Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Защита территориально распределенных объектов: новое качество с тепловизионной техникой

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Защита территориально распределенных объектов: новое качество с тепловизионной техникой

Преимуществом тепловизионных систем для целей наблюдения и охраны является их независимость от освещенности в отличие от традиционных видеокамер. Явное снижение стоимости за последние пять лет обуславливают активное развитие рынка. А задачи, которые решаются тепловизорами, действительно остаются крайне актуальными. По мере совершенствования и развития систем охранного наблюдения можно ожидать в обозримом будущем увеличения доли применяемых IP-тепловизоров и тепловизионных систем
Вадим
Широков

Генеральный директор ООО "Коринф"

Важно отметить, что тепловизоры и видеоаналитика – это разные вещи. Тепловизор формирует изображение (тепловую картину мира в используемом спектральном диапазоне), а видеоаналитика обрабатывает полученное изображение по определенным алгоритмам. Это комбинация, каждая часть которой выполняет свою функцию. Экспертное сообщество в целом единодушно: такое сочетание в ряде случаев может успешно заменить элементы систем защиты (периметральную сигнализацию), но стоит обращать внимание на особенности работы видеоаналитики, например недостаточную надежность. Тепловизионные камеры и системы с видеоаналитикой фактически безальтернативны при невозможности или неэффективности использования традиционных периметральных систем (на протяженных периметрах, акваториях и т.д.).

Совмещение изображений тепловизора и обычной видеокамеры дает большую информативность и является хорошим вариантом как в стационарных, так и в поворотных системах. Но актуальность этого диктуется конкретной задачей или проектом. Наиболее перспективным выглядит не совмещение, а комплексирование (наложение) изображений тепловизора и видеокамеры, позволяющее соединить преимущества двух устройств в одном изображении. Такие технологии есть и успешно применяются, но их развитие сдерживает экономический фактор.

Выбор тепловизора: алгоритм и особенности

Выбор тепловизора для охранного наблюдения – непростая задача. В большинстве случаев она двух- или многостадийная, что подтверждают эксперты. Процесс можно алгоритмизировать следующим образом:

  1. выбор по дальности действия для задачи (параметры детектора и объектива);
  2. определение функционального набора (стационарный или поворотный, IP, аналитика и т.д.);
  3. определение эксплуатационных характеристик (электропитание, класс IP-защиты, диапазон температур и т.д.);
  4. выбор изготовителя или поставщика.

В каждом блоке выбора много особенностей:

  • больший размер детектора совсем не означает большую дальность действия;
  • разрешение детекторов и фокусные расстояния объективов у двух сравниваемых тепловизоров могут быть одинаковыми, а дальность действия – разной;
  • тепловизоры с кадровой частотой 9 Гц имеют массу нюансов в эксплуатации в конкретной задаче и иногда ощутимо проигрывают тепловизорам с кадровой частотой 25 Гц;
  • критерий Джонсона часто используется, но он не единственный и многих важных моментов не учитывает;
  • диапазон рабочих температур от -32 °С не всегда подходит для России;
  • выбирать приходится между зарубежными и отечественными производителями (риски как экономические, так и политические: например, экспортные ограничения для тепловизоров с кадровой частотой 25 Гц в Россию со стороны некоторых стран).

В технических блоках выбора разумнее консультироваться с независимыми экспертами, это обеспечит адекватность параметров подбора.

Цветность изображения

В вопросе выбора цветности изображения на тепловизорах для охранного наблюдения эксперты отмечают преимущества черно-белого (или бело-черного, инвертированного) перед разными вариантами цветных изображений. Это обусловлено рядом факторов, как человеческих (меньше устает оператор, изображение более адекватное), так и технических (лучше работают системы аналитики).

Стационарный тепловизор или мультиспектральная система?

При выборе между стационарными тепловизорами и мультиспектральными системами все определяется задачей и условиями. Эксперты отмечают, что стационарные тепловизоры эффективны в сочетании с системами видеоаналитики. Мультиспектральные системы обладают неоспоримыми преимуществами: возможность наблюдать произвольный участок зачастую необходимо и важно на обширной территории. Несомненно одно: будущее за комплексированием видео с каналов разных спектральных диапазонов (видеокамер и тепловизоров), так как это предоставляет технически наиболее полную информацию для целей охранного наблюдения.

Стоимость

Все эксперты говорят, что процесс удешевления стоимости тепловизоров идет полным ходом. Действительно, когда тепловизионные камеры уже есть в качестве готового продукта как аксессуары для смартфона и выпускаются несколькими компаниями, можно говорить о начале массового потребления тепловизионных технологий. Наблюдается аналогия с путем развития видеокамер – только с разницей в десять лет. Это означает, что для широкого применения в системах безопасности стоимость тепловизоров должна существенно снизиться в течение ближайших пяти лет.

