Тепловизионная камера (просторечии известен как ТЭП ) представляет собой тип термографического камеры , используемой при пожаротушении. Передавая инфракрасное излучение как видимый свет , такие камеры позволяют пожарным видеть участки тепла через дым, темноту или теплопроницаемые преграды. Тепловизионные камеры обычно переносные, но могут устанавливаться на шлем. Они построены с использованием тепло- и водонепроницаемых корпусов и обладают повышенной прочностью, чтобы противостоять опасностям пожарных работ.
Несмотря на то, что это дорогостоящее оборудование, их популярность и популярность среди пожарных в Соединенных Штатах заметно растет из-за увеличения доступности правительственных грантов на оборудование после терактов 11 сентября 2001 года. Тепловизионные камеры улавливают тепло тела, и обычно они используется в случаях, когда люди оказываются в ловушке, где спасатели не могут их найти.
Строительство
Тепловизионная камера состоит из пяти компонентов: оптической системы, детектора, усилителя, обработки сигнала и дисплея. [1] Тепловизионные камеры, предназначенные для пожарных служб, содержат эти компоненты в термостойком, [2] прочном и водонепроницаемом корпусе. [3] Эти части работают вместе, чтобы преобразовать инфракрасное излучение , например, исходящее от теплых предметов или пламени, в изображение в видимом свете в реальном времени. [4]
На дисплее камеры отображается разность инфракрасного излучения, поэтому два объекта с одинаковой температурой будут иметь одинаковый «цвет». [4] Многие тепловизионные камеры используют оттенки серого для изображения объектов с нормальной температурой, но выделяют опасно горячие поверхности разными цветами. [5]
Камеры могут быть портативными [6] или шлемными. [7] Для ручной камеры требуется одна рука для позиционирования и работы, оставляя только одну свободную руку для других задач, но ее можно легко переносить между пожарными. Большинство тепловизионных камер, используемых в пожарной части, представляют собой портативные модели.
Подразделение Национального института стандартов и технологий по исследованию пожаров является ведущим правительственным учреждением, разрабатывающим стандарты производительности тепловизионных камер для пожарных служб в США, хотя Лаборатория ночного видения армии США внесла свой вклад в эти усилия. [1] Предварительные рекомендации на местах включают в себя видимые предупреждения о низком заряде батареи, способность выдерживать полное погружение в воду и способность обеспечивать значимые визуальные показания при температуре свыше 2000 ° F (~ 1100 ° C). [8]
Применение
Поскольку тепловизионные камеры могут «видеть» сквозь темноту или дым, они позволяют пожарным быстро найти место возгорания конструкции или увидеть тепловую сигнатуру визуально скрытых жертв. [9] Их можно использовать для поиска жертв на улице прохладной ночью, для обнаружения тлеющих пожаров внутри стены [10] или для обнаружения перегрева электропроводки. [4] Тепловизионные камеры спасали несколько жизней в год благодаря идентификации жертв и удалению из условий плохой видимости еще в 1999 году. [11]
В дополнение к способности видеть сквозь густой дым тепловизионные камеры также могут видеть материалы, участвующие в самопроизвольном низкоуровневом возгорании. В одном задокументированном случае TIC использовался, чтобы изолировать тлеющую горячую точку в зернохранилище; за счет выделения и удаления только пораженного зерна было сохранено 75% сохраненного урожая. [12] В другом случае пожарные Теннесси использовали тепловизионную камеру, чтобы обнаружить скрытый пожар внутри земляного полотна железной дороги, что привело к сокращению расходов на сумму около 500 000 долларов. [13] Также сообщалось, что тепловизионные камеры особенно полезны для тушения пожаров в целлюлозной изоляции [14] и для подтверждения того, что в конструкцию можно безопасно войти после тушения пожара. [15] Пожарные округа Вентура, штат Калифорния, использовали свои ТИЦ, чтобы найти кошку, которая оказалась запертой внутри прохода во время строительства. [16]
Прототипы навесных тепловизионных камер были впервые обнародованы в 1992 году [17], но подробная оценка их характеристик в реальных условиях не была опубликована до 2007 года. Модель, оцененная в 2007 году, весила примерно 1,5 фунта, что значительно увеличивало вес по сравнению с простой. шлем. [7] Тем не менее, возможность «использовать устройства, пока они также тянули шланги и переносили инструменты» [7] была положительно воспринята пожарными при оценке продукта. [7]
К преимуществам ТИЦ, установленных на шлемах, относилось то, что несколько пожарных наблюдали разные аспекты пожара, а к недостаткам можно отнести нарушение дисциплины пожарными. [7] При хронометрированном тестировании команды пожарных с установленными на шлеме камерами выполняли поисковые задачи значительно быстрее, были менее дезориентированы и использовали меньше воздуха, чем команды с одной портативной камерой, которые, в свою очередь, добились большего успеха, чем команды без TIC. [7]
Ограничением этих и подобных устройств было их плохое восприятие глубины (пользователю трудно оценить, насколько далеко находятся объекты). [18] [19] Это увеличивает вероятность того, что пользователь споткнется [18], столкнется с препятствиями или столкнется с другими проблемами, связанными с расстоянием. Дополнительным ограничением инфракрасной технологии является то, что, поскольку материалы с одинаковой температурой отображаются одним цветом, на дисплее не будут отображаться многие детали, которые обычно можно увидеть в видимом свете.
