Мы расширяем аудиторию ваших семинаров!
Главная » Библиотека » Статьи по безопасности » Видеонаблюдение с ИК-подсветкой на промышленных объектах топливно-энергетического комплекса

Видеонаблюдение с ИК-подсветкой на промышленных объектах топливно-энергетического комплекса

Видеонаблюдение с ИК-подсветкой на промышленных объектах топливно-энергетического комплекса

06.12.2017


Статья опубликована в журнале "Системы безопасности" №4, 2017г.

Николай Чура, Технический консультант компании "Фирма "Видеоскан"

На крупных промышленных объектах ТЭК обеспечение безопасности является необходимой и достаточно сложной задачей.

Для принятия правильных решений администрацией и службой безопасности требуется своевременная и точная информация о происходящих событиях, тем более учитывая большую протяженность этих объектов.

Кроме того, иногда оборудование бывает расположено в труднодоступных местах. Для этого наиболее эффективным средством является видеонаблюдение.

Получение качественного изображения, желательно в цвете, является главнейшей задачей для применяемых на этих объектах видеокамерах.

Впрочем, можно сказать, что это типовая задача вообще для видеонаблюдения.

В свою очередь, качество изображения, а тем более цветного его варианта, напрямую связано с освещенностью пространства и оборудования на этих объектах

На предприятиях ТЭК, естественно, обеспечиваются типовые меры безопасности. Это прежде всего периметральная охрана, контроль доступа и зонирование доступа по зонам территории предприятия.

Достаточно важен также технологический контроль функционирования оборудования, который неплохо дополнить прямым видеоконтролем важнейшего оборудования и действий персонала на нем. Это обеспечит получение дополнительной информации при неясности ситуации, индицируемой системой датчиков технологического контроля.

Периметр на таких предприятиях обычно освещается. И здесь тоже, при невозможности использовать видимое (белое) освещение, целесообразно использовать инфракрасную (ИК) подсветку.

Правда, это лишает возможности использовать цветное изображение как максимально информативное. Здесь можно рассчитывать на то, что подобные объекты достаточно редко располагаются вблизи жилых кварталов. Московский нефтеперегонный завод можно считать исключением и историческим казусом.

Как на любом промышленном предприятии, на заводах и промыслах ТЭК требуемая рабочая освещенность очень различается в зависимости от места действия.

Так, например, дороги между нефтяными резервуарами и пространства между ними могут освещаться в ночное время на уровне 0,5–2 лк.

И даже места управления задвижками по норме требуют лишь 10 лк. Основные площадки с оборудованием должны освещаться на уровне 30–60 лк.

Уже такая освещенность позволит применить типовые камеры "день/ночь" в цветном режиме, поскольку переход из режима "ночь" в режим "день" обычно устанавливается на освещенность около 10 лк.

Площадки и помещения с оборудованием, имеющим рычаги или пульты управления, либо где проводятся ответственные операции, должны иметь и, будем надеяться, имеют еще лучшее освещение. Здесь освещенность должна достигать 100–200 лк. Это позволит уверенно вести наблюдение в цвете даже с помощью мегапиксельных камер с CMOS-матрицами.

Необходимо обратить внимание на то, что во многих современных камерах наблюдения, особенно мегапиксельного формата на CMOS-сенсорах, небольшое накопление (x4–6) и шумоподавление включены по умолчанию в заводские установки меню.

Соответственно, можно ожидать небольшие "тянучки" на движущихся объектах. При этом все равно нужно ориентироваться на модели с высокочувствительными CMOS-сенсорами с технологиями Exmor, Exmor R, Starvis и вариантами BSI.

Применяемые видеокамеры

Учитывая значительные размеры подобных производств, наиболее целесообразно использовать поворотные скоростные купольные камеры для периодического или ситуационного контроля аварийных или тревожных событий.

Определенную сложность представляет необходимость применения камер со взрывобезопасной защитой, поскольку, как правило, основные производственные пространства и помещения являются взрывоопасными зонами. Это, соответственно, существенно удорожает оборудование.

В наиболее ответственных зонах, если это необходимо, можно использовать и телекамеры постоянного визирования, на всякий случай также со встроенной или совмещенной ИК-подсветкой, например аналогичные показанной на рис. 1.

 Видеонаблюдение с ИК-подсветкой на промышленных объектах топливно-энергетического комплекса

Рис.1. Взрывобезопасная телекамера постоянного визирования
с совмещенной ИК-подсветкой

В качестве PTZ-камер нужно использовать специализированные модели, чаще всего с совмещенной, а не встроенной ИК-подсветкой.

В некотором смысле это более оптимально, поскольку даже незначительный параллакс объектива и прожектора существенно снижает паразитную засветку камеры от ИК-излучения, рассеянного в корпусе, и уменьшает обратную засветку от мошкары, паутины, а также дождя, дыма и тумана.

Это тем более актуально, поскольку многие предприятия ТЭК расположены в районах Сибири и Крайнего Севера. На рис. 2 приведен пример подобной модели.

 Видеонаблюдение с ИК-подсветкой на промышленных объектах топливно-энергетического комплекса

Рис.2. Взрывобезопасная PTZ-телекамера
с совмещенной светодиодной ИК-подсветкой

Известное достоинство ИК-подсветки – она не привлекает внимание людей, попадающих в поле зрения, – в данном случае не играет существенной роли.

 Вместе с тем для данного применения это также может оказаться важным, поскольку яркий луч света будет слепить и существенно мешать работникам предприятия в случае проведения каких-либо экстренных работ.

Правда, остается и серьезнейший недостаток – работа камеры в высокочувствительном, но ч/б режиме. Естественно, предполагается, что камера должна иметь "подлинный" режим "день/ночь" (TDN) с подвижным срезающим ИК-фильтром.

Благо, бюджетные "электронные" варианты режима "день/ночь", с постоянной ИК-чувствительностью и фатальными цветовыми искажениями, в аппаратуре подобного класса уже практически не используются.

То же самое относится и к цветным камерам с просто отключаемой цветовой поднесущей.

Практически неизбежный переход на черно-белое наблюдение в ночных условиях при отсутствии или недостаточности искусственного освещения в этом случае приведет просто к потере изображения.

Лазерная ИК-подсветка

В последнее время все чаще предлагаются PTZ-камеры наружного наблюдения со встроенной лазерной ИК-подсветкой. Подобная модель во взрывобезопасном исполнении представлена на рис. 3. Как правило, у них существенно большая дальность подсветки (наблюдения в полной темноте).

Обычно эти дальности увеличиваются с 50–100 м до 200 и даже 300 м.

С одной стороны, к заявленной дальности подсветки надо подходить с осторожностью, поскольку производитель и поставщик не поясняет, что он под этим понимает.

Это может быть относительно яркое и контрастное изображение, с разумным количеством шума и без накопления, а может – с трудом распознаваемая граница черного и белого полей в полэкрана, с максимальным подавлением шума и большим накоплением.

Видеонаблюдение с ИК-подсветкой на промышленных объектах топливно-энергетического комплекса
Рис.3. PTZ-камера
с совмещенной лазерной подсветкой

Главным достоинством лазерной подсветки является лучшее формирование светового потока ввиду более определенной геометрии излучателя (практически точечный источник) и меньшей расходимости пучка излучения.

Кроме того, лазерный излучатель упрощает формирование светового пятна с более равномерным распределением яркости.

На рис. 4 приведены распределения яркости для ИК-светодиодов (красный) и полупроводникового (п/п) ИК-лазера (зеленый), причем при узком поле зрения.

 Видеонаблюдение с ИК-подсветкой на промышленных объектах топливно-энергетического комплекса

Рис.4. Распределение плотности ИК-изучения
для светодиодной (красный) и лазерной (зеленый) подсветки

В энергетическом смысле эти системы близки, поскольку обладают сравнимым КПД. Иногда отмечается некоторая пятнистость засвеченного поля, что, возможно, является множеством пространственных мод п/п лазера.

Другие требования к камерам

Для оптимизации подсветки необходимо выбирать модели камер с перестраиваемым по углу засветки ИК-осветителем. Вынужденной и не лучшей заменой можно считать камеры с двумя группами светодиодов с разными углами пучков излучения. Наиболее удачный выбор для наблюдения – камеры с адаптивной подсветкой, максимизирующей освещенность в кадре при перестройке поля зрения.

Естественно, что PTZ-камера наблюдения должна менять угловую скорость управления пропорционально установленному углу зрения.

В настоящее время подобные камеры уже не являются редкостью. При обязательном наличии автофокуса желательно иметь возможность ручной фокусировки. При наличии многих объектов на разных расстояниях автофокус может сыграть с наблюдателем злую шутку и настроиться на то, что не представляет интереса.

Для ночного наблюдения естественно использовать современные системы шумоподавления. Вместе с тем необходимо учитывать слабый эффект "квазинакопления", приводящего к шумовым "тянучкам" за подвижными объектами на изображении.

Проанализировав технические возможности инфракрасной подсветки, можно сделать вывод, что современные взрывобезопасные PTZ-камеры с совмещенной ИК-подсветкой, особенно с лазерным вариантом, способны эффективно решать задачи видеонаблюдения на объектах топливно-энергетического комплекса.

Перейти к обсуждению на Форуме Видеонаблюдение с ИК-подсветкой на промышленных объектах топливно-энергетического комплекса

Все статьи автора: Чура Н.И.

Другие статьи рубрики Видеонаблюдение

Все статьи раздела: Видеонаблюдение



 

Регистрация

Рассылка

Подпишитесь на электронную газету: она будет приносить новости на Ваш компьютер.
Охранные системы

Ближайшие выставки по безопасности

Календарь выставок
закрыть