COVID-TECH: оборудование для термометрии

Пирометр PERCo-AT01 для бесконтактного измерения температуры

www.perco.ru

Решаемые задачи

Пирометр PERCo-AT01 предназначен для бесконтактного измерения температуры открытых участков тела человека, например, запястья или ладони, на проходных предприятий, бизнес-центров и других объектов пребывания людей. Работает также в качестве верифицирующего устройства в составе СКУД.

Конкурентные преимущества

Основные отличительные особенности пирометра AT01 – высокая скорость и точность измерения, а также автоматизация контроля температуры и аппаратное взаимодействие со СКУД.

Основные характеристики

Точность измерения пирометра – ±0,2 °С в пределах диапазона измерения +36…+38 °С.
Скорость измерения – 1 с, погрешность не превышает 0,1 °С.
При выявлении сотрудника с повышенной температурой тела пирометр передаст в контроллер соответствующую информацию, и преграждающее устройство получит от контроллера команду на запрет прохода.
Информация о событии прохода будет зафиксирована в системе. Система автоматически уведомит оператора о необходимости прохождения сотрудником медицинского освидетельствования. Если допуск к работе не может быть предоставлен, система сформирует сообщение об уважительной причине отсутствия на рабочем месте.

Возможности интеграции

Пирометр AT01 работает совместно с турникетом или замком. Для крепления пирометра к поверхности в комплект поставки входит металлическое основание. Взаимодействие со СКУД осуществляется посредством выхода "Открытый коллектор" или по интерфейсу Wiegand.

Экономическая эффективность

В отличие от ручных пирометров данная модель является автоматизированной, но значительно более бюджетной, чем тепловизор. Помимо этого, процесс измерения температуры не требует участия сотрудника, что снижает риск заражения.

Появление на рынке Январь 2021 г.
Ценовой сегмент Средний

Проекты

Самарская кабельная компания, Тверская швейная фабрика, "КДВ Павловский Посад" (Москва), офис PERCo (Санкт-Петербург), завод PERCo (Псков)

"АСТРОН ПТР-2020": вижу все потоки

www.astrohn.com

Решаемые задачи

Комплекс бесконтактного определения в потоке людей с повышенной температурой.

Конкурентные преимущества

Компьютер и ПО на основе нейронной сети распознают в потоке людей части тела для детектирования температуры, а именно лобную часть лица человека. Определяют температуру человека, игнорируя иные источники тепла, например кружку с горячим напитком, чтобы не допускать ложных сигналов тревоги. Интеллектуальный функционал включает в себя распознавание лиц людей, отслеживание пересечения виртуальных границ, направления движения и др.

Основные характеристики

• Разрешение тепловизионной матрицы/выходного тепловизионного изображения – 320х240 пкс.
• Спектральный диапазон – 7–14 мкм.
• Чувствительность NETD – 40 мК.
• Угол поля зрения телевизионного и тепловизионного канала – не менее 30 град.
• Измерение температуры в диапазоне +30…+45 °С.
• Функция калибровки по потоку людей (для относительного измерения температуры).
• Точность измерения относительной температуры без АЧТ – 0,3 °С.
• Видеосжатие – H.264, MJPEG.
• Поддержка ONVIF (опция).
• Действия по тревоге – "сухой контакт", фотоснимок, загрузка на FTP, запись на диск.
• Помощь в интеграции и сервисная поддержка в течение 24 месяцев.
• Потребляемая мощность – 12 Вт.
• Дополнительная камера видимого диапазона.

Возможности видеоаналитики

До 100 человек одновременно.

Интеграция

Открытый API, SDK.

Экономическая эффективность

Ключевые составляющие комплекса "АСТРОН ПТР-2020" (оптика, тепловизионный модуль и ПО) являются полностью российскими продуктами, что обеспечивает гарантию отсутствия утечек и конфиденциальность.

