Взрывозащищённая тепловизионная камера

Когда слышишь ?взрывозащищённая тепловизионная камера?, первое, что приходит в голову непосвящённому — это обычная тепловизор в тяжёлом металлическом кожухе. И вот тут кроется главный подводный камень, на который мы сами когда-то наступили. Дело не в оболочке, а в том, что происходит внутри, когда эта оболочка подвергается термическому удару и давлению. Многие думают, что главное — получить сертификат, скажем, на уровень Ex d IIC T6, и всё. Но сертификат — это лишь допуск к работе. А как камера поведёт себя через полгода в зоне с постоянной вибрацией, при перепадах от -40°C до +55°C и в условиях агрессивной среды, где есть сероводород или угольная пыль — это уже совсем другая история. Именно здесь и отделяются решения, которые просто ?соответствуют?, от тех, которые реально работают.

От теории к практике: где ?зарыта собака?

Начну с банального, но критически важного момента — теплового модуля. В обычных условиях его калибровка — дело техники. Но в взрывозащищённом исполнении возникает проблема теплоотвода. Сам корпус, по сути, является термосом. Если инженеры не продумали внутреннюю систему пассивного или активного охлаждения модуля, то после нескольких часов непрерывной работы начинается дрейф показаний. Мы сталкивались с этим на одной из обогатительных фабрик: камера показывала рост температуры на подшипниковом узле конвейера, но когда обслуживающий персонал пришёл с переносным пирометром, расхождения были в 15-20°C. Оказалось, что сам тепловизор из-за перегрева матрицы ?врал?. Пришлось разбирать установку и добавлять термоинтерфейсы и радиаторы, что в условиях взрывоопасной зоны — отдельная сложная операция.

Ещё один нюанс — оптика. Стекло, которое ставится в взрывозащищённую тепловизионную камеру, должно быть не просто прочным. Оно должно иметь определённый коэффициент пропускания в рабочем спектральном диапазоне (обычно 8-14 мкм) и при этом выдерживать возможную ударную волну. Бывали случаи, когда после незначительного хлопка в соседнем участке (без разрушения корпуса камеры) на стекле появлялись микротрещины, невидимые глазу, но серьёзно искажающие тепловую картину. Обнаружили это только при плановой сверке. Теперь мы всегда требуем от поставщиков данные по ударной стойкости именно оптического элемента, а не всего корпуса в сборе.

И конечно, питание и связь. Искробезопасная цепь — это святое. Но как часто забывают про переходные процессы при включении/выключении и про наводки от силового оборудования! Однажды на шахте смонтировали линию из четырёх камер. Три работали идеально, а четвёртая постоянно давала шумную картинку. Долго искали причину — меняли блоки питания, проверяли кабель. В итоге оказалось, что трасса силового кабеля к дробильному агрегату проходила в полуметре от линии связи этой конкретной камеры, и при пуске двигателя возникали помехи. Пришлось перекладывать кабель в экранированной гофре с отдельным заземлением. Мелочь? Нет, типичная рабочая ситуация, на которую не всегда обращают внимание на этапе проектирования.

Кейс: мониторинг оборудования на нефтеперерабатывающем заводе

Хочу привести пример из реального проекта, где мы использовали решения от ООО ?Цзянсу Аньцзинь Электрическая Технология?. Задача была в непрерывном тепловизионном контроле секций печей и реакторов на установке каталитического крекинга. Зона — классическая IIC, с постоянным присутствием паров углеводородов. Температурный фон высокий, плюс требовалось детектировать локальные перегревы изоляции или нарушения целостности огнеупорной кладки.

Мы рассматривали несколько вариантов, но остановились на их камере серии AJ-TX (условное обозначение, так как точные модели могут меняться). Привлекла не столько спецификация, сколько конструкция узла ввода кабеля и система двойного уплотнения объектива. В таких условиях обычная сальниковая втулка со временем ?дубеет? от температуры, и герметичность падает. У них была реализована комбинированная система с термостойкими эластомерами и резьбовым поджимом. Это показалось продуманным для долгосрочной эксплуатации.

Сама установка прошла тяжело. Не из-за оборудования, а из-за согласований на проведение огневых работ для монтажа кронштейнов. Камеры же, после настройки зон интереса и температурных порогов, встали в работу. Важным было то, что софт от www.jsajdq.ru позволял не просто транслировать картинку, но и строить тренды температуры по конкретным точкам с привязкой ко времени. Через три месяца система зафиксировала постепенный рост температуры на одном из фланцевых соединений трубопровода подачи сырья. Рост был не критическим, в пределах 5-7 градусов за неделю, но тренд был устойчивым. Это позволило запланировать остановку на техобслуживание именно этого узла в рамках ближайшего планового ремонта, а не работать в аварийном режиме. Вот она — реальная ценность превентивного мониторинга.

Ошибки, которых можно было избежать

Не всё, конечно, было гладко. Был у нас опыт с другой задачей — мониторинг температуры в бункерах с угольной пылью на ТЭЦ. Среда взрывоопасная (пыль), зона 20. Установили тепловизионные камеры с защитой вида Ex tD. Всё смонтировали, запустили. А через две недели оператор жалуется: изображение стало мутным, контрастность упала. Полезли смотреть. Оказалось, что на защитном стекле с внешней стороны осела тончайшая, но плотная плёнка угольной пыли. И если для обычной камеры видеонаблюдения это просто потеря детализации, то для тепловизора это фактически фильтр, который меняет всю картину теплового излучения.

Производитель, конечно, предусмотрел систему продувки сжатым воздухом (опция Purge). Но мы, экономя на этапе закупки, решили, что обслуживающий персонал будет чистить стекла вручную по графику. График, естественно, сбился, чистка проводилась нерегулярно и некачественно. Пришлось докупать и монтировать блоки продувки. Вывод: на таких объектах системы самоочистки — не опция, а must-have. И это нужно закладывать в проект изначально, а не исправлять потом.

Вопросы интеграции и софта

Часто упираются не в ?железо?, а в то, как оно стыкуется с существующей АСУ ТП или системой безопасности. Многие производители взрывозащищённого оборудования предлагают свой закрытый софт и протоколы. И здесь компания ООО ?Цзянсу Аньцзинь Электрическая Технология?, как специалист в области специального видеонаблюдения, выгодно отличается. Их устройства, как правило, поддерживают открытые или де-факто стандартные протоколы (ONVIF для видео, Modbus TCP/RTU для данных телеметрии). Это позволило нам на том же НПЗ интегрировать тепловизионные потоки и данные по температуре прямо в SCADA-систему цеха, без необходимости держать отдельный мониторинговый пост.

Но и тут есть нюанс. Передача не просто видео, а именно радиометрических данных (каждому пикселю — значение температуры) требует хорошей пропускной способности канала. В проекте для удалённой насосной станции мы изначально заложили оптоволокно, и проблем не возникло. А на одном из старых рудников пытались использовать существующую радиосеть Wi-Fi Mesh. При стабильном сигнале всё работало, но при ухудшении связи софт сначала снижал кадровую частоту, а потом переходил на передачу только JPEG-изображения (без температурных данных), что для анализа трендов было бесполезно. Пришлось настраивать приоритизацию трафика и ставить локальный буфер на стороне камеры для временного хранения радиометрических данных.

Взгляд в будущее: что ещё нужно от технологии

Сейчас все увлечены искусственным интеллектом и аналитикой. И в контексте взрывозащищённой тепловизионной камеры это действительно следующий шаг. Не просто фиксация температуры, а, например, автоматическое распознавание паттернов: начало тления изоляции, характерный перегрев подшипника качения vs. подшипника скольжения, образование горячих точек в сыпучем материале. Но для обучения таких алгоритмов нужны огромные массивы именно промышленных данных, полученных в реальных, а не лабораторных условиях.

Другое направление — это миниатюризация и снижение энергопотребления без потери точности. Для мобильных применений, например, для установки на беспилотные инспекционные платформы в тоннелях или ёмкостях. Пока что тепловизионная камера во взрывозащищённом корпусе — это довольно массивное и энергоёмкое устройство. Но прогресс идёт, и те же неохлаждаемые микроболометрические матрицы становятся лучше и доступнее.

В итоге, возвращаясь к началу. Выбор такой камеры — это не выбор по максимальной разрешающей способности матрицы или по цене. Это комплексная оценка: понимание физики работы в ограничивающей оболочке, опыт производителя в создании именно взрывозащищённого видеонаблюдения, продуманность мелочей вроде креплений и вводов, и, что не менее важно, открытость платформы для интеграции. Как показывает практика, в том числе и с продукцией от jsajdq.ru, когда эти факторы сходятся, оборудование перестаёт быть просто ?галочкой в техзадании? и становится реальным рабочим инструментом, который предотвращает проблемы, а не просто констатирует их факт.