2021年2月22日 星期一

.佈署熱成像測溫攝影機,你需要瞭解的基礎知識

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部署热成像摄像机,你需要了解的基础知识


隨著企業、學校、醫院和運動場館希望在 COVID-19 世界中安全地重新開放,熱成像系統將在幫助檢測,和區分人的皮膚溫度變化方面,發揮關鍵作用。熱監視是傳統實體安全,和室外外圍檢測的主要手段,現在正在佈署以快速掃描員工、承包商和訪客,作為檢測 COVID-19 症狀的第一道防線的一部分。


在接下來的幾周和幾個月中,安全行業將尋求為客戶實施紅外線熱像儀解決方案,但是關於不同系統類型之間的差異,以及如何正確安裝紅外線熱像儀的問題仍然很多。在此次問答中,江森自控技術業務開發部主管 Jason Ouellette 回答了其中幾個問題。


問:市場上可用於檢測人的體溫的熱成像解決方案有哪些?

對於一般市場,這些熱像儀檢查共有三種類型。首先,有手持設備,其通常成本較低,非常便攜並且非常易於使用。通常,它要求檢測和被檢測人員保持較短的距離,在疫情蔓延的特殊時期,這意味著使用者需要穿戴個人防護設備。


第二種可以稱之為熱敏攝影機,與手持設備相比,該系統的優勢在於它可以自助服務。人們走到設備前並與之互動。但是,這類解決方案中的許多解決方案,都具有一定的整合能力,因此它們可以為旋轉門,或實體門禁控制提供某種類型的輸出,但不能提供影像管理系統(VMS)。這種系統的缺點是,它不具有熱成像解決方案,因為它沒有黑體溫度校准設備,並且讀數受周圍環境溫度(稱為熱漂移)的影響。


因此,此類系統可能無法提供最高 ±0.3C 的精度,而不能夠達到 ±0.3C 的精度等級。這些設備中的某些設備,可以被歸類為具有較高一次準確度的臨床溫度計,但不能提供輔助使用的熱成像解決方案的速度和耐用性。


第三是帶有黑體溫度校准裝置的熱像儀系統。這些類型的系統包括雙感測器攝影機,該攝影機具有內置在攝影機中的視覺感測器和熱感測器,以及單獨的黑體設備。由於黑體及其提供連續校准的能力,因此可以提供最高程度的持續精度。這些系統可以提供更大的靈活性,並可以與多個 VMS 平台和門禁控制設備整合。


黑體(black body),是一個理想化的物體,它能夠吸收外來的全部電磁輻射,並且不會有任何的反射與透射。換句話說,黑體對於任何波長的電磁波的吸收系數為 1,透射系數為 0。物理學家以此作為熱輻射研究的標準物體。它能夠完全吸收外來的全部電磁輻射,並且不會有任何的反射與透射,這種物體就是絕對黑體,簡稱黑體。





問:在安裝熱像儀系統時,要考慮的最重要因素是什麼?

攝影機的放置對於確保系統,按預期工作非常重要,但是用於驗證,正確校準的黑體設備的放置同樣重要。如果客戶希望遵循 FDA 醫療設備推薦的攝影機放置方式,則攝影機和黑體的高度,以及這些設備之間的距離,均應符合產品安裝說明。


在解決與進行掃描的人員之間的距離時,應考慮設備的焦距和校准參數。此外,整合商還應最小化攝影機的檢測角度,以確保最佳精度,並盡可能與臉部平行地安裝攝影機,並再次遵守安裝說明。


黑體應放置,在人們可能會阻擋設備的區域之外,並且應更靠近攝影機視野的邊緣。需要牢記有效熱像圖讀數的最小解析度,該解析度為標準定義的 320 x 240 像素。為此,需要遵循 IEC 80601-2-59:2017 支持的醫療電氣設備性能標準,以進行人體溫度掃描和 FDA 指南。在測量中,臉部需要填充 240 x 180 像素的熱感測器解析度,通常接近或剛好超過感測器可視區域的 50%,這意味著一次掃描的人,必須符合準確性標準。


除了高度和距離放置注意事項以外,就系統位置而言的實際放置也是關鍵。例如,寬闊的玻璃入口,可能會因為暴露在陽光下而影響準確性。安裝時應著重確保其遠離氣流、加熱和冷卻源,並與入口通道相距約 16 英尺,並且與 50°F 至 95°F 之間的環境溫度保持盡可能一致。


問:一旦安裝了熱像儀系統,將如何監視設備?

系統監控有多種選擇,具體取決於該解決方案是獨立使用,還是與其他技術(例如入侵檢測、門禁控制或影像系統)整合使用。對於獨立系統,通常透過攝影機的網頁介面,來配置接收系統警報的能力,並且攝影機包括以下功能,例如即時網頁、用於警報的 LED 顯示、語音警報和實體繼電器輸出。如果做得正確,這些功能將全部遵循網路安全最佳實踐,這對於當今的任何網路解決方案都非常重要,包括更改默認密碼和建立身份驗證方法。


這些類型的熱像儀,還可以與旋轉門系統、VMS 平台和門禁控制系統整合在一起。這通常是透過繼電器輸出的整合來完成的,繼電器輸出由熱成像攝影機上,觸發的溫度異常事件啟動,然後可以用於諸如鎖定旋轉門的活動,或者透過門禁控制和影像系統,發送或提供資訊用於聯繫追蹤的自動傳染報告。這些功能和整合將監視功能,擴展到了獨立解決方案之上。


可以將攝影機配置,為監視特定範圍的低警報和高警報。使用者可以確定警報,超過預設的低設定值或高設定值時,應採取的措施。這些動作包括諸如明亮且易於查看的 LED,可以透過脈衝和閃爍的燈光,提供視覺通知的示例。


問:系統如何維護?紅外線熱像儀是否需要定期維護才能準確運行?

首先,重要的是要確保系統已校準。可以在設備穩定至少 30 分鐘,以建立稱為黑體的初始參考溫度源之後執行此操作。在此預熱和穩定時間週期之前,進行的校準可能會降低準確性。


另外,作為系統維護計劃的一部分,希望每 12 個月對黑體設備進行一次校準檢查,並遵循 FDA 和 IEC 的建議。如果安裝解決方案並且不執行維護,並且黑體校準證書已過期,則隨著時間的流逝,設備可能會發生漂移,從而導致讀數準確性下降。


問:對於打算安裝紅外線熱像儀系統的整合商,或計劃投資此解決方案的最終使用者,有什麼最終建議?

在購買熱像儀之前,請檢查製造商是否在出廠時,隨附了校準證書。此外,請熟悉 FDA 於 2020 年 4 月發佈的指南,即《 2019 年冠狀病毒病公共衛生緊急情況下的遠端熱成像系統實施政策》。本文檔將用於輔助用途的熱/發熱產品歸入 I 類醫療設備類別,並受其法規控制。在這些法規和分類的支持下,使用者需要特別瞭解,要滿足成功檢測所需的準確度水準,所需的條件。


儘管熱成像攝影機系統,比傳統的監視攝影機複雜,但如果正確設置、配置和維護,它們可以證明是寶貴的資源。


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