что показывает тепловизор при коронавирусе
Тепловизор, как эффективный метод определения коронавируса
Эпидемия, которая охватила весь Китай, добралась и до нас. На сегодняшний день в России официально зафиксировано 2 случая по диагностированию у больных коронавируса. К счастью, без летального исхода, чего не скажешь про соседнюю Китайскую Республику, где на месяц февраль болеет свыше 77 000 человек, а умерло – свыше 2500 больных. Вирус обнаружен во множествах стран Европы, Америки и Австралии – Япония, Южная Корея, Франция, Италия, Иран, Тайланд, Германия, США и др. В общей сложности по всему миру подхвативших один из разновидностей коронавирусов – 80 593 чел., с летальным исходом – 2 708 чел.
Что собой представляет коронавирус 2019-nCoV
Семейство коронавирусов поражает и распространяется среди диких животных, которые могут заряжать домашних питомцев. В редких случаях вирус передается человеку, один из таких случаев мы наблюдаем сейчас.
Коронавирус не является заболеванием, а действует как возбудитель различных легких для человеческого организма заболеваний.
Тем не менее, существуют и тяжелые формы вируса:
В китайском городе Ухань (который стал «первооткрывателем») медики обнаружили вспышку неизвестной пневмонии, возбудителем которой стал коронавирус 2019-nCoV. В крупных городах-миллионерах объявлен карантин, движение заблокировано, а в аэропортах застряли сотни тысяч людей, которые не смогли вернуться на родину, или же наоборот покинуть Китай. Все они проходят диагностику на наличие симптомов заболеваний, которые спровоцированы новой мутированной формой коронавируса.
У кого были выявлены хотя бы малейшие симптомы, их доставляют в госпитали на двухнедельный карантин. Из-за этого нередко люди, желая попасть скорее домой, дают ложные показания о своем самочувствии, скрывая реальную картину (как утверждают некоторые источники в Китае за это уже даже установлена смертная казнь).
Симптомы заряжения коронавирусом
Одним из основных факторов заряжения коронавирусом является высокая температура тела – свыше 38 градусов. Это позволяет применять в выявлении больных медицинский тепловизор. Тепловизионное обследование за счет подсвечивания желто-красным участков с высокой температурой даже в местах массового скопления за считанные минуты поможет определить больных с температурой.
Как тепловизор определяет коронавирус
Для нераспространения коронавирусной инфекции в аэропортах и ж/д вокзалах наиболее эффективным методом выявления больных с высокой температурой тела считается применение медицинского тепловизора.
Как тепловизор определяет коронавирус: все объекты с температурой выше абсолютного нуля выступают источниками теплового излучения, которое фиксируется прибором. Установленная в общественном месте тепловизионная камера определяет разницу температур объекта и окружающей среды. Что позволяет ей фиксировать изображения с отражаемой температурой в видимой части спектра. Чем выше температура – тем интенсивнее будет излучение (красный цвет).
Упрощаю все выше сказанное: прибор считывает и замеряет температуру тела, в случае, если она повышенная, тепловизор подает сигнал уполномоченным контролирующим лицам. Он фотографирует «подозреваемого» человека среди всего потока пассажиров, конкретно указывая, какой именно человек с повышенной температурой. Такой метод уже активно применяется на вокзалах и в аэропортах Казахстана.
Основным недостатком такой диагностики является то, что носителей инфекции, у которых температура не повышена (или они приняли жаропонижающее), определить не получится.
Какие части тела можно обследовать тепловизором
Тепловизоры для определения коронавируса не могут «видеть» через одежду, а поэтому зафиксировать повышенную температуру можно будет только открытых участков тела – руки, запястья, шея, лицо. Если на улице теплый период – на человеке не так много одежды, а поэтому провести пассивную диагностику будет легко. Когда, как это в нашем случае, большинство одетые в пуховики и пальто, ориентироваться можно на лицо, в частности лобную, глазную и носоглоточную зоны.
Что позволяет выявить прибор
Помимо повышенной температуры медицинский тепловизор позволяет визуализировать температурные поля, что в свою очередь дает представление о периферийном кровотоке. На его фоне можно получить информацию о тяжелых процессах, которые протекают в организме.
Коронавирус – тепловизор: кто кого?
Один человек с вирусом, пришедший на предприятие, начинает по цепочке заражать своих коллег. Так как плотность сотрудников на квадратный метр, как правило, очень высокая, а их взаимодействие идет постоянно по псевдохаотичной схеме, то это создает благоприятную среду для распространения вируса.
Финансовая составляющая и не только
Больничный и обычный рабочий день сотрудников оплачиваются по-разному. Поэтому есть люди, которые с температурой приходят на работу, чтобы не уменьшить свой заработок.
Именно они – потенциально самые опасные нарушители: сами знают, что больны, но предпринимают меры, чтобы скрыть это от окружающих, а значит будут самыми эффективными разносчиками инфекции. Поймать таких разносчиков еще до прохода на предприятие дорогого стоит! И это даже можно измерить в деньгах, если просчитать риск того, что предприятие встанет или какая-то его часть перестанет функционировать.
Возникают сразу два вопроса, и финансовый, и этический. Будучи больным, человек осознанно проникает на предприятие и начинает заражать своих коллег. Он же потенциально может финансово поставить фирму, где работает, «на колени» из-за нескольких тысяч рублей.
Ошибочные критерии выбора
Предприятиям с большим количеством сотрудников практически невозможно использовать индивидуальные приборы для контроля их потока во время прихода на предприятие. Это может создать огромнейшие очереди и затянет время выхода сотрудников на рабочие места, что сорвет технологический процесс. Необходимы такие приборы, которые могут отслеживать потоки людей в непрерывном режиме и без участия человека, выдавать тревожное оповещение и привлекать внимание охраны только в случае выявления человека с повышенной температурой.
Непосредственно участвуя в процессе поставок и внедрений таких потоковых тепловизоров, я наблюдал, как за месячный период матерел рынок и претерпевал классические изменения от «ничего подобного в России нет» до «у нас этого навалом». По звонкам и запросам было видно, что, конечно, у клиентов нет понимания, как работают тепловизоры, какие функции и характеристики они должны иметь. Главное – чтобы были в наличии и желательно «цена поменьше». Очень большой спрос был на так называемые пистолетики, которые показывали в новостях по телевизору. В несколько раз меньшая стоимость таких «пистолетиков» относительно профессиональных приборов часто решала вопрос выбора именно в их пользу.
Драйвер коронавируса продолжает сильно влиять на рынок тепловидения, хотя до настоящего времени военный, промышленный сегмент и видеонаблюдение были основными отраслями, использующими тепловизоры.
Профессиональный подход
Существуют определенные требования и условия эксплуатации для приборов, которыми с высокой степенью вероятности можно обнаружить людей с повышенной температурой.
В таблице представлены сравнительные характеристики стационарного и ручного тепловизоров, которые можно использовать при выборе необходимого оборудования.
По ней становится понятно, что вопрос выявления людей с повышенной температурой не решается на раз-два. Для этого необходим профессиональный стационарный прибор, который можно устанавливать как на треноге, так и в качестве камеры видеонаблюдения.
Ручные варианты можно использовать только в крайнем случае, при этом нужно найти модель, которая будет обладать так называемым медицинским диапазоном (+30…+45 °С) и точностью не ниже 0,5 °С.
Для стабильности показаний тепловизора и выдачи заявленной точности он должен быть в тепловом равновесии с окружающей средой.
Это значит, что прибор должен быть стабилен, не нагреваться и не охлаждаться, а находиться продолжительное время во включенном состоянии в одном и том же месте с однородной стабильной температурой. При работе с тепловизорами также необходимо задать расстояние наблюдения, тепловой коэффициент, пороги сработки. Нужно провести тестирование на группах лиц в течение нескольких дней и только потом, отстроив все параметры и углы обзора, можно говорить о том, что такая система готова к эксплуатации.
Таблица. Сравнительные характеристики стационарного и ручного тепловизоров 
Рыночный бум
Возвращаясь к рынку тепловизоров, отмечу, что в течение марта – апреля 2020 г. в России их не продавал только ленивый. Так как спрос был огромен, а знания о технологии у заказчиков и новых продавцов о приборах – минимальны, это породило множество компаний с портфолио китайских тепловизоров, которые не имеют никакого отношения к видеонаблюдению или промышленной диагностике.
Сейчас настает пора понимания и насыщения рынка. Люди более осознанно подходят к выбору аппаратуры и продавцу, большее внимание уделяют опыту и помощи в пусконаладке.
Реально функционирующая система и система для галочки, лишь бы продолжать работу в условиях карантина, – это, как говорят в Одессе, «две большие разницы».
В Китае до сих пор продолжается бум тепловизоров. Наше видение из России в большинстве своем ограничивается контактами с поставщиками. Через них и знакомых узнаем, что если у нас появилось множество перекупов, то там появилось много новых компаний, которые начали производить подобные продукты, а также сходные по своему функционалу.
Например, СКУД-панели с распознаванием лица и датчиком температуры – тоже эффективное решение с меньшим количеством требований к монтажу и профессионализму продающей и монтажной организаций. Эти устройства имеют свои плюсы и минусы. К плюсам можно отнести их точность и простоту в использовании, однозначное измерение конкретного человека, привязку к системе распознавания лиц и интеграцию в СКУД предприятия. Минусы в данном случае – это необходимость в монтаже непосредственно на турникете, относительное уменьшение пропускной способности ввиду необходимости попасть в поле измерения температурного датчика, которое меньше поля захвата камеры распознавания лиц. Такую систему можно развернуть на треноге, но это скорее от безысходности. По-хорошему и правильному она монтируется на турникет. Еще одно ее преимущество – безусловно, цена, которая в несколько раз меньше стоимости профессионального стационарного тепловизора.