Дмитрий
Карнеев

Начальник отдела "Системы безопасности" компании "Пергам-Инжиниринг"
Насколько актуальны IP-тепловизоры и тепловизионные системы для задач охранного наблюдения?

Задачи систем безопасности, которые решаются тепловизорами, что пять лет назад, что сейчас остаются очень актуальными. Рынок постепенно насыщается тепловизионными технологиями, динамика осведомленности рынка о них сравнима со снежным комом. Тепловизоры начинают все чаще и чаще применять для периметрального наблюдения, даже автопарковки переходят на их использование.

Относительно IP-технологий в тепловизорах все довольно просто: они повторяют путь видеокамер и каких-либо особых самостоятельных трендов не имеют. IP-технологии – это платформа, на которой строятся и интегрируются системы безопасности, некий базис, на котором реализуются алгоритмы передачи данных и взаимодействие устройств между собой. IP-технологии способны внести добавочную стоимость в конечное решение с тепловизором, если уменьшат стоимость владения системой или привнесут дополнительный функционал в работу системы. Не так часто встречаются проекты, где критически важным условием является наличие именно IP-тепловизора.

В каких случаях тепловизионные камеры с видеоаналитикой могут выгодно заменить традиционные системы защиты? Когда актуально совмещать изображение с тепловизора и с обычной камеры?

Тепловизор – это высокоэффективный инструмент наблюдения, но не волшебный прибор. Главное его преимущество – круглосуточное наблюдение вне зависимости от освещенности. Заменить тепловизором систему физической защиты нельзя, систему периметральной сигнализации – можно, но нужно грамотно и аккуратно предусмотреть все нюансы, связанные с ненадежностью работы систем видеоаналитики, а также деградацию тепловизионного изображения, обусловливаемую ухудшением погодных условий: дождем, снегом и летней тепловой засветкой. Довольно часто тепловизоры с аналитикой применяют в тех случаях, когда классическая установка периметральной сигнализации и тепловизоров в паре невозможна или экономически не эффективна. Обычно такие инсталляции – это либо перекрытие водных пространств или протяженных участков территории, либо классический периметр, где часто случаются ложные срабатывания периметральных сигнализаций из-за различных причин.

На какие ключевые параметры нужно обращать внимание при выборе тепловизоров для задач охранного наблюдения?

Выбор тепловизора для задач охранного наблюдения можно разделить на два этапа. Первый – это выбор технических параметров, которые позволят решить задачу. Второй – выбор производителя. Среди технических параметров важную роль играют разрешение детектора и фокусное расстояние объектива. От них зависит дальность работы тепловизора и надежность систем видеоаналитики. Далее принимаются во внимание дополнительные функции: поворотное устройство, IP-технологии, аналитика. Завершают (а в некоторых случаях открывают) параметры выбора – характеристики защиты от окружающей среды: диапазон рабочих температур, класс IP-защиты и взрывозащиты.

В долгосрочной перспективе лучше начинать с выбора производителя и поставщика: именно от их компетенции и добросовестности в конечном счете будут зависеть работоспособность и долговечность системы на тепловизорах.

Что и когда предпочтительнее: черно-белое или цветное изображение с тепловизоров?

Я периодически провожу мастер-классы по тепловизорам, где часто обсуждают вопрос выбора цветности изображения на тепловизорах для систем видеонаблюдения. Лучше всего использовать черно-белое изображение (или бело-черное, если инвертирована палитра). Основные аргументы в пользу черно-белого изображения: оно выглядит реалистично, от него не устает оператор, системы видеоаналитики хорошо работают по контрастным признакам.

Стационарные тепловизоры или мультиспектральные системы?

Мультиспектральные системы обычно состоят из тепловизора, видеокамеры и поворотного устройства. Для мощных систем иногда добавляют дальномер. Если еще несколько лет назад зум был только на видеокамере, то сейчас самые современные образцы мультиспектральных систем имеют зум и на тепловизоре. Будущее за комбинированными каналами, когда можно будет выбирать любой спектральный диапазон для отображения или различные комбинации комплексирования изображения из разных спектров. Но даже по современным меркам это дальняя перспектива.

Стационарные тепловизоры наиболее эффективны вместе с системами видеоаналитики, так как тепловизионное изображение менее шумное и более резкое, чем на видеокамерах. Реально мощными получаются комбинации, когда со стационарными тепловизорами на периметре устанавливают мультиспектральные системы для детализации и сопровождения объектов, обнаруженных стационарными тепловизорами.

Каковы перспективы удешевления тепловизионных технологий?

Тепловизоры уже доступны в качестве аксессуаров для смартфонов. Средняя стоимость таких гаджетов – 300–500 долл. Это уже массовый рынок. Они являются драйверами снижения себестоимости производства тепловизионных детекторов. Еще через несколько лет и стоимость неохлаждаемых тепловизоров для систем безопасности должна значительно снизиться.