Появление на рынке I квартал 2021 г.
Ценовой сегмент Средний

Проекты

Аэропорт Магадана, Государственная Дума, медучреждения г. Лыткарино

Тепловизоры для быстрого определения температуры с нами надолго

Дмитрий Шатунов
Заместитель генерального директора по производству АО "ОКБ "АСТРОН"

Без всякого сомнения, в связи с пандемией коронавируса развитие технологий в сфере тепловидения пошло большими шагами. Рост потребности в противоэпидемических тепловизорах в 2019–2020 гг. был взрывным. Как следствие, увеличение производства таких тепловизоров вызвало всплеск развития технологий, которое коснулось как аппаратной, так и программой части.

Рост потребности в противоэпидемических тепловизорах вызвал всплеск развития технологий

Технические новшества

Например, в аппаратной части тепловизионной матрицы для противоэпидемических целей прекратили свой безудержный рост размеры.

Выяснилось, что для целей определения температуры человека не нужны дорогие матрицы типа 1025х768 пкс или даже 640х480 пкс, вполне достаточно разрешения 320х240 пкс, но они должны быть гораздо дешевле, чем сейчас.

Над этим работает большинство производителей микроболометров, создание которых, несмотря на все успехи, остается процессом дорогим и сложным. В идеале нужно, чтобы изготовление микроболометра от начала до конца велось с применением групповых технологий, на одной пластине, в едином цикле. Кроме того, выросло многообразие формфакторов для тепловизоров. Сейчас можно встретить рамки металлоискателей со встроенными тепловизорами.

В программной части изменения более заметны. Задачи, решаемые большинством комплексов: бесконтактное измерение температуры человека, контроль ношения масок, соблюдения социальной дистанции, автоматизация управления проходом на охраняемые территории. Современные хорошие видеокомплексы измеряют температуру в непрерывном режиме, индивидуально или в потоке людей с надетыми медицинскими масками. Камера способна захватывать от нескольких человек до десятков "целей" в кадре одновременно, почти мгновенно с высокой точностью определяя температурные показатели. Система отображает результаты измерений на экране видеомонитора оператора в виде числовых значений и цветных рамок вокруг лиц людей. Она интегрируется со СКУД на данном предприятии. Камеры-тепловизоры с видеоаналитикой определяют температуру человека, игнорируя иные источники тепла, например кружку с горячим напитком, чтобы не допускать ложных сигналов тревоги. Интеллектуальный функционал может включать в себя распознавание лиц людей, отслеживание пересечения виртуальных "границ", направления движения и др.

Мы на пороге революции

В основе новых решений – передовые тепловизионные технологии и искусственный интеллект на базе тепловизоров. К тепловизионным технологиям можно отнести, например, функцию совмещения двух спектров. Это используется для более точного определения событий и объектов. Она придумана не в 2020 г., но стала широко использоваться именно сейчас. Увеличенное разрешение оптического модуля обеспечивает детализацию кадра, а тепловизионный модуль отвечает за мониторинг ночью.

Оптическое и тепловизионное изображение можно просматривать как по отдельности, так и в формате наложения кадров (так называемая технология Fusion). Тепловизионный спектр эффективен для охранного мониторинга в темное время суток или в плохих погодных условиях (туман, осадки), а оптический канал дает возможность оператору комфортно работать днем в хорошую погоду. Эта группа устройств "два в одном" совмещает в едином корпусе тепловизионный модуль и камеру видимого диапазона. Такие видеокомплексы от Smartec, Wisenet/hanwha Techwin, ОКБ "Астрон", НПП "Александр" и другие передают не только тепловое изображение, но и обычную картинку высокого разрешения для верификации событий и внесения лиц в базу данных.

Искусственный интеллект (ИИ) продвигается во все значимые сферы жизни. Технологии становятся доступнее, их применение – гибче. Например, можно провести распознавание лиц, атрибутов людей, машин, типов объектов, анализ поведения. Все это доступно как для телевизионного канала, так и для тепловизионного. Мы действительно на пороге революции, по итогам которой ИИ и большие данные станут основными драйверами роста.