Предприятиям с большим количеством сотрудников практически невозможно использовать индивидуальные приборы для контроля их потока во время прихода на предприятие. Это может создать огромнейшие очереди и затянет время выхода сотрудников на рабочие места, что сорвет технологический процесс.
Тепловизор на предприятии: последовательность действий
Установка тепловизора для выявления людей с повышенной температурой на предприятии влечет за собой внедрение не только оборудования, но и организационных мер. Нельзя просто так ограничить допуск человека на предприятие. Для этого должны быть веские, подтвержденные письменно причины. Если работника просто не пустили, то системой СКУД это может быть формально распознано как прогул. Если доступ на предприятие ограничил охранник, то это также вызывает ряд юридических вопросов, связанных с заработной платой, рабочим временем, профсоюзной организацией…
На практике применяется следующая схема. Тепловизор выявляет человека с повышенной температурой, его проводят в специальную комнату и обычным градусником снова ее измеряют. Далее под роспись с указанием повышенной температуры человека отправляют домой, предписывая вызвать врача и получить больничный. При такой схеме соблюдается юридический аспект взаимодействия работника и работодателя.
Становление нового сегмента рынка
Драйвер коронавируса продолжает сильно влиять на рынок тепловидения и проникновение этой технологии в массы. Однако такой формат применения нехарактерен для ее нормального использования. До настоящего времени военный, промышленный сегмент и видеонаблюдение были основными отраслями, использующими тепловизоры.
Конечно, в 2020 г. «коронавирусная» часть тепловизионного рынка будет выглядеть достаточно значимо на фоне классических отраслей, однако я не думаю, что этот тренд и дальше продолжится. Все войдет в обычное русло, сегмент заматереет и займет хоть и небольшое, но свое место в тепловизионном мире.
Тепловизор против COVID-19. Функциональные особенности и практика применения.
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
Точность измерения, °C
1 человек за 10 минут
1 человек за 1 минуту
1 человек за 2 секунды
1 человек за 2-3 секунды
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.
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
Автоматический захват всех лиц в кадре
НЕТ
Измерение проводится по каждому человеку в отдельности путем наведения измерительной рамки на лицо
Ширина зоны контроля
Наличие дневной видеокамеры
Интеграция СКУД (турникет на кпп)
Автоматическая запись тревожных событий с распознаванием фио человека по базе.
Возможность подключения мобильных устройств (планшетов) для оперативного перемещения сотрудника охраны в зоне досмотра
Основные производители тепловизоров на российском рынке
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.
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.
Эшелонированная система защиты, как у систем противовоздушной обороны:
┗ 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.
Расслабляться рано: до конца 2021 г. мы все в зоне риска.
Александр Кудрявцев
Руководитель отдела «Системы безопасности» компании ПЕРГАМ
Как используются тепловизоры в борьбе с коронавирусной инфекцией
Споры вокруг коронавируса не прекращаются. Известно одно – инфекция уже погубила огромное количество людей по всему миру.
Споры вокруг коронавируса не прекращаются. Известно одно – инфекция уже погубила огромное количество людей по всему миру. Чтобы сдержать ее распространение, можно использовать различные средства. Поэтому в местах большого скопления граждан, устанавливаются пункты контроля, где измеряется температура тела. Для этого необязательно нанимать дополнительный персонал, ограничивать передвижение. Отличным способом проверки становится применение тепловизоров. Измерительные приборы нового поколения содержат встроенные камеры, интегрируются с программным обеспечением, системами контроля доступа.
Как работает тепловизор
Прибор известен давно охотникам, военным, охранникам. Его используют для обнаружения цели, проверки работоспособности промышленного оборудования, коммуникаций и даже для диагностики заболеваний. Для каждого конкретного случая разрабатываются уникальные решения.
Принцип работы устройства заключается в улавливании теплового поля. В его конструкции предусматриваются датчики, которые срабатывают при превышении заданных параметров. Современные тепловизоры компании KARNEEV SYSTEMS не воздействуют на человека никакими лучами и излучениями, что делает их абсолютно безопасными.
Тепловизор в борьбе с коронавирусом
Тепловизорное оборудование получило широкое применение в борьбе с коронавирусом. Главный симптом данного заболевания – повышенная температура тела. Приборы устанавливаются в общественных местах и работают, не ограничивая трафик людей. Они охватывают значительную территорию, мгновенно улавливают источники тепла, чьи значения больше 37 градусов. Встроенная камера фиксирует человека, который может быть потенциально зараженным. Это позволяет быстро идентифицировать его и вывести из «толпы».
К преимуществам тепловизорного контроля относятся:
Контроль показателей на тепловизоре осуществляется дистанционно с операторского пункта. Это дает возможность минимизировать человеческий фактор. Можно настроить передачу сигналов при обнаружении потенциально опасных объектов на смартфон или ПК, активизировать автоматическое блокирование дверей, турникетов для оперативной идентификации и препятствия прохождения человека на территорию здания, в подземку.
По материалам сайта https://www.karneev.com/
Информационная поддержка