Роман
Баранов

Бренд-менеджер компании "АРМО-Системы"
Насколько актуальны IP-тепловизоры и тепловизионные системы для задач охранного наблюдения?

По мере развития тепловизионных технологий и снижения стоимости тепловизионных камер их востребованность, несомненно, возрастает. Интересны два момента: во-первых, применение тепловизоров для защиты периметра, и во-вторых – для измерения температуры, когда камера в каждом пикселе или в выбранной области удаленно измеряет температуру и может сигнализировать при превышении определенной отметки. В системах защиты периметра установка тепловизоров с целью детектирования нарушителей может быть экономически более выгодна, чем использование традиционных камер слежения в сочетании с прожекторами, электрических заборов или радиочастотного обнаружения (RFID). Что же касается функционала измерения температуры, такие тепловизоры наиболее востребованы для наблюдения за распределительными устройствами, газовыми и гидравлическими турбинами, трансформаторами, электрическими подстанциями, местами хранения отходов и самовоспламеняющимися материалами. У современных IP-тепловизоров точность такого измерения достигает 1°С.

В каких случаях тепловизионные камеры с видеоаналитикой могут выгодно заменить традиционные системы защиты? Когда актуально совмещать изображение с тепловизора и с обычной камеры?

Тепловизоры блестяще проявляют себя при сложных условиях видеонаблюдения и на дальних расстояниях. Им не страшны дым, туман, пыль и отсутствие освещения. В то же время мощные прожекторы, которые требуются для обычных камер при ночном наблюдении, потребляют гораздо больше электроэнергии и выдают свое местоположение. Однако стоит помнить и об ограничениях: тепловизоры используются только для детекции, но не для идентификации. В этом случае как раз удобно добавить в систему поворотную видеокамеру, которая при поступлении тревожного сигнала с одного из тепловизоров будет автоматически "наводиться" на нужный участок.

На какие ключевые параметры нужно обращать внимание при выборе тепловизоров для задач охранного наблюдения?

Прежде всего, на разрешение тепловизора. Оно определяет дальность обнаружения: чем больше разрешение, тем, соответственно, больше будет дальность обнаружения. Затем объектив – он определяет угол обзора и также дальность обнаружения, но здесь зависимость обратная: чем меньше угол, тем больше дальность. Немаловажный фактор – исполнение устройства: существуют фиксированные тепловизоры и рассчитанные на установку на поворотную платформу. При выборе тепловизора с функцией измерения температуры ключевыми будут параметры точности и диапазона измеряемых температур.

Что и когда предпочтительнее: черно-белое или цветное изображение с тепловизоров?

Поскольку мы измеряем температуру (а точнее, интенсивность излучения от объекта), то выбор сводится к тому, как "раскрасить" большие и меньшие значения. На работу аналитики это никак не влияет. Получается, что этот выбор зависит от предпочтений оператора. Можно рассматривать вопрос с точки зрения того, какие цвета ярче и сильнее утомляют глаза, или же с точки зрения контрастности для более быстрой детекции аномальных деталей. Цветные схемы раскраски изображения позволяют нагляднее наблюдать разницу температур и отлично смотрятся в отчетах. Вариант с градациями серого (черно-белый) обычно позволяет лучше разглядеть тонкие детали.

Стационарные тепловизоры или мультиспектральные системы?

Мультиспектральные системы, наиболее часто используемые в охранном видеонаблюдении, представляют собой заранее собранную и настроенную поворотную систему с камерой видимого диапазона и тепловизором. Удобство использования такой платформы очевидно: при обнаружении нарушителя вторая камера уже направлена на него, и остается только задать уровень оптического зума для точного распознавания. Затраты времени на настройку такой системы минимальны в сравнении с вариантом отдельно стоящих камер и тепловизоров. Минусы заключаются в более высокой цене устройства и в ограничении выбора камер и объективов, которые использует производитель, что может быть решающим фактором для некоторых задач.

Каковы перспективы удешевления тепловизионных технологий?

За последние несколько лет тепловизионные устройства стали не только доступнее по цене, но и значительно функциональнее. Повысилось разрешение сенсоров, появилась встроенная видеоаналитика. Как и у любой технологии, набирающей популярность (на фоне роста продаж тепловизоров), перспективы удешевления, безусловно, есть.

Денис
Ляпин

Технический тренер в России и СНГ компании Axis Communications
Насколько актуальны IP-тепловизоры и тепловизионные системы для задач охранного наблюдения?

