревог может создаваться непосредственно оборудованием: неисправностью или неудачной конструкцией, некачественным обслуживанием. Важно определить максимально допустимую частоту ложных тревог. Например, для комплекса авиационных сооружений была установлена максимально допустимая частота ложных тревог: не более одной тревоги в 14 суток на 1 км периметра. Также установленная частота ложных тревог позволяет оператору определить, когда следует обратиться в службу технического обслуживания.

Существует зависимость между вероятностью ложной тревоги за определенный период времени и частотой ложных тревог. Эта зависимость в большинстве случаев описывается упрощенной формулой Рлт = 1 — e-t/T, где T — среднее время наработки на одно ложное срабатывание ( например, тридцать дней), а t — период наблюдения. Обратный переход можно осуществить по формуле T = t/ln (1 — Рлт). Важно помнить, что если в интенсивности фигурируют дни, то и период наблюдения должен исчисляться в днях.

Также следует сказать о защите от вмешательства в работу технических средств охраны и самопроверке системы и ее элементов. Это нужно, чтобы внешние факторы ( в т.ч. действия злоумышленников) не влияли на работу системы безопасности и время от времени оператор мог проверить работоспособность системы. Вышесказанное также говорит в пользу применения видеоаналитики совместно с тепловизорами. Современные устройства отслеживают изменение поля зрения и способны формировать сигнал тревоги как в случае естественной причины такого изменения ( например, от порыва ветра), так и в случае умышленного саботажа. Также тепловизор позволяет с легкостью оценить собственную работоспособность -оператор способен быстро заметить пропадание или серьезное ухудшение качества видеосигнала и без видеоаналитики.

ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ПРЕВОСХОДСТВА: НАГЛЯДНОСТЬ

Попробуем на примере доказать читателю, что тепловизионная система охраны периметра обладает рядом несомненных преимуществ. Мы уже сказали, что системная вероятность обнаружения зависит от времени оценки. На рисунке 2 приведены два кадра с тепловизора.

На кадре слева вдоль забора бежит крупное животное, а на кадре справа видна группа людей. Чтобы понять это, требуется около секунды. Конечно, нельзя сбрасывать со счетов погоду, расстояние до цели, скорость перемещения, разрешение тепловизора и т.п. Но можно сказать точно: сигнал с тепловизора предоставляет оператору гораздо больше информации, чем сигнал тревоги от датчика периметровой сигнализации.

Читайте также:  Площадь одной сотки земли в метрах

На рисунке 3 продемонстрирована работа тепловизора совместно с устройством видеоаналитики. Как видите, если человека на расстоянии 60 метров оператор может с легкостью распознать, то разобраться в происходящем на заднем плане ( расстояние более 100 м) уже гораздо сложнее. Тем не менее устройство видеоаналитики справляется с этой задачей, выделяя оператору зону интереса.

Рис. 1. Вероятность обнаружения и доверительный уровень

Рис. 2. Оценка характера тревоги

ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ПРЕВОСХОДСТВА: СВЕРХРАННЕЕ ОБНАРУЖЕНИЕ

Вообще тепловизор с аналитикой представляет собой одно из лучших устройств по своевременному формированию сигнала предтревоги. Ранее мы упоминали ( « Алгоритм Безопасности» №6, 2011), что устройство видеоаналитики сможет обнаружить малоконтрастный точечный сигнал на максимально возможном расстоянии, сопоставить его с критерием оценки и обратить внимание оператора на потенциальную угрозу задолго до того, как нарушитель приблизится к забору вокруг объекта. В самом деле, если тепловизор с объективом 100 мм может обнаружить человека на расстоянии до 2 км, а средняя скорость человека 5 км/ч, то оператор получит информацию о приближающемся человеке за 20-25 минут до возможного пересечения человеком границы охраняемого объекта.

