اولین اسکنر لیزر مادون قرمز در سال 1947 پا به عرصه گذاشت.اسکنری که تولید تصویر توسط آن حدود 1 ساعت به طول می انجامید. اما پیشرفتهای تکنولوژیک امروزی، این دوربینها را به سیستمهایی مفید برای بسیاری کاربردها تبدیل کرده است که مهمترین انها حفظ جان انسانهاست.در این مقاله نگاهی به پیشرفت فناوری تصویربرداری حرارتی و کاربرد آن در حریق می اندازیم.
در طول سالها قابلیتهای دوربینهای تصویر برداری حرارتی( thermal imaging camera ) فراتر از انتظار آنهایی که از ابتدا برروی این تکنولوژی کار می کردند، ارتقا یافته است.این دوربینها در ابتدا جهت اهداف نظامی و برای شرایط جنگی ارائه شدندکه در آن زمان یک تکنولوژی بسیارگرانقیمت برای کاربردهای غیر نظامی به شمار می رفت.قابلیتهای سیستمهای تصویر برداری حرارتی مدرن امروزی برگرفته از پیشرفتهای تکنولوژی موشکی heat seeking در دهه ی 70 میلادی می باشد.در ابتدا نیروی دریایی بریتانیا از این سیستم برای مدیریت و حفاظت از حریق ناو های خود بهره می برد و سپس نیروی دریایی آمریکا استفاده از این تکنولوژی را آغاز نمود و رفته رفته کاربرد آن در مسائل نظامی ازقبیل دوربینهای سلاح و ردیابی دشمن پنهان، گسترش یافت.
کمپانی های بزرگ فعال در زمینه این تکنولوژی با شناسایی فرصتها و کاربردها برای بهره برداری از آن در مسائل غیر نظامی پیشرفتهای قابل توجهی را در سالهای اخیر رقم زدند.در اواخر دهه90 میلادی این شرکتها با بکار گیری تکنولوژی Barium Strontium Titanate ، فناوری تصویر برداری حرارتی را به سیستمی مقرون به صرفه و قابل دسترس برای بخش بزرگی از بازار خدمات غیر نظامی در زمینه حریق تبدیل نمودند. اولین نمونه های این دوربینها برای قرار گرفتن روی سر طراحی شده بودند.سنگینی و بزرگی این دوربینها اما، باعث استقبال کم مصرف کنندگان از این تجهیزات گردید.
نوع دیگر این دوربینها نوع دستی آنها بود که برای خدمات آتشنشانی معرفی شد اما بدلیل تجربه کم استفاده از این تکنولوژی ، جا افتادن آن بسیار به کندی پیش می رفت.این دوربینهای با قیمتی در حدود 20000 دلار همچنان گران بودند و همین امر باعث شد تا تنها در مواردی نادر مورد استفاده قرار گیرند.با جمع آوری نظرات مشتریان ، تولید کنندگان و آموزشهایی که به طور گسترده صورت گرفت ، رفته رفته مزایای این تکنولوژی جدید و کاربردهای مفید آن مورد توجه قرار گرفت.اما به هر حال باید فکری به حال وزن و قیمت بالای آنها می شد.
این دوربینها در برخی مدلها دارای وزنی در حدود 7 پوند بودند که بسیار سنگین بنظر می رسیدند.با وجود اینکه آتشنشانان وسایل زیادی را به همراه خود داشتند، اغلب از حمل این دوربینها امتناع می کردند و اگر زمانی استفاده از آن در شرایطی خاص ضروری بود باید یک نفر مسئول حمل و تصویر برداری می شد و همکارانش باید به آنچه او تشخیص می داد اعتماد کرده و وارد عمل می شدند که همین امر درصد خطا را نیز بالا می برد.
در اواخر دهه ی 90 با توجه به سرمایه گذاریهای قابل توجهی که انجام شد، تولید کنندگان تلاش کردند دوربینهایی مقرون به صرفه تر و با کاربری آسان به بازار عرضه کنند.با پیشرفتهایی که صورت گرفت آنها توانستند محصولاتی با قابلیتهای بیشتر و البته در ابعاد کوچکتر روانه بازار کنند که در نتیجه ی افزایش تقاضا برای آنها قیمت ها نیز کاهش یافتند.
امروزه دوربینهای حرارتی با قیمتی حدود 80 درصد کمتر از نمونه های اولیه خود مورد اقبال بسیاری از مشتریان قرار گرفته اند.
در نتیجه گسترش استفاده از این تکنولوژی کاربران آموختند که به چه صورت تصاویری که از طریق این دوربینها می بینند را تحلیل نمایند و با توجه به امکانات بیشتری که داشتند قادر به تشخیص جزئیات بیشتری از قبیل روند انتقال گرما، مانیتورینگ سرعت حرکت آتش، ردیابی افراد محبوس در آتش، تشخیص لایه های مختلف گاز و مشاهده ی مقدار سوخت ذخیره شده در داخل مخازن و... شدند.
برخی از این دوربینها امکان انتخاب 20 پالت رنگی ( Color palettes ) را به کاربر می دهند اما بحثی که در این مورد وجود دارد این است که این قابلیت ممکن است موجب سردرگمی کاربر شود و برای رفع این نگرانی نیاز به آموزشهای بیشتر و زمان بیشتر جهت آشنایی با سیستم وجود دارد.کاربر این سیستم باید بتواند اطلاعات را به سرعت و سهولت دریافت نموده و اقدامات لازم را صورت دهد.
پالتهای رنگی مذکور این قابلیت را دارند که برای مثال اشیاء را در صورت رسیدن دمای آنها به مقدار 1000 درجه سانتیگراد ، به رنگ زرد، هنگام رسیدن به نقطه احتراق یعنی دمای 2600 درجه ، به رنگ نارنجی و در زمان رسیدن به دمای 4250 درجه که دمای انفجار است به رنگ قرمز نمایش دهند.لذا داشتن این قبیل امکانات می تواند در زمانی که گرفتن تصمیماتی سریع ضرورت دارد تاثیر مستقیمی بر روی مسئله نجات آنهایی که در مجاورت و نزدیک خطر قراردارند، داشته باشد.
در حالیکه بخش بزرگی از بازار خواهان دوربینهایی کوچک، کم وزن و پیشرفته هستند اما همچنان درخواستهایی برای دوربینهای فوق پیشرفته از جانب تیمهای متخصص و تحقیقاتی وجود دارد. این کاربران نیازمند دوربین هایی با رزولوشن بالاتر و صفحه نمایشهای بزرگتر و سیستمهای ردیابی هوشمند به همراه لوازم جانبی مخصوص هستند که همین موارد ابعاد و وزن این تجهیزات را افزایش می دهد.این موارد می توانند شامل اجزایی ازقبیل نشانگرهای لیزری (Laser Pointers)، دوربینهای ( Visible light) ، ترنسمیتر ها ، چراغ ، ضبط کننده تصاویر (Video Recording) به منظور گزارش گیری و قابلیت جمع اوری مشاهدات برای اهداف آموزشی ، باشند.
برخی از دوربینهای مدرن امروزی می توانند به محض روشن شدن به طور خودکار وارد حالت ضبط ویدئو شوند که این امر احتمال فراموش کردن کاربر جهت فعال کردن حالت ضبط را از بین می برد.
یکی از شاخصه های قدرتمند بودن دوربینهای تصویر برداری حرارتی مدرن آزمایش افتادن یا لغزش (Tumble test) می باشد.در استاندارد NFPA1801 که در رابطه با استاندارد دوربینهای تصویر برداری حرارتی می باشد تصریح شده است که دوربین باید به مدت 30 دقیقه در یک فضای 1.5 متری مورد تست لغزش قرار گیرد.آزمایشهای غوطه وری در آب و Spray jet نیز از مواردی هستند که میزان قدرت و تحمل تجهیز را ارزیابی می کنند.
اکثر تولید کنندگان دوربینهای خود را مطابق با استاندارد IP67 ( مقاوم در برابر غوطه وری در آب به مدت 30 دقیقه) می سازند اما تنها تعداد محدودی از آنها می توانند شرایط IP66 ( تحمل فشارآب جت 90Psi) را برآورده نمایند.زمانی که می خواهید عمر تجهیز خود را در شرایط واقعی بسنجید ، نتیجه آزمایش Spray jet که بر روی محصول درج شده است را حتما ملاحظه نمایید.
بر اساس استانداردهای متنوع در کشورها و قاره های مختلف ، ممکن است تغییراتی در مدهای عملکردی این تجهیزات اعمال گردد.برای مثال در آمریکای شمالی ، جایی که روشها و تکنیکهای پیچیده آتشنشانی مورد کاربر قرارمیگیرند ، طبق استاندار، تجهیزات تنفسی آتش نشانان باید مجهز به یک فرستنده رادیویی باشد. این فرستنده زمانی که آتش نشان دچار مشکل تنفسی گردد به طور هوشمند فعال شده و یک سیگنال هشدار ارسال می کند.این سیگنال توسط گیرنده ای که بر روی دوربین حرارتی قرار دارد دریافت شده و امکان ردیابی سریع آتشنشان را به سرعت فراهم میکند.در چنین شرایط فوق العاده اضطراری این قابلیت، مرز بین مرگ و زندگی را ترسیم میکند.
این پیشرفتها در زمینه دوربینهای تصویر برداری حرارتی همانطور که در طی سالهای اخیر وجود داشته است در آینده نیز ادامه خواهد یافت و باید منتظر تکنولوژیهای جدیدتر و ایده های نوآورانه تری در این زمینه باشیم.
به این مطلب رای دهید :
نظرات و پیشنهادهای خود را دراین زمینه با دوستان و همکاران خود درمیان بگذارید.