Пять лет назад компания Axis Communications выпустила первые в мире IP-тепловизоры. Потребители получили возможность повысить уровень безопасности на объектах за счет высокой надежности обнаружения, простоты в эксплуатации и экономичности. Ранее тепловизионная техника ассоциировалась с высокой стоимостью, индивидуальными настройками и применением на военных объектах. Сейчас рынок расширился, выросли спрос и предложение, а в потребители добавились заказчики из промышленности, транспорта, критической инфраструктуры и даже розничной торговли.

В каких случаях тепловизионные камеры с видеоаналитикой могут выгодно заменить традиционные системы защиты? Когда актуально совмещать изображение с тепловизора и с обычной камеры?

Одно из преимуществ тепловизоров – это дальность обнаружения объектов, поэтому протяженные периметры – место их "массового скопления". Один тепловизор способен заменить от 3 до 10 и более камер видеонаблюдения. Помимо разницы в стоимости самих устройств нужно учитывать затраты на:

  • освещение, источники питания и энергопотребление;
  • сетевое оборудование (количество портов);
  • хранение видеоархива;
  • лицензии для ПО и их количество;
  • лицензии на функции видеоаналитики;
  • кабельную инфраструктуру;
  • стоимость работ.

Устройство видеонаблюдения (обычная камера или тепловизор) на протяженных участках и периметрах должно быть надежно защищено от краж и актов вандализма, поэтому их применение рекомендуется вместе со средствами физической защиты, что в совокупности повысит уровень безопасности охраняемого объекта.

На какие ключевые параметры нужно обращать внимание при выборе тепловизоров для задач охранного наблюдения?

Угол обзора и фокусное расстояние объектива, разрешение сенсора и его температурная чувствительность (NETD) – на эти параметры обращаешь внимание в первую очередь при изучении документации на тепловизор. Дальность действия, основанная на критерии Джонсона, часто представленная в виде таблицы, расскажет о возможностях тепловизора с точки зрения расстояния до объекта для выполнения поставленной задачи.

Помимо стандартных параметров важным окажется и набор дополнительных функций:

  • коридорный формат;
  • локальное хранение данных (в случае обрыва связи видео записывается на SD-карту);
  • обнаружение физического воздействия;
  • функции видеоаналитики (детекторы движения, пересечения линии, возможность применения сторонних приложений, загружаемых на борт устройства);
  • способы крепления (для монтажа на стену, столб, размещение на поворотной платформе);
  • поддержка технологии PoE и/или других вариантов питания;
  • защита от проникновения влаги, пыли, диапазон рабочих температур.
Что и когда предпочтительнее: черно-белое или цветное изображение с тепловизоров?

Для наблюдения за большим количеством объектов с помощью тепловизоров черно-белое изображение предпочтительнее. От него меньше устают глаза, и визуальное обнаружение объекта дается проще. Если говорить о более специализированном применении, например для мониторинга уровня залива цистерн топливом, то цветные палитры дают более информативные изображения.

Еще один пример – сочетание на изображении и цвета, и серых тонов, в зависимости от того, до какой температуры нагреты разные поверхности в поле зрения. Это специализированные модели тепловизоров, способные измерять температуру и вести контроль ее изменения.

Стационарные тепловизоры или мультиспектральные системы?

Применение мультиспектральных систем встречается все чаще. Именно тепловизор, камера видеонаблюдения с большим оптическим приближением и встроенной ИК-подсветкой, размещенная на поворотной платформе, стала фаворитом заказчиков.

Обнаружение объектов на большом расстоянии, возможность оптического приближения для получения деталей и днем, и ночью – вот что привлекательно. Поворотная платформа добавляет в решение гибкости и значительно расширяет границы действия данной системы.

Аэропорты, промышленные предприятия, охрана окружающей среды – для этих заказчиков функционал не покажется избыточным.

Каковы перспективы удешевления тепловизионных технологий?

90% стоимости тепловизора складывается из стоимости объектива и сенсора; чем проще их характеристики, тем дешевле устройство. Однако спрос на такие "простые устройства" на критически важных объектах остается невелик, поскольку основное требование – более высокая точность обнаружения и надежность самого изделия, готового к применению в различных погодных условиях.

Снижение стоимости более вероятно под давлением нарастающей конкуренции и только до определенного предела, достигнув которого, в сравнение вступают другие конкурентные преимущества, такие как гарантия, сервис, дополнительные возможности.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #4, 2015
Посещений: 7876

  Автор

Вадим Широков

Вадим Широков

Генеральный директор ООО "Коринф"

Всего статей:  1

  Автор

Дмитрий Карнеев

Дмитрий Карнеев

Начальник отдела "Системы безопасности" ОАО "Пергам-Инжиниринг"

Всего статей:  12

  Автор

Роман Баранов

Роман Баранов

Инженер компании "АРМО-Системы"

Всего статей:  9

  Автор

Денис Ляпин

Денис Ляпин

Технический тренер по России и СНГ компании Axis Communications

Всего статей:  9

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций