Fachartikel aus PROTECTOR 3/2018, S. 34 bis 35

Wärmebildtechnik Präventiv und informativ

Wie viele fortschrittliche Technologien wurde auch die Wärmebildtechnik ursprünglich für den militärischen Einsatz entwickelt. Seit einiger Zeit findet sie jedoch auch in zivilen Anwendungen zunehmend Verwendung. Beispiele sind Grenzsicherung, Brandvermeidung oder Inspektionslösungen.

Bild: Dahua
Sobald eine Kamera ein Eindringen in den Grenzbereich detektiert, löst dies automatisch einen Alarm aus. (Bild: Dahua)

Seit den ersten Wärmedetektions- lösungen der 1950er und 1960er Jahre, als das US-Militär erfolgreich gekühlte Infrarot-Sensoren in Raketen integrierte, hat sich einiges getan. Die Technik entwickelte sich hin zu vielseitigen Thermalkamera- systemen, die später auch in nicht-militärischen Einsatzgebieten genutzt werden konnten – darunter Inspektionen im industriellen Umfeld, für medizinische Diagnose und in Satelliten. Eine bedeutende Veränderung markierte die Einführung von ungekühlten Detektoren, was die Fertigung günstiger machte und die Wartung vereinfachte. Das erschloss letztlich einen deutlich breiteren Markt für Wärmebildkameras. Heute ist diese Technik unter anderem in vielfältigen Sicherheitsanwendungen, bei der Brandverhütung in Wäldern oder zur Überwachung von Kraftwerken im Einsatz.

Vorteile bei Nacht und Nebel

Herkömmliche Videokameras sind sehr leistungsfähig, wenn es um die Überwachung bei Tageslicht oder in anderen gut ausgeleuchteten Szenen geht. Sobald jedoch schwach beleuchtete Bereiche zu überwachen sind, verschlechtert sich die Bildqualität zusehends. Der Sensor muss das fehlende Licht mit gesteigerter Empfindlichkeit kompensieren, was meist mit einem stärkeren Rauschen einhergeht – sofern überhaupt noch ein Bild generiert werden kann. Da aber klare Tag- und Nacht-Überwachung eine wesentliche Anforderung an ein effektives Videosystem ist, liefern Wärmebildkameras hier einen eindeutigen Vorteil durch ihre Fähigkeit, Wärmestrahlung in eine für das menschliche Auge sichtbares Bild zu umzusetzen. Dahua hat seine Erfahrungen in den Bereichen Kamerabildanalyse und intelligente Algorithmen genutzt, um Wärmebildkameras mit neuartigen Funktionen zu entwickeln. Diese sind geeignet, um sichtbares Licht mit Infrarotsicht zu kombinieren und in der Folge eine effektive Überwachung unter allen Lichtbedingungen zu ermöglichen. Zusätzlich schaffen diese Funktionen erweiterte Möglichkeiten, etwa zur intelligenten Temperaturmessung. So lassen sich beispielsweise Waldbrände schnell detektieren oder am Flughafen eincheckende Passagiere auf hohes Fieber hin testen.

Nützlich an den Grenzen

Grenzsicherung betrifft nicht nur die generelle Sicherung eines Landes, sondern auch die Sicherheit der Bürger und ihrer Werte. Herkömmliche Grenzüberwachungssysteme leiden immer noch unter zahlreichen Unzulänglichkeiten. Zuvorderst muss eine relativ kleine Zahl an Streifenbeamten einen großen Bereich überwachen, was teilweise zu Lücken in der Abdeckung führt. In Bereichen, in denen Kameras genutzt werden, finden sich ebenfalls oft tote Winkel sowie verdeckte oder vom Kameraobjektiv zu weit entfernte Bereiche. Im Alarmfall lässt sich zudem oft nur langsam und träge reagieren, da die Wachen verteilt arbeiten und manuell alarmiert werden müssen. Dahua hat hier eine umfassende Lösung entwickelt, die sich den Herausforderungen der Grenzüberwachung stellt. Beispielsweise sei ein 100 Kilometer langes, grundsätzlich unbeleuchtetes, wildes Grenzgebiet zu überwachen. Hier kann im Abstand von einem Kilometer jeweils eine Thermal-Dome-Kamera (TPC-SD8320) mit 30-fachem Zoom montiert werden. Diese kann Objekte schnell per Wärmebild erkennen und Bedrohungen mit Bildern aus dem sichtbaren Spektrum verifizieren. Auf diese Weise lassen sich die Schwierigkeiten der nächtlichen Überwachung komplett überwinden. Alternativ wären nur 100 Kameras auf jeder Seite der Grenze notwendig, um eine vollständige Überwachung zu erreichen.

