Тепловизионная камера
Эта статья о тепловизионной камере в пожаротушении. Для других целей см. раздел Термографическая камера. Тепловизионная камера (в просторечии известная как TIC) - это тип термографической камеры, используемой в пожаротушении. Преобразуя инфракрасное излучение в видимый свет, такие камеры позволяют пожарным видеть зоны нагрева сквозь дым, темноту или теплопроницаемые барьеры. Тепловизионные камеры, как правило, портативные, но могут быть установлены на шлеме. Они изготовлены с использованием тепло- и влагостойких корпусов и имеют повышенную прочность, чтобы выдерживать опасности, связанные с наземными работами.
Несмотря на то, что они являются дорогостоящим оборудованием, их популярность и использование пожарными в Соединенных Штатах заметно возрастает из-за увеличения доступности государственных субсидий на оборудование после терактов 11 сентября 2001 года. Тепловизионные камеры улавливают тепло тела и обычно используются в тех случаях, когда люди оказываются в ловушке, где спасатели не могут их найти.
Конструкция[править]
Тепловизионная камера состоит из пяти компонентов: оптической системы, детектора, усилителя, обработки сигнала и дисплея. Тепловизионные камеры, предназначенные для пожарной охраны, содержат эти компоненты в термостойком, прочном и водонепроницаемом корпусе. Эти части работают вместе, чтобы преобразовать инфракрасное излучение, например, излучаемое теплыми предметами или пламенем, в изображение видимого света в режиме реального времени.
На дисплее камеры отображается разница в инфракрасном излучении, поэтому два объекта с одинаковой температурой будут иметь одинаковый "цвет". Многие тепловизионные камеры используют оттенки серого для отображения объектов с нормальной температурой, но выделяют опасно горячие поверхности разными цветами.
Камеры могут быть ручными или нашлемными. Портативная камера требует одной руки для позиционирования и управления, оставляя только одну свободную руку для других задач, но ее можно легко переносить между пожарными. Большинство тепловизионных камер, используемых в пожарной службе, являются портативными моделями.
Отдел исследований пожарной безопасности Национального института стандартов и технологий является ведущим правительственным учреждением, разрабатывающим стандарты производительности тепловизионных камер пожарной службы в Соединенных Штатах, хотя Лаборатория ночного видения армии США внесла свой вклад в эту работу. Предварительные рекомендации с места включают видимые предупреждения о низком заряде батареи, способность выдерживать полное погружение в воду и способность выдавать значимые визуальные показания при температуре выше 2000 ° F (~ 1100 ° C).
Использование[править]
Поскольку тепловизионные камеры могут "видеть" сквозь темноту или дым, они позволяют пожарным быстро находить очаг пожара в здании или видеть тепловую сигнатуру визуально скрытых жертв. Их можно использовать для поиска жертв на улице прохладной ночью, обнаружения тлеющих очагов пожара внутри стены или обнаружения перегрева электропроводки. Тепловизионным камерам приписывали спасение нескольких жизней в год благодаря идентификации жертв и их удалению из условий плохой видимости еще в 1999 году.
В дополнение к способности видеть сквозь густой дым, тепловизионные камеры также могут видеть материалы, участвующие в самопроизвольном, слабом горении. В одном задокументированном случае для изоляции тлеющего очага возгорания на зернохранилище использовалась тепловизионная камера; путем изоляции и удаления только пораженного зерна было спасено 75% хранимого урожая. В другом случае пожарные из Теннесси использовали тепловизионную камеру для обнаружения скрытого пожара внутри шлакобетонного железнодорожного полотна, что позволило избежать затрат примерно на 500 000 долларов. Также сообщалось, что тепловизионные камеры особенно полезны для тушения пожаров в целлюлозной изоляции, и для проверки того, что конструкция безопасна для повторного входа после тушения пожара. Пожарные округа Вентура, штат Калифорния, использовали свой TIC, чтобы найти кошку, которая оказалась запертой в проходе во время строительства.
Прототипы тепловизионных камер, устанавливаемых на шлем, были впервые опубликованы в 1992 году, но подробная оценка их работы в реальных ситуациях была опубликована только в 2007 году. Модель, оцененная в 2007 году, весила примерно 1,5 фунта, что значительно увеличивает вес шлема без украшений. Тем не менее, возможность "использовать устройства, одновременно натягивая шланг и перенося инструменты" была положительно воспринята пожарными, оценивавшими продукт.
