Termalne kamere u borbi protiv požara

Nastupili su ljetni mjeseci, a oni donose i povećanje dnevnih temperaturnih vrijednosti te nesnosne vrućine. I dok se od vrućina još možemo nekako odbraniti, rast temperature donosi nam, nažalost, i onu ružniju, opasniju stranu ljeta – pojavu šumskih i požara na otvorenome koji ugrožavaju ljudske živote i imovinu. U ovom ćemo se tekstu osvrnuti na korištenje termalnih kamera s naprednim analitikama za ranu detekciju požara na otvorenim prostorima

Piše: Elvis Ferhatović, pretprodajni inženjer, Hikvision Adriatic; mail: ferhatovic@hikvision.com

Prema statistici, više od 75 posto požara na otvorenome uzrokovano je djelovanjem ljudi. Najčešće je to nemar, ali ponekad su i namjerno izazvani. Svake godine broj požara raste u prosjeku deset posto u odnosu na prethodnu godinu. Pravilnom edukacijom i povećanjem opreza većina se mogla izbjeći. Ali ako, i kada, dođe do požara, treba ga što prije detektirati, locirati te staviti pod nadzor.

Najčešće se vatra pojavi i šire na nepristupačnim područjima, što umnogome otežava njeno rano otkrivanje i gašenje. Dosad se nadzor uglavnom obavljao sigurnosnim patrolama s bespilotnim letjelicama, korištenjem običnih kamera i, naravno – pomoću prijava građana i prolaznika. Razvojem tehnologije povećao se i broj noviteta na tržištu sigurnosti. U posljednje vrijeme sve su popularnije termalne kamere koje imaju mogućnost pravovremene detekcije požara, čime omogućuju bržu reakciju nadležnih službi u obuzdavanju i gašenju vatre.

Što su termalne kamere i zašto ih koristimo?

Infracrvena radijacija jedna je od najraširenijih elektromagnetskih radijacija u prirodi. Svaka kretnja molekula i atoma u bilo kojem tijelu uzrokuje konstantno emitiranje termalne infracrvene energije, a svaki objekt s temperaturom iznad apsolutne nule (-273.15 ℃) može emitirati detektivnu količinu toplinskog zračenja. Što je temperatura objekta viša, to se više infracrvenog zračenja emitira. Iako nevidljiva ljudskim očima, ova vrsta zračenja može se detektirati samo termalnim kamerama, koje će proizvesti slike (termograme) koristeći temperaturne razlike.

Termalne kamere donose veliku prednost u odnosu na konvencionalne zato što mogu vidjeti kroz potpuni mrak, kroz dim, izmaglicu ili smog, kroz kišu, snijeg i maglu, a sve to bez obzira na odbljeske, sjene ili refleksije i, što je posebno interesantno – na vrlo velike udaljenosti.

Princip rada sustava detekcije požara termalnim kamerama

U praksi se najčešće koriste PTZ kamere s termalnim i običnim optičkim modulom. Pritom se termalni kanal koristi za otkrivanje uzroka požara. Kamere posjeduju algoritam za detekciju toplinskog izvora požara koji može locirati sumnjiv izvor topline, usporediti temperaturu između ciljane temperature i temperature okoline – sve kako bi utvrdio je li razlika veća od definiranog praga za požar.

Optički kanal koristimo za detekciju dima i verifikaciju požara detektiranog putem termalnog kanala. Optička leća u PTZ kameri koristi algoritam za detekciju dima. Budući da se dim pojavi prije samoga požara, a vatra može biti pokrivena i šumskim lišćem ili zaklonjena planinskim obroncima, algoritam detekcije dima pomaže kako bi se skriveni cilj locirao ranije, što itekako može ubrzati početak intervencije i gašenje požara u početnoj fazi.

Prije same instalacije ovih kamera detaljno se mora pregledati područje koje se želi pokriti ovakvim rješenjem. Najčešće su to područja na otvorenom, jako velikih površina i velikih udaljenosti od pozicije kamere do krajnje točke pokrivanja (u prosjeku od 500 m do 10 km).

Instalacija kamera

I zato, ako se na velikim udaljenostima hoće postići željeni efekt, potrebno je pridržavati se nekih bitnih zahtjeva. Odabrana pozicija za kameru mora biti najviša točka u odnosu na područje koje treba pokriti te se kamera treba moći slobodno pomicati tijekom “patroliranja” kako bi postigla što bolji efekt pokrivanja velikog područja. Treba izabrati poziciju na koju ju je lako transportirati, gdje joj možete omogućiti neprekinuto i stabilno napajanje te komunikaciju s centralnim sustavom. Kamera mora biti instalirana stabilno – da se ne trese i ne trza tijekom korištenja. Također može imati termalni kanal različite žarišne duljine. Što je žarišna duljina manja, to je manja i udaljenost na kojoj kamera može odraditi detekciju požara. S većom žarišnom duljinom povećava se i udaljenost. Te se udaljenosti kreću od 200 metara pa sve do preko 10 km. Npr. kamera sa žarišnom duljinom od 190 mm može bez problema detektirati požar na udaljenostima većim od 10 km.

Ovakve kamere obično su napravljene u velikim kućištima, s velikim i stabilnim motorima. Što je veća žarišna udaljenost, a time automatski i domet, to je veća i sama kamera i njezino kućište. Taj faktor treba imati na umu prilikom izbora kamere i lokacije na koju se montira. Većinom je riječ o velikim otvorenim površinama gdje nema osigurane infastrukture, stoga se u praksi najčešće ugrađuju stupovi ili tornjevi na koje se montiraju kamere i komunikacijski uređaji poput Wi-Fi-ja ili 4G opreme. Upravo zato treba napraviti proračune stabilnosti za stup ili toranj, uzimajući u obzir opremu koja se na njih montira. Također, sve se više za ovakve kamere koriste sustavi solarnog ili vjetroturbinskog napajanja s obzirom na dislokacije opreme koja se treba ugraditi.

Konfiguracija sustava za detekciju požara

Termalna kamera bitan je dio sustava za detekciju požara, ali, naravno, sustav se sastoji od više elemenata. Tek svi ti elementi kombinirani zajedno daju nam napredan alat za borbu protiv požara. Prvi od elemenata termalna je nadzorna točka koja se sastoji od segmenata prikazanih na slici 1.

Kada je u pitanju sustav bežičnog ili žičanog prijenosa, a s obzirom na različite uvjete, prijenosni sustav može biti 3G / 4G / 5G, WiFi ili bilo koji drugi sustav, ovisno o mogućnostima infrastrukture. Sustav napajanja može biti putem 220 V ili solarnih panela, vjetroturbina ili hibridnog sustava napajanja. Model termalne kamere odabire se ovisno o dometu koji mora pokrivati, dok vrsta i visina tornja ovisi o reljefu promatranog područja, ali u većini slučajeva potreban je toranj visok najmanje 20 metara.

Za funkcioniranje kompletnog sustava potrebno je oformiti nadzorno-operativni centar s educiranim osobljem koje će upravljati ovakvim naprednim sustavom. U centru se instalira VMS (softver za upravljanje videozapisima) na koji se spajaju termalne nadzorne točke i putem kojega se upravlja sustavom te se dobivaju informacije o svim relevantnim događajima u realnom vremenu. VMS se, također, najčešće koristi za kompletnu konfiguraciju sustava. Snimke s termalnih nadzornih točaka mogu se pohraniti direktno na kameru, putem VMS-a na server ili se može ugraditi i mrežni snimač koji će snimati sve događaje.

No, VMS je srce sustava i sve se vrti preko njega. Slažu se GIS mape (geoinformacijski sustav), na kojima se točno bilježe pozicije termalnih kamera. Pojedini VMS programi imaju u sebi ugrađene i module koji prikupljaju podatke o atmosferskim prilikama na terenu, odnosno GIS lokaciji, te sukladno tome, specijalnim algoritmima, mogu predvidjeti smjer širenja požara i tako lakše organizirati tim na terenu.

Upravljanje sustavom

Nakon što se ugrade svi elementi ovakvog sustava i sve se instalira u VMS programu, osoblje nadzornog centra preuzima glavnu ulogu. Jako je bitna pravilna edukacija i osposobljavanje djelatnika za rad u centru, jer sama tehnologija bez prave reakcije osobe u centru ne znači previše. Kad sustav detektira požar ili dim u realnom vremenu, on odmah izbacuje obavijest osoblju u nadzornom centru – s točnom pozicijom kamera grafički prikazanom na GIS mapi, a osoblje putem termalnog i optičkog kanala provjerava je li riječ o pravom požaru. Kad se potvrdi postojanje vatre, hitno se poduzimaju propisane procedure i šalju nadležne službe na teren. Osoblje nadzornog centra mora biti u stalnom kontaktu s ekipom na terenu kako bi razmjenjivali sve relevantne informacije u realnom vremenu, posebno o stanju požara i smjeru kretanja vatre. Vatrogasne ekipe na terenu mogle bi, uza sve navedeno, brzo obuzdati i ugasiti požar.

VMS program također nadzire sve nadzorne točke i prati podatke u stvarnom vremenu o pogreškama u sustavu, o stanjima naponskih priključaka te komunikaciju prema nadzornim točkama. Ako se dogodi bilo kakva greška, operater dobiva pravovremenu informaciju te se tim može poslati na teren kako bi nastalu pogrešku servisirao.

Prednost je ovakvog sustava što jedna osoba ne mora pratiti sve nadzorne točke istovremeno, nego sustav sam detektira požar vrlo rano te odmah po alarmnom događaju obavještava osoblje. Požar se detektira rano, što znači da je reakcija nadležnih službi brža te se vatra može brzo staviti pod kontrolu štiteći ljude i imovinu, ali, naravno – i samu prirodu. Ovakav način zaštite od požara vrlo je učinkovit i sve se više koristi u praksi.

Hikvision predvodi industriju sigurnosti

Kompanija Hikvison kao vodeći svjetski proizvođač videonadzornih kamera i općenito sigurnosne opreme aktivna je i na tržištu i u svom odjelu za istraživanje i razvoj, pa nudi veliku paletu proizvoda za rano otkrivanje i prevenciju požara. Riječ je o novim tehnologijama za detekciju požara te o stalnim usavršavanjima postojećih sustava. Uz stalno nadopunjavanje ponude novim proizvodima, Hikvision Adriatic organizira i posebne tehničke radionice te osposobljavanje za tehničare u regionalnim centrima za trening u Zagrebu i Beogradu. Stalne edukacije vrlo su bitne kako bi se sustavi uvijek ispravno konfigurirali i kako bi se osoblje koje će na kraju njima upravljati obučilo za ispravan rad sa sustavima. Hikvisionovi stručnjaci rado dijele svoje znanje sa svim ostalim ekspertima i akterima protupožarnog sustava.