Effizienter sichern

Statt der allein in einem weiten Gebiet operierenden Patrouillen kann ein kleines Team an Mitarbeitern die Überwachung der Grenze von einer zentralen Leitstelle aus übernehmen, welche zudem fortschrittliche automatisierte Funktionen bietet. Die Leitstelle verfügt über eine elektronische Karte, die die Position und den Blickwinkel jeder Kamera beinhaltet, was den Grenzbeamten eine Beurteilung der Überwachungssitua tion in Echtzeit ermöglicht. Sobald eine Kamera ein Eindringen in einen geschützten Bereich detektiert, löst dies automatisch Alarm aus, und die Kamera beginnt, das Objekt zu verfolgen. Die Mitarbeiter können den Eindringling dann auf sein Vergehen aufmerksam machen und Sirenen auslösen. Falls notwendig kann rasch ein Team losgeschickt werden, um den Eindringling unter Anleitung aus dem Leitstand persönlich zu konfrontieren. Darüber hinaus ist es möglich, je nach Anforderungen des Terrains eine Reihe von „Videostreifengängen“ zu programmieren, die einer festgelegten Route folgen und eine manuelle Streife überflüssig machen.

Verhütung von Waldbränden

Waldbrände können katastrophale Folgen haben und gelten daher als größtes Risiko für einen Wald. Verschieden Möglichkeiten der Prävention wurden hier über die Jahre erforscht, jedoch bestehen noch einige Schwierigkeiten. Waldflächen sind verglichen mit der limitierten Anzahl der sie überwachenden Personen überproportional groß. Diese Patrouillen sind relativ langsam und zudem auf ihre eigenen Augen beschränkt, was es begünstigt, dass potenzielle Feuerquellen – vor allem jene ohne Rauchentwicklung – nicht erkannt werden. Um Wälder effektiv vor Bränden zu schützen, sind also Technologien nötig, die präziser und umfassender detektieren können als Menschen. Das intelligente Waldbrand- Detektionssystem von Dahua überwacht automatisch die gesamte Waldfläche und bietet dazu intelligente Wächterrundgänge. Sobald Flammen sichtbar werden, löst das System einen Alarm aus und stellt mittels eines hochgenauen Algorithmus und Lasermessung die exakte Position des Brandherdes fest.

Inspektion im Energiesektor

Anlagen des Energienetzes, wie Umspannwerke und Verteilerstationen, müssen stets stabil und sicher funktionieren. Eine manuelle Kontrolle reicht hier nicht aus, da Fehlfunktionen plötzlich auftreten kön nen und möglicherweise nicht sofort erkannt werden. Auch entgehen den Kontrolleuren eventuell latente Schäden, die jeden Moment zu Problemen führen können. Glücklicherweise können neue Geräte und Technologien hier Abhilfe schaffen. Dahua hat auch für diesen Anwendungsfall ein intelligentes System entwickelt, das die Umspannwerke überwacht und mittels Patrouillenfunktion umfassende Berichte liefert. Den Nutzern stehen stets Echtzeitdaten über die Anlagen zur Verfügung, was Zeit- und Arbeitsaufwand senkt. Darüber hinaus ermöglicht das System, dass Menschen und Maschinen perfekt zusammenar beiten und ihre jeweiligen Stärken ausspielen können. Sobald die Temperatur eines bestimmten Geräts oder Bauteils über eine vorher definierte Grenze steigt, löst das System automatisch Alarm aus.

Fazit

Das Beharren auf der Ansicht, dass konventionelle Überwachungslösungen zum Schutz vor derartigen Bedrohungen ausreichen, würde viele Leben und Werte einer unnötigen Gefahr aussetzen. Um Risiken best- und schnellstmöglich begegnen zu können, sind modernste Technologien nötig. Die Wärmebildlösungen von Dahua stellen dazu für viele Anwendungen die entsprechenden Werkzeuge bereit.

Zhejiang Dahua Technology Co., Ltd.

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