Тепловизор против коронавируса COVID-19: применение тепловизоров для измерения температуры тела

Промышленное диагностическое оборудование и инжиниринг — ПЕРГАМ

  • 0Ваш заказ
  • Избранное
  • Сравнение
info@pergam.ru с 9:00 до 18:00

Тепловизор против COVID-19. Функциональные особенности и практика применения.

Тепловизор против COVID-19

В свете последних событий в мире мы всё чаще слышим об эпидемиологических тепловизорах. В этой статье мы расскажем об устройстве таких приборов, чем они отличаются от обычных тепловизоров, какова их эффективность и нужны ли они вообще.

Содержание статьи

Что лучше: градусник или тепловизор?

При нынешнем уровне развития мировой науки и техники существует ограниченный перечень специализированных средств для измерения поверхностной температуры тела человека. Они делятся на две большие группы по методу применения: контактные и бесконтактные. В первую группу входят привычные всем нам градусники и термометры (ртутные, спиртовые, электронные), во вторую – дистанционный термометр (пирометр) и эпидемиологические тепловизоры, которые, в свою очередь подразделяются на ручные и стационарные.

Устройства для бесконтактного измерения температуры тела человека

Устройство

Точность измерения, °C

Скорость измерения

Ртутный градусник

0,1

1 человек за 10 минут

Электронный градусник

0,2

1 человек за 1 минуту

Пирометр

0,5

1 человек за 2 секунды

Ручной тепловизор

1

1 человек за 2-3 секунды

Стационарный тепловизор

0,3

за 0,5 секунды
до 30 человек сразу

Обычный ртутный градусник, который изобрёл Фаренгейт 300 лет назад, остаётся самым простым, точным и дешёвым средством измерения температуры тела человека. Браво Габриель!

Но ставить градусник каждому на проходной офисного здания или на пропускном пункте терминала аэропорта просто невозможно. Нам нужна скорость! Учитывая данные из приведённой выше таблицы, стационарный эпидемиологический тепловизор примерно в 30 000 раз(!) быстрее обычного градусника. Но как же быть с точностью? У тепловизора она в 3 раза ниже, чем у термометра. И нужна ли безупречная точность измерения для определения факта лихорадки у человека? Об этом далее в статье.

Так что же такое эпидемиологический тепловизор? к содержанию

Прежде чем начать, обратим внимание на один очень важный факт: не существует измерительного прибора, в том числе и тепловизора против какого-то конкретного заболевания: вируса или инфекции.

Итак. Основная задача эпидемиологического тепловизора – быстро и точно выявить человека с температурой на максимально возможной дистанции.

На первый взгляд может показаться, что с этой задачей справится любой измерительный тепловизор. Но это не так.

Для того, чтобы добиться максимальной точности измерения температуры человека (особенно если он не один и находится в движении) нужны: высокая частота радиометрических кадров, т.е. количество точек, на которых измерена температура, в единицу времени и уникальный алгоритм обработки большого массива данных.

Кроме этого, оптические блоки эпидемиологических тепловизоров комплектуются видеокамерами высокого разрешения с функцией определения лиц для создания автоматических отчетов или интеграции в систему контроля и управления доступом (СКУД). В основном, это относится к стационарным системам.

Классификация эпидемиологических тепловизоров к содержанию

Эпидемиологические тепловизоры подразделяются на ручные и стационарные. Последние, в свою очередь можно разделить на те, которые используют эталонный излучатель (АЧТ) и работающие без него.

Эпидемиологические тепловизоры

Ручные тепловизоры для измерения температуры тела

Ручные приборы представляют из себя портативные устройства, по внешнему виду напоминают обычные пирометры или ручные видеокамеры. Устанавливаются на треногу или используются операторами на проходной для индивидуального измерения температуры.

Достоинства: Лёгкие, удобные, дешевые (по сравнению со стационарными). Возможность работать несколько часов автономно за счёт встроенного аккумулятора. Полезны там, где нет возможности подключиться к стационарному источнику электроэнергии.

Недостатки: Низкая (по сравнению со стационарными) точность измерения, нет захвата всех лиц в кадре, измерение проводится по каждому человеку в отдельности, маленькая дальность действия. Оператору необходимо наводить измерительную рамку тепловизора на лицо человека – имеет место человеческий фактор. Нельзя интегрировать в СКУД. Нет записи событий с распознаванием ФИО человека по базе. Применяются для индивидуального измерения температуры тела. Не рекомендуется использовать в местах с интенсивным потоком людей.