Преимущества TICS, установленных на шлеме, заключались в том, что каждый из нескольких пожарных наблюдал разные аспекты пожара, в то время как недостатки заключались в том, что пожарные ослабляли дисциплину безопасности. В ходе временных испытаний команды пожарных с камерами, установленными на шлемах, выполняли поисковые задачи значительно быстрее, были менее дезориентированы и использовали меньше воздуха, чем команды с одной ручной камерой, которые, в свою очередь, справились лучше, чем команды без TIC вообще.
Недостатком этих и подобных устройств было их плохое восприятие глубины (пользователю трудно определить, насколько далеко находятся объекты). Это увеличивает вероятность того, что пользователь споткнется о или столкнется с препятствиями, или возникнут другие проблемы, связанные с расстоянием. Дополнительным ограничением инфракрасной технологии является то, что, поскольку материалы при одинаковой температуре отображаются одним и тем же цветом, на дисплее не будет отображаться много деталей, которые обычно видны в видимом свете.
Последние разработки включают установку предполагаемых камер на дроны. Тепловизионные камеры на дронах используются для обнаружения аномалий на солнечных фермах. Там, где ручная диагностика заняла бы недели, использование тепловизионных камер на дронах занимает дни.
История[править]
Хотя технология тепловизионной съемки уже давно используется в специализированных правоохранительных и военных целях,[4] ее принятию пожарной службой препятствует стоимость камер. "Первая задокументированная гражданская жизнь, спасенная с помощью технологии тепловизионной съемки, произошла после взрыва газа в Путни в Лондоне в 1985 году". Несмотря на то, что после потопления HMS Sheffield тепловизионная съемка быстро стала стандартом в военно-морском пожаротушении, тепловизионная съемка оставалась специализированным оборудованием в гражданских пожарных службах вплоть до 1990-х годов. ВПожарная служба Сиэтла приобрела свою первую тепловизионную камеру в 1997 году за 16 000 долларов.
В 2000 году газета Los Angeles Times назвала тепловизионную камеру "возможно, лучшим достижением в области противопожарного оборудования за последние 25 лет — и самым дорогим". Пожарные службы использовали различные источники и методы финансирования тепловизионных камер, включая прямое бюджетирование, [6] гранты, [9] и благотворительные пожертвования, среди прочих. Один начальник пожарной охраны заметил, что такие же проблемы с затратами преследовали приобретения SCBA во время их первоначального внедрения.
В 2001 году Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям (FEMA) начало выдавать гранты в соответствии с Законом об инвестициях в пожарные и усилении реагирования (FIRE), который предоставил пожарным службам США 100 миллионов долларов в течение этого финансового года. Многие департаменты использовали эти средства для приобретения тепловизионных камер. Однако замена поврежденной тепловизионной камеры может стать серьезной проблемой для отдела, который приобрел камеру вне обычного бюджетного процесса.
Когда департаменты начали приобретать тепловизионные камеры, они, как правило, были приписаны к специализированным подразделениям, таким как тяжелые спасательные и грузовые компании. Тепловизионные камеры обычно назначаются бригадам быстрого реагирования, чтобы они могли более эффективно находить и освобождать попавших в ловушку пожарных. С 2003 года NIOSH признает отсутствие правильно используемой тепловизионной камеры как фактор, которого можно избежать, способствующий травмам и смертям пожарных, и тот факт, что тепловизионная камера не использовалась, был упомянут в отчете NIOSH за 2005 год как фактор, способствующий смерти хьюстонского пожарного Кевина Кулоу в 2004 году при исполнении служебных обязанностей. Одной из рекомендаций команды по оценке и анализу пожара в магазине Charleston Sofa Super Store была "покупка стандартной модели тепловизионной камеры для каждой компании, производящей двигатели и лестницы".
Смотрите также[править]
Датчик пламени – датчик, предназначенный для обнаружения и реагирования на наличие пламени или
- Прибор ночного видения - устройство, позволяющее визуализировать изображения при уровнях освещенности, приближающихся к полной темноте