На рисунке 4 показано, что СФЗ только тогда выполняет свою функцию, когда время защиты меньше, чем время, необходимое нарушителям для выполнения своей задачи. Допустим, что первый сигнал тревоги приходит от лучевого датчика, установленного на заборе, а оценка ведется при помощи камеры наблюдения. Тогда, если заменить существующую систему обнаружения на тепловизор ( фокусное расстояние объектива 100 мм) с устройством аналитики, зависимость, на рисунке 3 приобретет вид, изображенный на рисунке 5.

Рис. 3. Обнаружение людей

Рис. 4. Зависимость времени выполнения задачи нарушителей от СФЗ

Рис. 5. Эффект применения тепловизора

Дадим пояснения. В момент времени t0 нарушитель начинает свое движение в сторону объекта защиты. Время предтревоги обозначено интервалом ПТ. В это время оператор получает информацию от тепловизора с устройством видеоаналитики, что на расстоянии до 2 км обнаружен потенциальный нарушитель. В этот момент оператор может оповестить службу охраны о возможном нападении. В интервал РО ( распознавания и оценки) оператор принимает решение — есть ли потенциальная угроза объекту или тревога была ложной. В момент времени t1 нарушитель ( теоретически) мог бы преодолевать первый рубеж охраны ( например, забор с датчиками), но так как перехват может быть осуществлен раньше, то этого может и не случиться. Восточная мудрость гласит: « выигранный бой — это тот, который закончился, не начавшись». Эта фраза применима и в нашем случае: противник может быть обезврежен еще до вторжения на объект.

ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ПРЕВОСХОДСТВА: ДЕШЕВЛЕ, ЧЕМ КАЖЕТСЯ

Наконец, приведем экономическое обоснование. Допустим, нам необходимо обнаружить нарушителя за 700 метров от объекта, чтобы обеспечить его задержание. Длина окружности (L =2pR) примерно равна 4400 м. Для защиты данного периметра чувствительным кабелем потребуется около 4,5 миллионов рублей. Стоимость забора высотой 2 м составит ориентировочно 1-2 миллиона рублей. Также необходима система видеонаблюдения для оценки сигнала тревоги. Предположим, что камеры устанавливаются из расчета одна камера на 100 метров периметра. Тогда потребуется 44 камеры, устройства записи, система передачи данных. Это еще ориентировочно 2-3 миллиона рублей. Если мы остановим свой выбор на тепловизорах с видеоаналитикой и установим их так, чтобы обеспечить обзор в 360°, то потребуется около 7 миллионов рублей ( против 8,5). Экономия составит около 15-20%. Разумеется, это очень приблизительный расчет, который лишь призван показать экономическое обоснование применения тепловизоров. В реальной жизни каждый объект требует индивидуального подхода.

ОДИН ДАТЧИК ХОРОШО, А СИСТЕМА — ЛУЧШЕ

Для улучшения параметров системы охраны периметра тепловизоры можно объединить с другими средствами охраны, использующими иной принцип обнаружения. Проведем небольшой расчет, чтобы показать, как различные схемы включения влияют на частоту ложных тревог и обнаружительную способность системы датчиков.

Любой датчик имеет такие параметры, как вероятность обнаружения и вероятность ложной тревоги. Как правило, производители не указывают вероятность ложной тревоги, а приводят частоту ложных тревог, например, не более одного ложного срабатывания в девяносто дней. Перейдем к вероятности, воспользовавшись фор-

мулой: Рлт = 1-e-t/T, где Т — среднее время наработки на ложную тревогу одного датчика, а t — период наблюдения. Мы приняли Т =90 дней согласно документации на датчик. Подставив величины в формулу для вероятности, получим Рлт = 1,1% в день. Также производитель заявляет вероятность обнаружения Роб = 98%. Для тепловизора с устройством аналитики нами в ходе испытаний были получены следующие данные: Рлт = 6,65% в день, Роб = 99%.

Табл. 1. Вероятности событий в системе датчиков

Вероятность

Схема « И»

Схема « ИЛИ»

Ложная тревога в системе

Рлт1Рлт2 > Pлт1, Рлт2

Пропуск нарушителей системой

Рпр1Рпр2 >> Рпр1 Рпр2

Рпр1Рпр2 « И» уменьшается вероятность ложной тревоги, а при схеме « ИЛИ» -вероятность пропуска нарушителей системой. Подставим указанные выше значения. Тогда данные в таблице примут следующие значения:

Вероятность

Схема « И»

Схема « ИЛИ»

Ложная тревога в системе

0,066% ( вместо 1,1% минимум)

7,68% ( вместо 6,65% максимум)

Пропуск нарушителей системой

2,98% ( вместо 2% максимум)

0,02% ( вместо 1% минимум)

Как видите, используя различные схемы включения, можно оптимизировать параметры исходя из требований к безопасности объекта. Например, согласно требованиям нормативных документов МВД РФ, для особо важного объекта с повышенной значимостью потерь требуется обеспечить вероятность обнаружения 99,5%. Для решения этой задачи можно рекомендовать объединение описанных выше датчиков по схеме « ИЛИ», так как ни один из них по отдельности не удовлетворяет требованиям. Разумеется, схемы включения не ограничиваются только этими двумя способами. Существуют комбинации логических элементов, при которых возможно достичь и снижения количества ложных тревог в системе, и увеличить вероятность обнаружения, но синтез таких схем выходит за рамки этой статьи.

Разумеется, при проектировании реальной системы охраны периметра следует учитывать и множество других факторов. Но мы надеемся, что материал, изложенный в статье, найдет своих сторонников и специалисты будут расценивать тепловизор как высокоэффективное средство охраны периметра.

видеорегистраторы, программное обеспечение, видеонаблюдения, IP-видеосерверы, мониторы, Smartec, видеокамеры, Pelco, новинки, Тепловизоры

© ООО «Инфотех» 2006-2020

Aдрес: 115193, г. Москва,
ул. Кожуховская 5-я, дом 9

График работы: Пн-Пт: с 10:00 до 19:00
Сб-Вс: Выходной

Отдел продаж: 8 (916) 200-14-26
8 (916) 200-14-26
info@infoteh-msk.ru

Отдел монтажа: 8 (495) 921-74-19
8 (495) 921-74-19
mp@infoteh-msk.ru

Присоединяйтесь:

Алексей Михайлов
Начальник сектора отдела 4
ФКУ НИЦ «Охрана» МВД России,
подполковник полиции

В последнее время термин «тепловизор» всё чаще звучит со страниц массовой печати и телевидения. Причем комментаторы и ведущие новостных выпусков наделяют эти приборы «волшебными» свойствами по обнаружению нарушителя в любых погодных условиях и даже по возможности тепловизора видеть сквозь стены зданий и помещений. Попытаемся разобраться, что в этих комментариях соответствует действительности, а что является вымыслом.

Сам термин «тепловизор» означает «тепло наблюдаю» (лат. «Visor» – наблюдатель), указывает на физическую сущность процесса. Тепловизор – это прибор, предназначенный для наблюдения за нагретыми объектами.

Читайте также:  Каталог наш сад челябинск

Развитие приборов тепловидения, т.е. наблюдения предметов не за счет отражения падающих на них электромагнитных волн (например, видимого света), а за счет регистрации прибором собственного излучения нагретых объектов (как известно, только нагретые тела излучают электромагнитную энергию) началось достаточно давно.

Солнечный свет, тепло, радиоволны или рентгеновские лучи при всех своих различиях глубоко едины по природе – все они представляют собой электромагнитное излучение. Различие между ними связано с их разным положением в электромагнитном спектре, характеризуемом длиной волны или частотой. Участки электромагнитного спектра показаны на рисунке 1.

Рис. 1. Участки электромагнитного спектра. Инфракрасную область спектра принято разделять на четыре части: ближнюю (λ = 0,75 – 3 мкм), среднюю (λ = 3 – 6 мкм), дальнюю (λ = 6 – 15 мкм) и очень далекую (λ = 15 – 1000 мкм).

Таким образом, физические принципы работы тепловизора принципиально не отличаются от работы других оптических приборов наблюдения, например, телевизионных камер (далее ТВ-камеры). С большой долей достоверности можно считать тепловизор аналогом ТВ-камеры, работающей в ИК-диапазоне излучения.

Проведем условную классификацию тепловизоров.

Рис. 2. Классификация тепловизоров

Все тепловизоры можно разделить на следующие типы:

– с охлаждением приемника ИК-излучения (например, на базе КРТ);

– без охлаждения приемника ИК-излучения (например, на базе микроболометра).

По типу структуры приемника:

– в виде матрицы (например, 328 х 256 пиксела);

– в виде линейки (например, 288 х 4 пиксела ).

По типу сканирования окружающего пространства

– с механическим сканированием (при этом обычно применяется приемник в виде линейки);

– без механического сканирования (при этом обычно применяется приемник в виде одной или несколько матриц).

Возможность тепловизором регистрировать ИК-излучение (в том числе и в длинноволновой области) определяет как достоинства тепло- визора, так и его недостатки. К сожалению, в технике выигрывая в одном параметре, всегда проигрывают в других показателях.

Итак, о достоинствах тепловизора:

1. Тепловизору для наблюдения не требуется осуществлять подсветку объекта наблюдения, а, значит, обеспечивается скрытность наблюдения.

Этот факт и стал определяющим при использовании тепловизора. Первые тепловизоры появились как приборы наблюдения и прицеливания на военной технике и только в последнее время они стали применяться для бытовых или охранных целей.

Действительно, если светить в лоб противника прожектором видимого света (* или ИК-прожектором ближнего диапазона излучения), то с большой долей вероятности в ответ может прилететь боевой снаряд, а вот наблюдателя с тепловизором практически невозможно обнаружить на поле боя.

* Примечание. ИК – ближнего диапазона излучения (0,7-0,8 мкм) великолепно видит электронно-оптический преобразователь (ЭОП), любая телевизионная камера и даже простейший оптический прицел от снайперской винтовки Драгунова (за счет свечения люминофора прицельной сетки).

2. Тепловизор великолепно видит человека по его собственному излучению.

Как и любое нагретое тело, человек излучает в пространство электромагнитную энергию. Вот только излучает он максимум энергии в диапазоне длин волн 8 – 12 мкм (см. рис. 3), поскольку открытые участки кожи человека имеют температуру кожи порядка 32ºС. К тому же мощность этого излучения достаточно малая. На расстоянии 300 м (без учета поглощения в атмосфере) облученность от тела человека составляет около 10 – 7 Вт / см2.

Рис. 3. Распределение спектра излучения, вычисленного по закону Планка (расчет на ПК) для температуры 32ºС

Из рисунка видно, что человек практически ничего не излучает в диапазоне видимого и ближнего ИК-излучения (0,7-0,8 мкм), поэтому ТВ-камера не может регистрировать человека по его собственному излучению и всегда требует внешней подсветки цели. Для тепловизора диапазон излучения 8-12 мкм является рабочим диапазоном, и человек великолепно наблюдается в тепловизор только за счет собственного излучения.

3. Качество тепловизионной картинки практически не зависит от того, днем или ночью мы наблюдаем цель.

Более того, ночью способности тепловизора по обнаружению цели даже возрастают, поскольку ночью повышается тепловой контраст (разница температур) между почвой и целью.

4. Тепловизор практически невозможно «ослепить» прожектором видимого света.

Данная особенность объясняется наличием германиевого объектива, который является оптическим фильтром, отрезающим видимый диапазон излучения.

5. Тепловизор имеет великолепную чувствительность.

Эквивалентная шуму разность температур (NEdT) у тепловизоров находится обычно в диапазоне от 20 до 80 мК.

6. Тепловизор позволяет производить наблюдение при плохих погодных условиях.

Дождь и снег незначительно влияют на дальность тепловизионного наблюдения. Гораздо большее влияние на дальность наблюдения оказывает туман. Согласно классификации Международной организации гражданской авиации (ICAO) туман разделяется на четыре категории: категория 1 – дальность видимости до 1220 м, категория 2 – дальность видимости до 610 м, категория 3 – дальность видимости до 305 м, категория 4 – дальность видимости до 92 м.

Для тумана категории 1 потери, как в средневолновом, так и в длинноволновом диапазоне, значительно меньше, чем в видимом диапазоне наблюдения (примерно в 6-8 раз). Поэтому производители тепловизоров так любят демонстрировать наблюдение удаленных объектов в слабом тумане или в легкой дымке.

Для тумана категории 2 выигрыш в потере полезного сигнала будет меньше (примерно в 3-4 раза) и то только для длинноволнового диапазона наблюдения (8-14 мкм).

Для тумана категории 3 (с дальностью видимости 305 м) потери полезного сигнала примерно одинаковы, как в видимом, так и в ИК-диапазонах.

Теперь поговорим об обратной стороне медали.

1. Огромная стоимость.

Стоимость тепловизора лежит в диапазоне от 6 до 700 тыс. долларов. Такой огромный разброс цен объясняется разницей в возможностях тепловизоров по обнаружению целей и их конструктивными особенностями. Огромное влияние на стоимость тепловизора оказывает фокусное расстояние объектива (диаметр линзы). Линзы у объективов тепловизоров чаще всего делают из германия. Для наглядного представления стоимость грамма германия примерно равняется стоимости грамма золота. От 80 до 90% стоимости тепловизора составляют объектив и матрица приемника.

2. Ограниченный ресурс работы.

В первую очередь это относится к охлаждаемым тепловизорам, ресурс которых редко превышает 7 тыс. часов из-за необходимости менять изношенный криогенный холодильник.

Данные тепловизоры имеют матрицы глубокого охлаждения и используют материалы типа KPT, InSb или арсенид галлия (QWIP). Эти матрицы отличаются хорошей чувствительностью, но требуют глубокого охлаждения, При этом у них есть ограничения по количеству термоциклов (нагрев матрицы в выключенном состоянии и охлаждение при работе), т.е. желательно, чтобы такой тепловизор работал непрерывно.

Бич охлаждаемых тепловизоров – потеря герметичности холодильника и вакуума в матрице.

Неохлаждаемые тепловизоры имеют гораздо больший ресурс работы, поскольку не имеют холодильника, но они тоже имеют тенденцию к деградации матрицы со временем, что объясняется сложными химическими соединениями чувствительного слоя матрицы и потерей вакуума в ней. Для болометра на основе оксида ванадия время непрерывной работы составляет около 40 000 часов (4,5 года).

3. Меньшая разрешающая способность по сравнению даже с дешевыми ТВ-камерами.

Типовой размер матрицы тепловизора – 328 х 256 пикселей, что примерно вдвое меньше, чем у ТВ-камеры.

Общие рекомендации по применению тепловизионного оборудования.

1) На отечественном рынке представлена достаточно большая номенклатура тепловизоров как отечественного, так и импортного производства, поэтому есть возможность выбрать оптимальный тепловизор по критерию цена / качество.

2) Возможности тепловизионного наблюдения в сложных погодных условиях значительно превосходят возможности телевизионного наблюдения, однако тепловизор не является абсолютным средством обнаружения целей.

Читайте также:  Приводы для теплицы гидравлические

3) Использование длинноволнового диапазона работы тепловизора (8-12 мкм) при наблюдении цели типа «человек» предпочтительно, по сравнению со средневолновым диапазоном работы (3-5 мкм).

4) Наиболее приемлемым типом тепловизора для использования во вневедомственной охране (по критерию цена / качество) является неохлаждаемый тепловизор на основе микроболометра.

5) Тепловизор не является средством, заменяющим телевизионные системы наблюдения, точно также как телевизионная система не может заменить тепловизор. Эти охранные средства должны дополнять друг друга.

6) Наилучшие свойства тепловизоров проявляются в плохих погодных условиях.

7) Наиболее оправданным является использование тепловизоров для охраны особо важных объектов, имеющих большое открытое пространство, например таких: взлетно-посадочные полосы аэропортов, открытая территория вокруг АЭС, морские акватории в портах и т.д.

При этом условиями, определяющими целесообразность использования тепловизоров, являются следующие факторы:

– надежность охраны объекта является первостепенным фактором, стоимость оборудования – вторичный параметр;

– использование тепловизора экономический выгодно по сравнению с применением традиционных средств охраны (обычно это проявляется при сложном профиле местности или изломанном периметре охраняемого объекта);

– использование иных средств охраны затруднительно или невозможно, (например, необходимо охранять подходы по водной поверхности или через болотистую местность);

– необходимо вести скрытое наблюдение;

– необходимо обнаружить нарушителя как можно дальше от физического рубежа охраны с целью обеспечения увеличения времени прибытия группы быстрого реагирования.

Выбор класса тепловизора в зависимости от значимости объекта охраны, цели тепловизионного наблюдения и финансовых затрат потребителя:

Наиболее дешевым классом тепловизоров являются тепловизоры на основе неохлаждаемой матрицы, к тому же они обладают достаточным сроком эксплуатации. Они не требуют большого энергопотребления и позволяют изготавливать малогабаритные тепловизоры. Следует только учесть, что параметры чувствительности у них наихудшие.

Тепловизоры, устанавливаемые на боевую технику (в основном в качестве тепловизионных прицелов), в абсолютном большинстве выполняются на основе матриц глубокого охлаждения (KPT, InSb, арсенид галлия (QWIP)) или на основе термоэлектрического охлаждения (PbS). Боевая техника за свой цикл жизни на поле боя не успевает исчерпать рабочий ресурс охлаждаемого тепловизора, а чувствительность у них в несколько раз выше.

Для объектов охраны особой важности необходимо использовать системы многоспектрального наблюдения, поскольку каждый спектр наблюдения имеет свои достоинства и недостатки. Оптический диапазон наблюдения практически всегда включается в комплексную систему наблюдения. Пока наилучшую разрешающую возможность имеет человеческий глаз (конечно в условиях хорошей освещенности). Человеческий мозг – самый универсальный и адаптивный механизм охраны. Правда, человек быстро утомляется и в помощь ему выделяется телевизионная камера, которая имеет в своем арсенале детектор движения. Оптический диапазон наблюдения позволяет использовать дешевые мегапиксельные ТВ – матрицы.

При отсутствии освещенности, при нежелании обнаруживать себя в процессе наблюдения, в тумане, дожде, дыму, при оптической дымке используется ИК – диапазон наблюдения (желательно не менее чем в двух спектральных диапазонах 3-5 мкм и 8-12 мкм).

На практике в многоспектральных системах обычно используют компоненты в следующих вариациях:

– оптический прибор наблюдения (стационарный многократный бинокль, телескоп), наблюдение осуществляется человеческим глазом. Ночью освещение осуществляется прожектором;

– низкоуровневая ТВ-камера, часто с ИК-подсветкой;

– тепловизор на диапазон 3-5 мкм или 8-12 мкм.

– оптический прибор наблюдения (стационарный многократный бинокль, телескоп), наблюдение осуществляется человеческим глазом. Ночью освещение осуществляется прожектором;

– электронно-оптический прибор (ЭОП), с активно-импульсной лазерной подсветкой;

– тепловизор на диапазон 3-5 мкм или 8-12 мкм.

– включает в себя вариант 1 или вариант 2 и радиолокационную станцию обнаружения.

Таким образом, выбор средств обнаружения, в том числе и тепловизионных, складывается из множества факторов, которые надо учитывать.

При выборе конкретной марки тепловизора настоятельно рекомендую получить от раз- личных производителей и поставщиков объективные характеристики изделия и только после этого принимать решение о его закупке (см. Таблица 1).

(основные характеристики, которые необходимо получить от поставщика тепловизора, поскольку они часто приводятся не в совокупности или опускаются по невыгодным позициям).

Ограниченный объем публикации не позволяет не только досконально поговорить об особенностях тепловизоров и тепловизионного наблюдения, но даже обозначить все проблемы этой темы.