История
Хотя тепловизионная технология уже давно используется в специализированных правоохранительных и военных приложениях [4], ее принятие пожарной службой затруднено из-за стоимости камер. «Первая задокументированная жизнь гражданского населения, спасенная с помощью тепловизионной технологии, произошла после взрыва газа Путни в Лондоне в 1985 году». [20] Несмотря на то , что тепловидение быстро стало стандартом в области морского пожаротушения после затопления HMS Sheffield , оно оставалось специализированным оборудованием гражданских пожарных служб вплоть до 1990-х годов. Пожарная служба в Сиэтле приобрела свой первый тепловизор в 1997 году, по цене $ 16 000. [21]
В 2000 году газета Los Angeles Times назвала тепловизионную камеру «[п] возможно, лучшим достижением в области пожарного оборудования за последние 25 лет - и самым дорогим». [22] Пожарные службы использовали различные источники и методы для финансирования тепловизионных камер, включая прямое бюджетирование, [6] гранты [9] и благотворительные пожертвования [23] среди прочего. Один начальник пожарной охраны заметил, что такие же проблемы с затратами мешали приобретению автономных дыхательных аппаратов во время их первоначального внедрения. [7]
В 2001 году Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям (FEMA) начало выдавать гранты в соответствии с Законом об инвестициях в пожарные и улучшении мер реагирования (FIRE), в соответствии с которыми пожарным агентствам США было выделено 100 миллионов долларов в течение этого финансового года. Многие ведомства использовали эти средства для приобретения тепловизионных камер. [24] Однако замена поврежденной тепловизионной камеры может стать серьезной проблемой для отдела, который приобрел камеру вне рамок обычного бюджетного процесса. [25]
Когда отделы начали приобретать тепловизионные камеры, их обычно приписывали к специализированным подразделениям, таким как тяжелые спасательные и грузовые компании. [6] Тепловизионные камеры обычно назначаются бригадам быстрого реагирования , чтобы они могли более эффективно достигать и освобождать попавших в ловушку пожарных. [26] [27] С 2003 года отсутствие правильно используемой тепловизионной камеры было признано NIOSH предотвратимым фактором, способствующим травмам и гибели пожарных, [26] и тот факт, что тепловизионные камеры не использовались, упоминался в отчет NIOSH за 2005 год как фактор, способствовавший гибели пожарного Хьюстона Кевина Кулоу при исполнении служебных обязанностей в 2004 году. [28] Одной из рекомендаций группы по оценке и анализу происшествий с пожарным постом в Charleston Sofa Super Store была «покупка стандартной модели тепловизора для каждой компании по производству двигателей и лестниц». [29]
Смотрите также
- Детектор пламени
- Прибор ночного видения
- База данных тепловизионных камер
Рекомендации
- ^ a b Маджиковски, Дэн; Стив Кербер (1 мая 2008 г.). «Обзор технологий: исследование технологий пожаротушения в NIST» . Пожарная техника . 161 (5): 68. ISSN 0015-2587 . Проверено 18 сентября 2008 . (для доступа к контенту требуется подписка)
- ^ Молинаро, Надежда (2004-04-01). «Где дым ...». Пластмассовая инженерия . 60 (4): 14. ProQuest 213890746 . (для доступа к контенту требуется подписка)
- ^ См. Рекламные материалы производителя, например «Raytheon представляет тепловизионную камеру Thermal-Eye X100XP» . 2003-12-01 . Проверено 19 сентября 2008 .
- ^ а б в г Авилло, Энтони (2002). Стратегии огня . Книги PennWell. п. 421. ISBN. 0-87814-840-X. Проверено 18 сентября 2008 .
- ^ «Представление новейшей тепловизионной камеры - Scott Eagle Imager 320» . Firefightingcanada.com. 2008-08-22 . Проверено 19 сентября 2008 .
- ^ а б в Смит, Hezedean (2007-08-01). «Сознание имиджа» . Начальник пожарной охраны . 51 (8): 120. ISSN 0015-2552 . Проверено 19 сентября 2008 . (для доступа к контенту требуется подписка)
- ^ Б с д е е г Бойд, Джонатан (01.05.2007). «Использование громкой связи тепловизионных камер» . Пожарная техника . 160 (5): 95–97. ISSN 0015-2587 . Проверено 17 сентября 2008 . (для доступа к контенту требуется подписка)
- ^ Литтл, Дэвид А. (2005-04-01). «Безопасность прежде всего» . Начальник пожарной охраны . 50 (4): 92. ISSN 0015-2552 . Проверено 18 сентября 2008 . (для доступа к контенту требуется подписка)
- ^ а б Гудвин, Джон У. младший (30.07.2008). «Либерти, Огайо, пожарные получают грант FEMA» . Воздаятель . Проверено 17 сентября 2008 .
- ^ Норман, Джон (2005). Справочник по тактике пожарного . Книги PennWell. ISBN 1-59370-061-X. Проверено 19 сентября 2008 .
- ^ Лозаре, Николь (1999-10-10). «Тепловизор за спасение ребенка» . Пожарная часть . Проверено 12 октября 2008 .
- ^ Buzard, Эрик (2005-09-01). «Свежий набор глаз» . Начальник пожарной охраны . 49 (9): 82–85. ISSN 0015-2552 . Проверено 18 сентября 2008 . (для доступа к контенту требуется подписка)
- ^ «AEDC помогает местной компании сэкономить около 500 000 долларов» . eMediaMillWorks. 2002-01-24 . Проверено 19 сентября 2008 . (для доступа к контенту требуется подписка)
- ^ Маклис, Марк (01.06.2008). « » Going Green «может заставить вас„видеть красный цвет “ ». Пожарная часть . 33 (6): 46–49. ProQuest 229578767 . (для доступа к контенту требуется подписка)
- ^ Студер, Майкл А. (29 июля 2004 г.). «Тепловизионные камеры: помощь в поиске деталей» . Пожарная часть . Проверено 12 октября 2008 .
- ^ Фоксман, Адам (21 октября 2008 г.). «Калифорнийские пожарные используют тепловизор, чтобы найти кошку» . Firehouse.com . Проверено 29 октября 2008 .
- ^ Маркс, Пол (1992-09-19). «Шлем-камера помогает пожарным» . Новый ученый . 135 (1839): 22. ISSN 0262-4079 . Проверено 18 сентября 2008 . (для доступа к контенту требуется подписка)
- ^ а б Кема (Техас) Пожарная служба. «Тепловизионная камера» (PDF) . п. 2 . Проверено 12 октября 2008 .
- ^ Ллойд, Дж. Майкл (1975). Тепловизионные системы . Springer . п. 70 . ISBN 0-306-30848-7. «мы обычно считаем, что глубина не имеет значения».
- ^ «В этот день 10 января 1985 года» . BBC . 1985-01-10 . Проверено 25 октября 2015 года .
- ^ Ту, Джанет И-Чин (18.08.2007). «Технологии в действии - Пожарные смотрят в будущее - Новые компьютеры, камера может обнаружить скрытые опасности» . Сиэтл Таймс . ISSN 0745-9696 . Проверено 23 апреля 2016 .
- ^ Айви, Кэтрин (2000-04-02). «Новое снаряжение пожарного требует денег, чтобы сжечь» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 19 сентября 2008 .
- ^ «Использование тепла ради безопасности» . Риверхед, Управление пожарной охраны Нью-Йорка. 2002-04-11. Архивировано из оригинала 9 июня 2008 года . Проверено 19 сентября 2008 .
- ^ Эллиотт, Фред (2001-11-01). «Финансовый выстрел в руку». Охрана труда и техника безопасности . 70 (11): 32. PMID 11723648 . ProQuest 221059400 . (для доступа к контенту требуется подписка)
- ^ Квадрос Боулз, Сэнди (01.10.2007). «Департамент Массачусетса собирается заменить тепловизионную камеру» . Пожарная часть . Проверено 12 октября 2008 .
- ^ а б Коломай, Ричард; Роберт Хофф (2003). Спасение и выживание пожарных . Книги PennWell. ISBN 0-87814-829-9. Проверено 18 сентября 2008 .
- ^ Klaene, Bernard J .; Рассел Э. Сандерс (2007). Структурное пожаротушение . Джонс и Бартлетт. п. 135. ISBN 978-0-7637-5168-5. Проверено 19 сентября 2008 .
- ^ Мерфи, Билл (2005-10-05). «Федеральный отчет: Управление пожарной охраны Хьюстона не использовало тепловизор для поиска погибшего пожарного во время пожара 2004 года» . Пожарная часть . Проверено 12 октября 2008 .
- ^ Рутли, Дж. Гордон (16 октября 2007 г.). «Отчет группы по оценке и анализу инцидентов города Чарлстон, этап 1» (PDF) . Пожарная часть . Проверено 12 октября 2008 .
Внешние ссылки
СМИ, связанные с тепловизионными камерами, на Викискладе?
- База данных тепловизионных приборов
- Применение тепловизионных камер в основной сфере физической безопасности