Главные заказчики

По нашему опыту, основными потребителями тепловизионной техники в 2020 г. были государственные учреждения. На втором месте идут гостиничные комплексы, далее – аэропорты и вокзалы. В целом в силу специфики 2020 г. высокую активность проявляли предприятия из основных сегментов – производства, торговли и социально значимые организации.

Будущее "коронавирусных" тепловизоров

Спрос резко вырос, и небольшой сегмент рынка тепловизоров для точного измерения температуры, который совсем недавно в мире занимал около 20%, а в России – около 1% от всего количества тепловизоров, превратился в большой и важный. Видимо, он измеряется несколькими десятками процентов. Спрогнозировать объемы рынка тепловизионных регистраторов температуры, применяемых в сфере эпидемиологической безопасности, довольно сложно.
Слишком много факторов, которые будут влиять на динамику рынка. Например, будет ли закреплено в государственных стандартах и программах обязательное использование стационарных тепловизионных регистраторов? Что произойдет, когда пандемия так или иначе будет взята под контроль? Означает ли это, что по окончании пандемии актуальность проблемы создания правильного медицинского тепловизора для контроля потоков людей потеряет свою актуальность?

Думается, что развитие медицины пойдет по пути создания диагностирующих комплексов, в которых термография будет одним из элементов диагностики. Так, в 2020 г. специалисты Фраунгоферовского института машиностроения и автоматизации разработали установку, способную с расстояния в 1 м выявить основные симптомы COVID-19 – повышенную температуру, учащенное сердцебиение и сниженный уровень кислорода в крови. Температура тела измеряется с помощью тепловизора, а вот для определения двух других симптомов немецкие специалисты применили микроволновый радар. Он улавливает движения и вибрации грудной клетки, вызываемые дыханием и сердцебиением. Таким же образом определятся и частота сердцебиения.
Все это означает, что тепловизор для корректного и быстрого определения температуры человека в потоке людей – новая реальность очень надолго.

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 2/2021

Кардинальные изменения на рынке тепловизоров маловероятны

Николай Чура
Технический консультант компании "Фирма "Видеоскан"

Серьезное стимулирование технологий в сфере тепловидения в пандемию весьма маловероятно. На это есть сразу несколько причин. На протяжении пандемии, которой нет и 1,5 лет, даже при существующей стремительности технического развития относительно мало что может быть кардинально усовершенствовано.

Массовые и специализированные решения по экспресс-контролю температуры

Сам по себе режим пандемии с изменением форматов работы, сокращением связей, да и с почти тотальным уменьшением спроса на оборудование также не усилил интенсивность разработок и производства. Можно отметить лишь более широкое применение оборудования для скоростного дистанционного измерения температуры человека.

Пандемия, даже с учетом сильного сокращения пассажиропотоков, поставила серьезную задачу экспресс-анализа температуры тела человека и определения ее носителя в этих потоках.

Те немногие сообщения о потенциальном применении тепловизоров для экспресс-контроля температуры проходящих людей поначалу носили скорее рекламный и популистский характер. Вместе с тем такие системы стали появляться в международных аэропортах. Здесь, безусловно, надо учитывать страстное желание разработчиков и поставщиков тепловизоров освоить огромный рынок широких государственных поставок, используя массовую панику.

Относительно стимуляции развития самих тепловизионных технологий: в первую очередь она коснулась специализированной цифровой обработки изображений и адаптации уже существующих двухволновых систем (видимый и инфракрасный диапазон) для решения описанной задачи.

Подобный "суперкомплекс" российского поставщика имеет тепловую чувствительность 0,04 °С (NeTD) со временем срабатывания 0,5 с, дальностью действия до 12 м и погрешностью ±0,5 °С. К сожалению, не указано, что это за погрешность и можно ли ее считать температурным разрешением или ценой деления термометра. Видимый телевизионный канал обеспечивает распознавание и регистрацию лиц в поле зрения устройства. в системе использованы технологии искусственного интеллекта как в распознавании лиц, так и в нормировании температурных измерений с текущей оценкой среднего значения температуры объектов. Цена его также не указана, но подобные комплексы имеют стоимость порядка 5–7 млн рублей. Сообщается, что за время пандемии по СНГ разошлось около 300 таких устройств.

Новые технологические направления

Не привязываясь конкретно к 2020 г., можно выделить два относительно новых направления термографии.

Первое – это попытки диагностики различных заболеваний с помощью обнаружения воспалительных процессов в теле пациента. Тепловизоры с соответствующей цифровой обработкой уже участвуют в клинических испытаниях. Однако, учитывая весьма посредственную прозрачность тканей человека для ИК-излучения, возможности этой методики, на мой взгляд, весьма ограниченные. Причем это справедливо даже для длинноволновой части тепловизионного диапазона (7–13 мкм), в котором и работает данное устройство. Второй технологией можно считать обнаружение утечек из трубопроводов и оборудования природного газа, нефти и нефтепродуктов. Варианты использования подобных методик обсуждались и моделировались еще в 1990-х гг. Но доступ к зарубежной высокочувствительной тепловизионной технике в те времена был крайне ограничен даже для структур "Газпрома", в которых я тогда работал. Российские же, а точнее советские приборы тогда были еще в экспериментальном, зачаточном состоянии и не могли реально конкурировать с зарубежными. Как, впрочем, и сейчас.

Одно из новых направлений термометрии – диагностика заболеваний с помощью обнаружения воспалительных процессов в теле пациента

Сферы использования без изменений

Основными направлениями использования тепловизоров в 2020 г., как и в предыдущие годы, остаются:

• безопасность (обнаружение нарушителей);
• дистанционное обнаружение очагов возгорания;
• технологический контроль нагретых неисправных элементов;
• обнаружение утечек высокотемпературных сред;
• научная и исследовательская деятельность.

"Уникальные" устройства или традиционные термометры?

Естественно, "коронавирусные" тепловизоры как системы контроля температуры человека находятся в сегменте медицинского оборудования. Можно надеяться, что ручные дистанционные медицинские термометры и в дальнейшем вполне смогут находить применение. Бесконтактность (до 10 см) и быстрота измерения (0,5 с) с погрешностью около 0,2 °С, а также наличие сигнализации превышения заданного референтного порога (обычно около 37,3 °С) выгодно отличают их от традиционных ртутных или спиртовых термометров. В силу личных обстоятельств последний год я был вынужден регулярно посещать различные медицинские учреждения. Там у меня по нескольку раз в день на всех этапах контролировали температуру этими термометрами. Встречал я и некие консоли, определяющие наличие маски у посетителя и его температуру. Эти устройства всегда были китайского производства и чаще всего выдавали совершенно нереальный результат, а консоли были не в состоянии обнаружить и медицинскую маску на лице. Занимательно, что последние месяцы персонал в основном перешел на традиционные термометры.

Возможно, это объясняется слишком низкой ценой этих "уникальных" устройств – около 1500 рублей. И может быть, подобное оборудование от нашего основного и старейшего поставщика тепловизионной техники, но за 40 тыс. рублей, работало бы более адекватно. Но цена… для справки: типовой термометр в аптеке стоит около 100 рублей.

Серьезные двухволновые системы, установленные сейчас в некоторых аэропортах, одна из которых рассматривалась в начале, после окончания пандемии навряд ли будут пользоваться большим спросом (если только пандемии не станут обыденным явлением). Вместе с тем подобные решения могут найти другое применение в различных отраслях после замены программного обеспечения.

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 2/2021

Пандемия создала хайп в тепловидении

Дмитрий Карнеев

Технические обзоры, результаты исследований и мнения экспертов