Поэтому приведу в конце статьи фотографии тепловизионных картинок объектов. Как известно, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

Рис. 4. Тепловизионная картинка здания (микроболометр 384 х 288 пикселей)

Рис. 5. Тепловизионная картинка улицы и вывески (микроболометр 384 х 288 пикселей)


Рис. 6 Тепловизионная картинка улицы (микроболометр 384 х 288 пикселей)

Рис. 7 Тепловизионная фотография человека, наверху шкала температур (микроболометр 160 х 120 пикселей)

Рис. 8 Термоизображение лица человека (максимальная регистрируемая температура 35 ºС, температура лба человека 32.7 ºС). Охлаждаемый приемник на основе КРТ (320 x 256 пикселей). Можно отметить высокую температурную чувствительность матрицы

Рис. 9. Оптическое изображение двора

Рис. 10. Тепловизионное изображение двора (микроболометр 320 х240 пикселей). За машинами хорошо видны фигуры стреляющих людей

К сожалению, тепловизор не позволяет видеть через стены зданий, но вполне хорошо работает при дожде и снегопаде. С помощью тепловизора значительно облегчается наблюдение в тумане категорий 1 – 2. В основе работы тепловизора лежат традиционные законы физики.

Хочется надеяться, что данная статья хотя бы в некоторой мере будет полезна для читателей и поможет избежать наиболее распространенных ошибок и заблуждений, связанных с работой тепловизионной техники.

Опубликовано в ж. "Информохрана", №4, 2014, стр. 32-35

Тепловизор ТИТАН

Надёжный охранный тепловизор для систем наблюдения

Тепловизор ТИТАН Ex

Российский тепловизор для взрывоопасных объектов

ПЕРГАМ СТС-Р

Измерительный тепловизор универсального применения

Производитель

  • FLIR
  • Пергам
  • DRS Technologies

Статус

  • Доступен к заказу
  • Поставка прекращена

Охранная тепловизионная система для круглосуточного видеонаблюдения

SWIR камера с коротковолновым ик-детектором 640×512

Поворотные мультисенсорные системы РТР-225М/225Ф для охраны периметра

Поворотная тепловизионная система охраны периметра

Стационарный охранный тепловизор с умной встроенной аналитикой

Российский тепловизор для дистанционного температурного эпидемиологического контроля

Поворотный тепловизор с матрицей до 1024х768, дальность обнаружения до 5640м

Поворотная тепловизионная система видеонаблюдения с дальностью обнаружения до 3760м

Тепловизионная система видеонаблюдения с максимальной дальностью 3850м

Поворотные мультисенсорные системы с дальностью обнаружения до 25 км

Одноканальный тепловизор РТР-серии модели 25 и 60

Измерительный тепловизор универсального применения

Надёжный охранный тепловизор для систем наблюдения

Российский тепловизор для взрывоопасных объектов

Поворотная тепловизионная система

Поворотная тепловизионная система охраны периметра

Поворотные тепловизионные камеры для охраны периметра

Мультисенсорная система круглосуточного наблюдения TD-6300

Российские тепловизоры для охраны периметра

Разрабатываем и производим тепловизоры для охраны периметра государственных границ, крупных объектов городской инфраструктуры, частных предприятий и заводов, акваторий водохранилищ и береговых линий. Наши тепловизионные системы позволяют обнаруживать и контролировать перемещение нарушителя на расстоянии до 25км. Уникальность разработок в том, что они производятся в России с учётом специфики сурового климата и со знанием того, как и кем они будут использоваться. Разрабатываем собственное программное обеспечение для тепловизоров, которое всегда можно доработать под ваши задачи. Можем изготовить тепловизор под задачи любой сложности, у нас большой опыт в этом. Нашими камерами были оснащены все Олимпийские объекты в Сочи в 2014 году, российские тепловизоры ПЕРГАМ установлены во многих аэропортах, морпортах и на ЖД вокзалах. Звоните, поможем выбрать подходящую модель под ваши задачи.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector