Взрывозащищённый ИК-купол

Когда слышишь ?взрывозащищённый ИК-купол?, многие сразу представляют обычный купольный кожух, только потяжелее и с маркировкой Ex. На деле же — это целый комплекс решений, где защита от взрыва и работа в инфракрасном диапазоне должны не просто сосуществовать, а не мешать друг другу. Частая ошибка — считать, что главное это оболочка, а что внутри, вторично. Как раз наоборот: сердцевина определяет, будет ли устройство работать в реальных условиях рудника или химзавода, или станет дорогой и бесполезной ?железкой?.

Что скрывается за сертификатом

Взрывозащита — это не про ?на всякий случай?. Уровень защиты, скажем, Ex d IIC T6 Gb или Ex ia IIC T6 Ga — это не просто буквы для техпаспорта. Это диктует конструкцию, материалы, даже способ прокладки кабеля. Для купола с ИК-подсветкой это становится головной болью. Инфракрасные диоды греются, а любое тепло в зоне с потенциально взрывоопасной атмосферой — это дополнительный риск. Нужно так рассчитать теплоотвод, чтобы температура на поверхности даже в самом жарком режиме работы не превысила группу температурного класса T6 (85°C). И это не теоретический расчёт, его проверяют в испытательных лабораториях на реальных образцах.

Вот тут и появляется разница между продуктами. Некоторые производители, особенно те, кто делает ставку на низкую цену, могут использовать ИК-прожекторы с низким КПД. Они греют больше, чем светят. В обычных условиях это приведёт к перегреву и выходу из строя матрицы. Во взрывозащищённом исполнении такой перегрев может поставить крест на сертификации. Поэтому компании, которые занимаются этим всерьёз, как, например, ООО ?Цзянсу Аньцзинь Электрическая Технология? (их сайт — jsajdq.ru), вынуждены вести собственные разработки или очень тщательно подбирать компоненты. Их профиль — полный цикл по взрывозащищённому видеонаблюдению, включая рудничное оборудование, — подразумевает, что они сталкиваются с этой проблемой на практике постоянно.

Ещё один нюанс — материал купола. Часто это литой алюминий или нержавеющая сталь. Но если в зоне возможны химические испарения или высокая влажность, материал должен быть коррозионно-стойким. А прозрачная часть купола? Она должна быть стойкой к ударам (в шахте всё возможно) и при этом не создавать бликов или искажений для ИК-лучей. Иногда видишь образцы, где сэкономили на оптическом поликарбонате — и ночное изображение мылится, теряется весь смысл ИК-подсветки.

Инфракрасная подсветка в замкнутом объёме

Казалось бы, с ИК-подсветкой всё просто: поставил мощные диоды вокруг объектива. Но в взрывозащищённом куполе пространство ограничено, герметично, и тепло уходит хуже. Возникает эффект ?засветки?: ИК-лучи отражаются от внутренней поверхности стекла или корпуса и засвечивают кадр, особенно в тумане или при наличии пыли в воздухе. Это частая проблема дешёвых решений.

Приходится идти на хитрости. Например, делать глубокую юбку-бленду вокруг объектива внутри купола, чтобы отсечь паразитные отражения. Или использовать ИК-диоды с узкой диаграммой направленности, которые светят точно в зону обзора камеры, а не во все стороны. Но тогда нужно точно совместить оптические оси камеры и подсветки, что усложняет сборку. На своём опыте помню, как партия куполов от одного поставщика давала стабильную засветку по нижнему краю кадра. Пришлось вскрывать, изучать — оказалось, сместился на полмиллиметра блок ИК-диодов при финальной затяжке. Мелочь, а работа устройства испорчена.

Дальность ИК-подсветки — ещё один маркетинговый капкан. Пишут ?100 метров?. Но это в идеальном вакууме, без пыли, дыма и при условии, что объект имеет идеальную отражающую поверхность. В реальной шахте, где угольная пыль висит в воздухе, эффективная дальность может упасть в 2-3 раза. Поэтому для критичных зон лучше всегда брать устройство с запасом по мощности подсветки. Или, как вариант, комбинировать купольную камеру с выносными взрывозащищёнными ИК-прожекторами. Но это уже другая история и другая схема монтажа.

Монтаж и обслуживание — где кроются риски

Самая надёжная с точки зрения сертификации система может быть загублена на этапе монтажа. Взрывозащищённый ИК-купол — это устройство с защитой вида ?взрывонепроницаемая оболочка? (Ex d) или ?искробезопасная цепь? (Ex i). Для каждого вида — свои строгие правила установки. Например, для Ex d критически важна чистота привалочных плоскостей фланцев, момент затяжки болтов (его часто указывают в Н·м в инструкции, но кто из монтажников пользуется динамометрическим ключом?). Неправильная затяжка — потеря взрывозащищённости.

Кабельный ввод — отдельная песня. Он должен соответствовать типу защиты и иметь свой сертификат. Частая ошибка — поставить обычный сальник, потому что ?выглядит так же?. Это грубейшее нарушение. Компании, которые поставляют комплексные решения, как ООО ?Цзянсу Аньцзинь Электрическая Технология?, обычно поставляют и соответствующие кабельные вводы в комплекте или дают чёткие спецификации. На их сайте видно, что они позиционируют себя как предприятие полного цикла, включая обслуживание, а это значит, что они заинтересованы в том, чтобы оборудование работало, а не просто было продано.

Обслуживание — это замена перегоревших ИК-диодов или чистка стекла. В обычном куполе можно открутить пару винтов. Во взрывозащищённом — часто нужно полностью снимать устройство, отключать питание в безопасной зоне, вскрывать его в мастерской. Конструкция должна это предусматривать. Бывали случаи, когда для замены одной лампочки подсветки приходилось демонтировать всю камеру со сложной конструкции, что занимало несколько часов простоев. Хорошая практика — когда производитель предусматривает модульную конструкцию ИК-блока, который можно заменить быстро, не вскрывая основную камеру.

Из практики: случай на углеобогатительной фабрике

Хочу привести пример, который хорошо иллюстрирует разницу между ?просто куполом? и продуманным решением. На одной из обогатительных фабрик стояла задача поставить видеонаблюдение в зоне загрузки угля — пыльно, вибрация, взрывоопасная угольная пыль (категория IIA). Поставили стандартные взрывозащищённые ИК-купола от неизвестного бренда. Через месяц начались жалобы: ночью изображение пропадает, ?как будто туман?. Приехали, вскрыли. Внутри корпуса, на матрице камеры и на стекле — тонкий, но плотный слой угольной пыли. Герметизация была на уровне IP67, но вибрация от конвейера и перепады температур создали эффект ?дыхания? — микроскопического перепада давления, который засасывал пыль внутрь через микрощели.

Решение было нестандартным. Заменили купола на модель с принудительной продувкой защитным газом (обычно азотом) под небольшим избыточным давлением. Это не самая дешёвая опция, но она создаёт положительное давление внутри оболочки, что исключает попадание внешней пыли и агрессивной атмосферы внутрь. Такие решения как раз относятся к высокому классу рудничного оборудования видеонаблюдения во взрывозащищенном и взрывобезопасном исполнении, о котором говорит в своей деятельности ООО ?Цзянсу Аньцзинь?. Это тот случай, когда понимание физики процесса важнее, чем просто соответствие стандарту на бумаге.

Ещё из того же случая: ИК-подсветка в пыли работала против себя. Пыль — прекрасный рассеиватель. Мощный ИК-свет отражался от частиц пыли прямо перед камерой, создавая белую ?стену? на изображении. Пришлось снижать мощность подсветки через настройки и ставить дополнительные внешние прожекторы сбоку от зоны контроля. Это к вопросу о том, что типового решения не существует — всегда нужна адаптация под объект.

Вместо заключения: на что смотреть при выборе

Итак, если резюмировать разрозненные мысли. Выбор взрывозащищённого ИК-купола — это не сравнение цен в каталоге. Первое — это полное соответствие сертификата зоне, где будет работать устройство (1 или 21 зона для рудников, 2 или 22 — для прочих). Второе — адекватность ИК-подсветки: не максимальная дальность, а эффективная работа в конкретной среде (пыль, влага, возможные помехи). Третье — продуманность для монтажа и обслуживания: удобные кабельные вводы, доступ к основным узлам, возможность локальной настройки.

Четвёртое, и очень важное — кто производитель. Наличие полного цикла, как у упомянутой компании из Цзянсу, часто означает, что они сами отвечают за совместимость компонентов и могут дать техническую консультацию, основанную на реальных проектах. Их специализация на рудничном и специальном видеонаблюдении говорит о фокусе на сложных условиях, а не на массовом рынке. Это важно.

В конечном счёте, такой купол — это инструмент безопасности. Его надежность определяет не только сохранность имущества, но, что гораздо важнее, жизни людей во взрывоопасных зонах. Поэтому здесь мелочей не бывает. Каждый болт, каждый диод, каждый сантиметр кабеля должны соответствовать заявленному уровню защиты. И опыт, часто горький, показывает, что скупой платит не дважды, а гораздо больше.