Czym jest kamera termowizyjna?
Kamera termowizyjna to urządzenie, służące do wykrywania niewielkich różnic temperatury w wielu branżach i środowiskach, takich jak opieka zdrowotna, transport i konserwacja urządzeń elektrycznych. Do zbierania danych o urządzeniach i tworzenia ich obrazów wykorzystuje się energię cieplną i promieniowanie podczerwone, nawet w warunkach słabej widoczności, takich jak mgła, zamglenie i dym. Kamery mogą wykryć różne problemy z instalacją elektryczną jeszcze przed ich wystąpieniem, zapobiegając niebezpiecznym awariom maszyn.
Wiele problemów ze sprzętem w środowisku przemysłowym można rozpoznać po wibracjach i dźwiękach. W ten sposób nie można jednak wykryć wszystkich potencjalnych problemów. Kamera termowizyjna wykorzystuje wzorce termiczne, aby określić, czy sprzęt działa prawidłowo.
Jak działa kamera termowizyjna?
Wszystkie elementy wyposażenia o temperaturze powyżej zera absolutnego (-273,15°C) emitują promieniowanie podczerwone. Energia emitowana przez obiekt nazywana jest śladem termicznym – im wyższa temperatura, tym wyższy współczynnik promieniowania. Kamera termowizyjna przetwarza te dane na obraz elektroniczny, który jest widoczny na interfejsie urządzenia, dzięki czemu użytkownik może natychmiast zobaczyć obraz temperatury danego elementu wyposażenia. Z uwagi na to, że maszyny i urządzenia bardzo rzadko osiągają taką samą temperaturę jak inne elementy znajdujące się w ich pobliżu, kamera termowizyjna może z łatwością je rozpoznać i wyodrębnić.
Dlaczego kamery termowizyjne są niezbędne w centrach danych?
Popyt na centra danych gwałtownie się zwiększył w ciągu ostatnich kilku lat, a w następnej dekadzie spodziewany jest jego dalszy wzrost. Centra danych powstają w błyskawicznym tempie na całym świecie w związku z rosnącą popularnością technologii chmurowych, takich jak AI, IoT i 5G. Jak wynika z raportu Research and Markets, przychody z centrów danych mogą zwiększyć się nawet o 60% w ciągu najbliższych czterech lat.
Przestoje w centrach danych mogą powodować ogromne straty finansowe i prowadzić do utraty reputacji firm, zwłaszcza jeśli oferują one usługi skierowane bezpośrednio do klientów. Za wszelką cenę należy więc unikać wszelkich przestojów. Ze względu na to, że w centrach danych pod jednym dachem znajduje się ogromna infrastruktura z elementami mechanicznymi, elektrycznymi i elektronicznymi, zagwarantowanie ciągłości działania staje się coraz bardziej skomplikowane. Przegrzanie sprzętu stanowi duży problem w centrach danych, ponieważ może spowodować całkowite wyłączenie serwerów, co z kolei może mieć wpływ na użytkowników z całego świata. Kamery termowizyjne umożliwiają stałe monitorowanie temperatury poszczególnych urządzeń, co pozwala na wykrycie usterek, zanim spowodują one potencjalne szkody.
Korzyści z korzystania z kamery termowizyjnej
Pełen obraz
Kamery termowizyjne, w przeciwieństwie do termometrów na podczerwień lub termopar, umożliwiają skanowanie większych obszarów pod względem występowania gorących obszarów lub zmian temperatury. Bez zastosowania kamery termowizyjne łatwo przeoczyć zjawiska takie jak przecieki powietrza, niewystarczającą izolację lub wnikanie wody. Za pomocą kamery termowizyjnej można skanować całe budynki, systemy HVAC oraz instalacje elektroniczne. Urządzenie to pozwala na zdecydowanie prostsze porównanie temperatur elementów w obrębie tego samego ustawienia i nie pomija żadnych problemowych obszarów.
Oszczędność czasu i pieniędzy
Utrzymanie infrastruktury centrum danych wymaga dużego nakładu pracy. Jednak z uwagi na możliwości rejestrowania przez kamery termowizyjne większych obszarów powierzchni, systemy te mogą być bardzo skuteczne w obniżaniu czasu konserwacji, przyspieszaniu przeglądów i wykrywaniu zbliżających się problemów, zanim zdążą się one przekształcić w kosztowne operacje.