Стационарные эпидемиологические тепловизоры для бесконтактного измерения температуры тела людей

Стационарные тепловизоры эпидемиологического контроля представляют из себя аппаратно-программные комплексы, состоящие, как правило, из двух отдельных блоков: оптический блок (тепловизор + видеокамера) и блок управления (ноутбук, системный блок, автоматизированное место оператора).

Это более точные и быстрые приборы для определения температуры человека. Основное отличие от ручных – возможность одновременного измерения температуры большого потока людей в полностью автоматическом режиме. Это свойство незаменимо в тех случаях, где индивидуальный замер температуры невозможен (например, контрольно-пропускной пункт терминала аэропорта).

Применение эпидемиологических тепловизоров

Применение стационарных эпидемиологических тепловизоров довольно обширно: терминалы аэропортов, ж/д вокзалов, морских портов; КПП; проходные предприятий, офисов; входные группы стадионов, фитнес-центров, концертных залов, гостиниц, крупных ТЦ; метро… 

Сравнительная таблица ручных и стационарных тепловизоров эпидем контроля

Параметр

Ручной
тепловизор

Стационарный тепловизор

Температурная чувствительность NETD

0,06°C

0,04°C

Точность измерения

±2 °C

±0,3 °C

Дальность действия

1,5 м

5-7 м

Автоматический захват всех лиц в кадре

НЕТ
Измерение проводится по каждому человеку в отдельности путем наведения измерительной рамки на лицо

ДА

Время срабатывания

2-3 с

0,5 с

Ширина зоны контроля

1,5 м

5 м

Наличие дневной видеокамеры

НЕТ

ДА

Интеграция СКУД (турникет на кпп)

НЕТ

ДА

Автоматическая запись тревожных событий с распознаванием фио человека по базе.

НЕТ

ДА

Возможность подключения мобильных устройств (планшетов) для оперативного перемещения сотрудника охраны в зоне досмотра

НЕТ

ДА

Цена

Низкая

Высокая

Основные производители тепловизоров на российском рынке

Sunell

Guide

Hikvision

Dahua

Dali

Pergam

Workswell

Testo

Opgal

FLIR

Китай

Россия

Чехия

Германия

Израиль

США

Порядок цен на эпидемиологические тепловизоры

Ручные тепловизоры: от 25 000 р. до 1 000 000 р.
Стационарные тепловизоры: от 400 000 р. до 4 000 000 р.

Что такое АЧТ? Зачем оно нужно и можно ли обойтись без него? к содержанию

АЧТ – это Абсолютно Черное Тело – эталонный излучатель, который на своей поверхности формирует очень точное значение температуры, до сотых долей градуса. Он устанавливается в поле зрения объектива тепловизора и используется в качестве эталона температуры для калибровки прибора. Таким образом увеличивается точность измерения температуры до 0,3 °C.

Цель использования АЧТ – увеличить точность измерения температуры, т.е. повысить вероятность обнаружения больного человека. Но работает ли это?

Давайте разберемся... Поверхностная температура тела здорового человека находится в диапазоне от 26 °C до 37 °C и зависит от окружающей среды и физиологических особенностей конкретного организма. Возникает вопрос: зачем нам такая точность? Ведь получается, что идеально откалиброванный с помощью АЧТ тепловизор с точностью в 0,3 °C измерит температуру человека, вошедшего в помещение с морозного воздуха, но «не увидит» лихорадку, т.к. поверхностная температура тела была понижена условиями окружающей среды. Получается, что формальный подход сравнивания температур работает только в условиях постоянной окружающей температуры.

Наиболее универсальный и действенный способом безошибочного обнаружения человека с повышенной температурой в плотном потоке людей – использование математической модели, которая вычисляет среднюю температуру у людей в потоке и корректирует порог срабатывания системы.

Уникальный режим измерения температуры тела

Используется математическая модель нейросети, которая вычисляет среднюю температуру у людей в потоке и корректирует поток срабатывания системы.

Автоматическая компенсация температуры

Эта технология называется автоматическая компенсация температуры или Absolute Temperature Compensator (ATC). Автоматически подсчитываются средние значения температуры последних 10 объектов, причем, не принимая во внимание 2 наибольших и 2 наименьших значения. Это позволяет использовать прибор в полностью автоматическом режиме, без использования эталонного «абсолютно чёрного тела» (АЧТ), а также исключает ложные срабатывания.

Возможна ли 100% защита от коронавируса? к содержанию

Не существует тепловизоров против какого-то конкретного заболевания.

Задача тепловизора не поставить диагноз (пока это невозможно сделать на расстоянии, к сожалению), а выявлять людей с повышенной температурой тела. И с этой задачей эпидемиологические тепловизоры справляются очень неплохо. Естественно, чем технологичней тепловизор, тем меньше погрешность и точнее результат.

Здесь будет уместно провести параллель между эпидемией и военными действиями. Достоверно известно, что война даёт большой импульс для развития технологий. Уже сейчас видно, как сильно оживился рынок тепловизоров во всём мире. Кто знает, может быть после эпидемии коронавируса COVID-19 будут разработаны принципиально новые средства обнаружения больных, которые будут давать 100% результат. Пока этого не произошло.

Вернемся к военным действиям... В этом случае эпидемиологический тепловизор должен выступить в роли первого эшелона обороны. Защищает границы и принимает на себя основной, массированный удар невидимого противника. Естественно, всех больных с помощью тепловизора выявить нельзя (в основном за счет бессимптомного течения болезни и с учетом инкубационного периода). Поэтому это не единственное средство защиты от вируса: далее идут следующие эшелоны защиты – носим маски и перчатки, обрабатываем руки санитайзерами, соблюдаем режим карантина... Все вместе – это средства борьбы и каждый из них не идеален. Но вместе они дают положительный результат.

Эшелонированная система защиты, как у систем противовоздушной обороны:

В эпидемии как на войне

┗    дальнего радиуса действия — тепловизор
┗    среднего радиуса действия — индивидуальное обследование.
┗    ближнего радиуса действия — изоляция, анализы

Существуют ли альтернативы эпидемиологическим тепловизорам? к содержанию

На данный момент альтернативы эпидемиологическому тепловизору, как заградительному средству защиты на пропускных пунктах (входах) не существует! Есть средства, которые работают параллельно и тем самым повышают эффективность общей борьбы с коронавирусом.

Ношение масок должно стать нормой. Кстати, это не мешает стационарным комплексам находить лица в потоке и довольно точно измерять температуру тела.

Маски, перчатки, термометры, пирометры, тепловизоры – все это разные эшелоны обороны.

Что нас ждёт? к содержанию

В конце немного исторической справки. Испанский грипп или «испанка» был, вероятней всего, самой массовой пандемией гриппа за всю историю человечества как по числу заразившихся, так и по числу умерших. Эпидемия длилась с января 1918 года по декабрь 1920 года; во всём мире испанкой было заражено около 550 миллионов человек, или 29,5 % населения планеты. Число умерших оценивают 90 млн человек или 4 % населения Земли, что позволяет считать эту эпидемию одной из наиболее масштабных катастроф в истории человечества.

Таким образом, летальность испанки среди заражённых составила 3—20 % (COVID-19 - 1%)

Население земли в период испанки - 1,5 млрд человек
Население земли в период COVID-19 - 7,7 млрд человек

Распространение эпидемии испанки

Испанка и COVID-19

Расслабляться рано: до конца 2021 г. мы все в зоне риска.

Всем здоровья!

Александр Кудрявцев
Руководитель отдела «Системы безопасности» компании ПЕРГАМ

Все публикации

Другие публикации

  • Неразрушающий контроль с применением вихретоковых матриц

    Введение в неразрушающий контроль с применением вихретоковых матриц. В ходе видео вспомним основную концепцию вихретокового метода, разберёмся в устройстве и управлении вихретоковых матриц и рассмотрим принцип вывода изображения на экран оборудования. Цель видео: рассказать о том, что такое технология вихретоковых матриц.

  • Введение в технологию фазированных решеток

    Ультразвуковой контроль фазированными решетками – это мощная технология неразрушающего контроля. Данное пособие представляет основные принципы метода контроля фазированными решетками как для начинающих, так и для опытных операторов.

  • Инспекция врезок в магистральные трубопроводы с помощью противоударного промышленного дрона Elios

    Специалисты Пергам совместно с персоналом Транснефть Дружба провели тестовую инспекцию незаконной врезки с помощью системы видеоинспекции на базе противоударного промышленного крадрокоптера Flyability Elios 2. Специалисты Транснефти высоко оценили возможности промышленного дрона Elios по обследованиям незаконных врезок. Использование для таких проверок противоударного промышленного квадрокоптера значительно повышает их безопасность, скорость и эффективность.

Задать вопрос Обратный звонок
Наверх
Мой мир
Вконтакте
Одноклассники