Przeprowadzanie inspekcji bez wyłączania sprzętu
Termowizja jest metodą bezdotykową, co oznacza, że operatorzy mogą bezpiecznie wykonywać procedury bez konieczności dotykania gorących urządzeń. Dodatkowo oznacza to, że przeglądy mogą odbywać się bez konieczności przerywania pracy urządzenia. To z kolei pozwala zaoszczędzić pieniądze na planowanych przestojach maszyn. Niektóre przeglądy muszą być wykonywane w trakcie eksploatacji jak na przykład inspekcje zasilaczy rotacyjnych UPS. Doskonale sprawdza się wówczas kamera termowizyjna.
Zaawansowane raportowanie
Korzystając z kamer termowizyjnych, użytkownicy mogą tworzyć specjalistyczne, bardziej kompleksowe raporty z przeprowadzonych przeglądów, które zainteresują zarówno kierownictwo, jak i klientów. Porównując wyniki przeglądu z poprzednimi danymi, można zidentyfikować trendy w funkcjonowaniu sprzętu. Efektywność dzisiejszych rozwiązań w zakresie raportowania zwiększają takie funkcje jak szablony, przetwarzanie wsadowe, edycja obrazów i planowanie tras.
Diagnostyka konserwacyjna z wykorzystaniem termowizji
We współczesnym świecie utrzymanie ruchu zależy nie tylko od operacji IT. By przeciwdziałać awariom mechanicznym lub elektrycznym i wynikającym z nich przestojom, niezbędne są również centra dystrybucji energii i infrastruktura systemu chłodzenia. Wiele systemów, które są odpowiedzialne za utrzymanie centrum danych w ruchu, nagrzewa się. Termografia w podczerwieni (termowizja) to doskonałe narzędzie do szacowania zużycia energii, instalacji elektrycznych, urządzeń chłodniczych i sprzętu komputerowego, ponieważ temperatura jest wyraźnym wskaźnikiem zużycia energii i pracy urządzeń.
Strategie konserwacji predykcyjnej i zapobiegawczej są dziś całkowicie uzależnione od rutynowych inspekcji z użyciem kamer termowizyjnych. Urządzenia te pozwalają na zidentyfikowanie problemów w rozdzielnicach, silnikach, systemach HVAC, zasilaczach bezprzerwowych (UPS), modułach dystrybucji zasilania (PDU), akumulatorach i generatorach oraz wszystkich urządzeniach elektrycznych, które zasilają systemy serwerowe. Termowizja pozwala na wykrycie usterek, zanim doprowadzą one do poważnych awarii i przestojów.
Wraz z rosnącą popularnością przetwarzania w chmurze i rozwojem centrów danych coraz bardziej liczy się zapotrzebowanie na większą wydajność energetyczną i zagęszczenie komputerów. Właściciele centrów danych wciąż szukają sposobów na zwiększenie ich pojemności przy jednoczesnym obniżeniu zużycia energii i obniżeniu kosztów. Dzięki termowizji mogą zdobyć kluczowe dane na temat tego, jak zmniejszyć zapotrzebowanie na energię i przestrzeń przy jednoczesnym zapobieganiu przegrzaniu sprzętu.
Rutynowe przeglądy z wykorzystaniem termowizji mogą pomóc konserwatorom w:
- zidentyfikowaniu ukrytych usterek i ich usunięciu, zanim spowodują one nieplanowane nadgodziny;
- zwiększeniu szans wykrycie przeciążeń obwodów lub słabych połączeń, które mogłyby spowodować degradację komponentów;
- zapobieganiu awariom sprzętu;
- zapewnieniu optymalnego zarządzania przestrzenią i energią.
W jakich zastosowaniach termowizja jest najbardziej skuteczna?
Termowizja doskonale sprawdza się w przypadku wielu zadań związanych z przeglądami i konserwacją centrów danych.
Termowizja doskonale sprawdza się w przypadku wielu zadań związanych z przeglądami i konserwacją centrów danych.
Systemy elektryczne i mechaniczne
Przy użyciu kamer termowizyjnych można sprawdzać stan systemów elektrycznych i energetycznych. Ciepło jest bardzo dobrym wskaźnikiem uszkodzeń instalacji elektrycznej podczas monitorowania jej stanu. W momencie przepływu prądu przez element rezystancyjny wytwarzane jest ciepło. Rezystancja połączeń elektrycznych wzrasta z czasem w wyniku korozji lub poluzowania. Towarzyszący temu wzrost temperatury może spowodować awarię elementów, co prowadzi do nieplanowanych przestojów.
Nierównomierne obciążenie i wzrost impedancji prądowej to niektóre problemy, które mogą wystąpić w systemach elektrycznych. Za pomocą termowizji można szybko zlokalizować gorące punkty, ustalić skalę problemu i wyznaczyć ramy czasowe, w których sprzęt powinien zostać naprawiony.
Kamery termowizyjne mogą pomóc w wykryciu problemów z:
- przegrzanymi złączami,
- przeciążonymi lub niestabilnymi obwodami,
- uszkodzonymi przełącznikami,
- uszkodzonymi bezpiecznikami,
- zasilaczami,
- akumulatorami,
- generatorami,
- zasilaczami bezprzerwowymi (UPS),
- transformerami,
- panelami elektrycznymi,
- bankami obciążeń rezystancyjnych.
Systemy HVAC i systemy chłodzenia
Aby centra danych mogły działać sprawnie, wymagają idealnych warunków chłodzenia powietrza. W tym celu często stosuje się metodę separacji gorącego i zimnego powietrza. Szafy serwerowe ustawiane są w rzędach frontami do siebie. Zimne powietrze z jednostki CRAC (Computer Room Air Conditioning) umieszczonej na podniesionej podłodze trafia do zimnych korytarzy, chłodząc w ten sposób serwery umieszczone w szafach i na stojakach. Z kolei tylne części serwerów wypompowują gorące powietrze do gorącego korytarza, skąd jest ono kierowane z powrotem do jednostki CRAC.
Przy użyciu kamer termowizyjnych można sprawdzać stan systemów elektrycznych i energetycznych. Ciepło jest bardzo dobrym wskaźnikiem uszkodzeń instalacji elektrycznej podczas monitorowania jej stanu. W momencie przepływu prądu przez element rezystancyjny wytwarzane jest ciepło. Rezystancja połączeń elektrycznych wzrasta z czasem w wyniku korozji lub poluzowania. Towarzyszący temu wzrost temperatury może spowodować awarię elementów, co prowadzi do nieplanowanych przestojów.
Nierównomierne obciążenie i wzrost impedancji prądowej to niektóre problemy, które mogą wystąpić w systemach elektrycznych. Za pomocą termowizji można szybko zlokalizować gorące punkty, ustalić skalę problemu i wyznaczyć ramy czasowe, w których sprzęt powinien zostać naprawiony.
Kamery termowizyjne mogą pomóc w wykryciu problemów z:
- przegrzanymi złączami,
- przeciążonymi lub niestabilnymi obwodami,
- uszkodzonymi przełącznikami,
- uszkodzonymi bezpiecznikami,
- zasilaczami,
- akumulatorami,
- generatorami,
- zasilaczami bezprzerwowymi (UPS),
- transformerami,
- panelami elektrycznymi,
- bankami obciążeń rezystancyjnych.
Systemy HVAC i systemy chłodzenia
Aby centra danych mogły działać sprawnie, wymagają idealnych warunków chłodzenia powietrza. W tym celu często stosuje się metodę separacji gorącego i zimnego powietrza. Szafy serwerowe ustawiane są w rzędach frontami do siebie. Zimne powietrze z jednostki CRAC (Computer Room Air Conditioning) umieszczonej na podniesionej podłodze trafia do zimnych korytarzy, chłodząc w ten sposób serwery umieszczone w szafach i na stojakach. Z kolei tylne części serwerów wypompowują gorące powietrze do gorącego korytarza, skąd jest ono kierowane z powrotem do jednostki CRAC.
Z uwagi na to, że w centrach danych przechowuje się coraz więcej serwerów, obrazowanie termiczne zyskało na znaczeniu jako sposób zapewnienia optymalnej wydajności gorących i zimnych korytarzy. Za pomocą kamer termowizyjnych można wykryć takie problemy jak źle ustawione kanały i awarie elektryczne, a następnie zdecydować, jakie środki zaradcze należy podjąć. Wykorzystanie kamer termowizyjnych podczas kontroli systemów HVAC pozwala:
- monitorować rozkład temperatury w szafach serwerowych;
- lokalizować źle poprowadzone i nieszczelne kanały;
- wykryć elektryczne lub mechaniczne uszkodzenia jednostek CRAC;
- potwierdzić źródło strat energii;
- wykryć brak izolacji;
- znaleźć miejsce wycieku kondensatu AC;
- zlokalizować niedziałające lub uszkodzone wewnętrzne wentylatory serwerowe.
Z uwagi na to, że w centrach danych przechowuje się coraz więcej serwerów, obrazowanie termiczne zyskało na znaczeniu jako sposób zapewnienia optymalnej wydajności gorących i zimnych korytarzy. Za pomocą kamer termowizyjnych można wykryć takie problemy jak źle ustawione kanały i awarie elektryczne, a następnie zdecydować, jakie środki zaradcze należy podjąć. Wykorzystanie kamer termowizyjnych podczas kontroli systemów HVAC pozwala:
- monitorować rozkład temperatury w szafach serwerowych;
- lokalizować źle poprowadzone i nieszczelne kanały;
- wykryć elektryczne lub mechaniczne uszkodzenia jednostek CRAC;
- potwierdzić źródło strat energii;
- wykryć brak izolacji;
- znaleźć miejsce wycieku kondensatu AC;
- zlokalizować niedziałające lub uszkodzone wewnętrzne wentylatory serwerowe.
Systemy fotowoltaiczne
Panele słoneczne, stanowiące najważniejszy element systemów energii słonecznej, muszą być niezawodne i zdolne do pracy przez wiele lat. Niestety panele słoneczne mogą ulec uszkodzeniu. By szybko zidentyfikować problemy już na poziomie ogniw, panele słoneczne rozmieszczone na dachach lub w parkach solarnych skanuje się za pomocą kamer termowizyjnych.
Panele słoneczne, stanowiące najważniejszy element systemów energii słonecznej, muszą być niezawodne i zdolne do pracy przez wiele lat. Niestety panele słoneczne mogą ulec uszkodzeniu. By szybko zidentyfikować problemy już na poziomie ogniw, panele słoneczne rozmieszczone na dachach lub w parkach solarnych skanuje się za pomocą kamer termowizyjnych.
Energia odnawialna
Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna i wiatrowa, jest coraz częściej stosowane przez operatorów centrów danych. Dzięki temu centra danych mogą zmniejszyć swój wpływ na środowisko, a jednocześnie osiągnąć długoterminowe cele zrównoważonego rozwoju.
Bezpieczeństwo fizyczne
Kamery termowizyjne pozwalają na rozpoznanie nie tylko zmian temperatury czy gorących punktów. Służą również do zabezpieczania fizycznej granicy przed dostępem niepowołanych osób. Ze względu na to, że centra danych działają 24 godziny na dobę, wymagają wydajnych technologii, które umożliwią stały monitoring obiektu.
Najlepszym rozwiązaniem są kamery termowizyjne o wysokim kontraście oraz rozdzielczości i dalekim zasięgu. Kamery termowizyjne mogą pracować nawet w niekorzystnych warunkach środowiskowych, takich jak lekki deszcz, mgła, dym czy całkowita ciemność.
Urządzenia te są zdolne do odróżnienia osoby od pojazdu, gdy stosuje się je w połączeniu z analityką wideo. Zastosowanie kamer termowizyjnych w połączeniu z radarem zmniejsza ryzyko błędu ludzkiego. Natomiast połączenie kamer termowizyjnych z kamerami światła widzialnego HD daje możliwość analizy obu rodzajów obrazów, pozwalając operatorom na zdalną weryfikację alarmów i identyfikację intruzów.
Czym kierować się przy zakupie kamery termowizyjnej?
Zakres temperatury: oznacza zakres temperatur, który może być mierzony przez kamerę. Przy pomiarach urządzeń osiągających wysokie temperatury, takich jak kotły lub piece, istotne jest wybranie większego zakresu temperatur. Jeśli kamera nie ma możliwości zmierzenia temperatury obiektu, obok liczby pojawia się gwiazdka oznaczająca, że jest to temperatura szacunkowa.
Pole widzenia (FOV): odnosi się do kąta pola widzenia zastosowanego obiektywu Do pracy z bliska konieczny jest FOV wynoszący 45° lub więcej, a do pracy z większej odległości potrzebny jest teleobiektyw (6° lub 12°).
Rozdzielczość: oznacza ilość pikseli na ekranie – im wyższa rozdzielczość, tym więcej danych może zostać wyświetlonych przez kamerę.
Czułość termiczna: zwana również NETD (Noise Equivalent Temperature Difference) oznacza najmniejszą różnicę temperatur, jaką może wychwycić kamera. Im niższa wartość, tym większa czułość kamery.
Ostrość: kamery termowizyjne zwykle charakteryzują się trzema rodzajami ostrości: stałą, ręczną lub automatyczną. Stała ostrość oznacza, że obraz nie może być regulowany. Ręczna ostrość pozwala na jej modyfikowanie. Automatyczna ostrość oznacza, że kamera dostosuje ostrość automatycznie na podstawie tego, co widzi.
Zakres spektralny: to przedział długości fali promieniowania cieplnego, w jakim działa detektor kamery.
Jeżeli zastanawiasz się nad wyborem odpowiedniej kamery termowizyjnej dla siebie, sprawdź bestsellerowe kamery Flir w sklepie internetowym Elfy Distrelec.
