Aktualności

Dron z kamerą termowizyjną – jak działa termowizja w dronach DJI i gdzie warto ją wykorzystać?

Dlaczego drony termowizyjne są coraz popularniejsze?

Drony wykorzystujące kamery termowizyjne do wykrywania ciepła znajdują zastosowanie w coraz większej liczbie branż. Od wykrywania pożarów, przez misje poszukiwawczo-ratownicze, po inspekcje sieci energetycznych – wdrożenie drona termowizyjnego może znacząco zwiększyć skuteczność działań terenowych.

Największą przewagą termowizji jest to, że pozwala zobaczyć to, czego nie widać gołym okiem. Kamera thermal nie opiera się wyłącznie na świetle widzialnym, lecz rejestruje promieniowanie cieplne emitowane przez obiekty. Dzięki temu dron DJI może wspierać operatora w nocy, w zadymieniu, przy ograniczonej widoczności lub w miejscach, gdzie klasyczny obraz z kamery RGB nie dostarcza wystarczających informacji.

Nowoczesny DJI drone wyposażony w kamerę termowizyjną może być więc narzędziem nie tylko obserwacyjnym, ale także analitycznym. Dostarcza danych, które pomagają szybciej podjąć decyzję, zwiększyć bezpieczeństwo zespołów naziemnych i ograniczyć czas potrzebny na wykonanie zadania.

Drony termowizyjne w akcji – przykłady zastosowań

Pomimo względnej nowości tej technologii istnieje już wiele przykładów wykorzystania dronów termowizyjnych DJI w realnych działaniach. Każdy z nich pokazuje, jak duże znaczenie ma odpowiedni ładunek i dobrze dobrana platforma UAV.

• Pożary i działania straży pożarnej: drony termowizyjne mogą widzieć przez gęsty dym i wskazywać hotspoty, czyli miejsca o podwyższonej temperaturze. Pomaga to strażakom bezpieczniej kierować zespoły naziemne i ograniczać ryzyko ponownego rozprzestrzenienia się ognia.
• Rozległe pożary terenowe: podczas pożarów w trudno dostępnych obszarach termowizja pomaga wskazywać miejsca o najwyższej temperaturze, nawet gdy dym ogranicza widoczność operatorów i ekip naziemnych.
• Poszukiwania osób zaginionych: drony z termowizją mogą wykrywać sygnatury cieplne ludzi w nocy, w lesie, po powodziach, osunięciach ziemi lub w terenie trudno dostępnym.
• Inspekcje przemysłowe: rafinerie, zakłady produkcyjne i instalacje przemysłowe mogą wykorzystywać drony do obrazowania termograficznego, aby ocenić stan urządzeń bez narażania pracowników.
• Wyciek substancji i sytuacje kryzysowe: BSP z termowizją mogą wspierać rozpoznanie z powietrza podczas wycieków chemikaliów, wskazując źródło problemu lub obszary zagrożenia.
• Monitorowanie zbiorników i instalacji: kamera thermal pozwala kontrolować temperaturę elementów infrastruktury, na przykład zbiorników z substancjami łatwopalnymi, co może pomóc zapobiec awarii lub eksplozji.
• Rolnictwo i ochrona zwierząt: drony termowizyjne pomagają rolnikom wykrywać młode zwierzęta ukryte w wysokiej trawie przed koszeniem, a także wspierają monitoring stad i upraw.

To tylko kilka przykładów zastosowań technologii dronów termowizyjnych. Pokazują one, że odpowiednio dobrany dron z kamerą termowizyjną może realnie zwiększyć skuteczność działań, skrócić czas reakcji i poprawić bezpieczeństwo pracy.

Jak działa termowizja? Wyjaśnienie technologii

Rozważając teraźniejszość i przyszłość technologii dronów termowizyjnych, warto zrozumieć podstawy działania kamer thermal. Wiedza o tym, jak działa obrazowanie termiczne, pomaga efektywniej planować misje i lepiej interpretować dane pozyskane przez dron.

ABC ciepła i promieniowania podczerwonego

Ciepło, znane również jako promieniowanie podczerwone, jest związane z ruchem atomów. Obiekty emitują sygnaturę cieplną w zależności od tego, jak intensywnie poruszają się ich cząsteczki. Im większy ruch, tym cieplejszy obiekt. Termografia polega na analizie tych sygnatur cieplnych i wykorzystywaniu ich w praktyce.

Ludzie odczuwają ciepło, ale nie widzą promieniowania IR. Wynika to z tego, że promieniowanie podczerwone występuje na długości fali, której ludzkie oko nie jest w stanie wykryć. Kamery termowizyjne zamieniają sygnatury podczerwone w obraz widzialny dla operatora.

Jak działają kamery termowizyjne?

Kamery termowizyjne wykorzystują specjalistyczne obiektywy, czujniki termiczne i procesory obrazu, aby rejestrować promieniowanie IR i wyświetlać je na ekranie. Gdy kamera termowizyjna jest zamontowana na dronie, najczęściej znajduje się na stabilizowanym gimbalu, który umożliwia płynny obrót i stabilny obraz w trakcie lotu.

Czujniki termiczne, technicznie znane jako mikrobolometry, przeszły w ostatnich latach duży rozwój. Dzisiejsze rozwiązania nie wymagają egzotycznych systemów chłodzenia, co czyni je bardziej przystępnymi, lżejszymi i łatwiejszymi do integracji z dronami.

Kamery termowizyjne dronów mogą wykrywać temperaturę powierzchni wielu obiektów, ale istnieją wyjątki. Obiekty mocno wypolerowane, błyszczące i odbijające światło mają niską emisyjność, dlatego są trudniejsze do odczytu. Z kolei obiekty o wysokiej emisyjności, takie jak drewno, beton, gleba, roślinność czy ludzie, są łatwiejsze do skanowania.

Odczyt i przetwarzanie obrazów termowizyjnych

Gdy dron przechwyci informacje termiczne za pomocą kamery IR, dane są wyświetlane na ekranie operatora jako obraz z paletą kolorów. W oprogramowaniu do analizy termowizyjnej można zmieniać sposób przedstawiania temperatur, aby lepiej wychwytywać różne szczegóły.

• White Hot: cieplejsze obiekty są jaśniejsze, a chłodniejsze ciemniejsze.
• Black Hot: cieplejsze obiekty są ciemniejsze, a chłodniejsze jaśniejsze.
• Rainbow: temperatura odpowiada różnym odcieniom, a cieplejsze obszary są oznaczane bardziej intensywnymi kolorami.

To tylko podstawowe przykłady. Bardziej zaawansowane kamery termowizyjne oferują znacznie więcej palet kolorów oraz trybów analizy. Przykładowo Zenmuse H30T oferuje szeroki zestaw palet i funkcji ułatwiających interpretację danych w terenie.

Rodzaj używanej kamery termowizyjnej określa również format zapisu danych. Prostsze rozwiązania zapisują zwykłe pliki graficzne, natomiast zaawansowane kamery radiometryczne zapisują także dane termograficzne, odczyty temperatury oraz znaczniki GPS. To szczególnie ważne przy raportowaniu inspekcji i analizie po zakończeniu misji.

Pielęgnacja kamery termowizyjnej – jak uniknąć uszkodzenia?

Zanim zaczniesz używać swojego drona z kamerą termowizyjną, warto poznać najczęstsze przyczyny uszkodzenia czujników termicznych. Chociaż produkty DJI są znane z wysokiej jakości wykonania i trwałości, czujniki termowizyjne są precyzyjnymi instrumentami, które wymagają ostrożnego użytkowania.

Niewłaściwe użycie może prowadzić do trwałego uszkodzenia sensora, wypalenia fragmentów obrazu lub pojawienia się artefaktów w danych. Dlatego nie należy wystawiać obiektywów kamery termowizyjnej na działanie silnych źródeł energii, takich jak słońce, lawa czy wiązka laserowa. W przeciwnym razie czujnik kamery może zostać trwale uszkodzony.

Jak wykonywać dokładne pomiary termowizyjne?

Nawet skuteczne kamery termowizyjne muszą radzić sobie z czynnikami środowiskowymi, które mogą utrudniać dokładny odczyt temperatury powierzchni. Warunki atmosferyczne, wilgotność, chmury, deszcz, śnieg, szkło, odbicia i emisyjność materiału mogą wpływać na wynik pomiaru.

Powłoka powierzchni obiektu również ma znaczenie. Korozja, świeża warstwa farby, zabrudzenia lub połysk mogą zmienić odczyt temperatury. Także położenie słońca może sprawić, że obiekty wykonane z tego samego materiału będą wyglądać inaczej w kamerze termowizyjnej.

Przy pomiarach termowizyjnych uwzględnij:

• warunki atmosferyczne,
• obecność dymu, kurzu i zanieczyszczeń,
• emisyjność obiektu,
• przezroczystość i odbicie,
• porę dnia i nasłonecznienie,
• kąt widzenia,
• powłokę powierzchni i farbę,
• odległość od celu,
• ilość energii cieplnej,
• chropowatość lub gładkość powierzchni.

Biorąc pod uwagę te cechy, można zbudować znacznie dokładniejszy obraz właściwości termicznych obiektu lub krajobrazu. To szczególnie istotne w inspekcjach technicznych, analizie fotowoltaiki, energetyce, ratownictwie i działaniach przemysłowych.

Zaawansowane funkcje kamer termowizyjnych

Wysoka rozdzielczość i różne palety kolorów to tylko część możliwości nowoczesnych kamer thermal. Najbardziej zaawansowane rozwiązania oferują funkcje, które zwiększają skuteczność misji, ułatwiają analizę danych i skracają czas pracy operatora.

Najważniejsze funkcje nowoczesnych kamer termowizyjnych:

• Podwójne lub wielosensorowe ładunki: drony wyposażone w nowoczesne systemy obrazowania mogą rejestrować obraz widzialny i termowizyjny jednocześnie, co ułatwia interpretację danych.
• Personalizowane izotermy: operator może ustawiać własne progi temperatury, aby kamera automatycznie wskazywała obszary o podwyższonej temperaturze.
• Oprogramowanie do analizy termowizyjnej: narzędzia takie jak DJI Thermal Analysis Tool pozwalają analizować temperaturę, śledzić obiekty, porównywać dane i przygotowywać raporty.
• Fuzja obrazu: nakładanie danych z kamery widzialnej i IR pomaga lepiej zrozumieć, gdzie dokładnie znajduje się anomalia termiczna.

Dzięki stale rozwijającej się technologii dronów termowizyjnych firmy mogą rozszerzać zakres zastosowań BSP. Zadania, które jeszcze kilka lat temu były trudne lub nieopłacalne, dziś można realizować szybciej, bezpieczniej i z większą dokładnością.

Technologia kamer termowizyjnych – jaki ładunek wybrać?

Wybór ładunku termowizyjnego do drona polega na dopasowaniu możliwości sprzętu do realnych zadań organizacji. Inne wymagania będzie mieć straż pożarna, inne firma energetyczna, a jeszcze inne zespół wykonujący inspekcje przemysłowe czy monitoring środowiskowy.

Najważniejsze parametry kamery termowizyjnej:

• Pole widzenia FOV: określa, jak duży obszar może objąć kamera.
• Odporność na warunki pogodowe: klasa IP informuje o odporności obudowy na pył, wodę i trudne warunki terenowe.
• Pasmo spektralne: zakres elektromagnetyczny wykrywany przez czujnik IR.
• Czułość termiczna NEDT: określa zdolność do wykrywania niewielkich różnic temperatur. Im niższa wartość, tym lepiej.
• Rozdzielczość obrazu: decyduje o poziomie szczegółowości i użyteczności danych.
• Radiometria: możliwość zapisu danych temperaturowych do późniejszej analizy.

Zenmuse H30T – zaawansowany ładunek thermal dla DJI Matrice

Jednym z najbardziej zaawansowanych rozwiązań jest Zenmuse H30T. Bazowy Zenmuse H30 to zaawansowany system wielosensorowy, obejmujący kamerę zoom, kamerę szerokokątną, dalmierz laserowy oraz światło pomocnicze NIR do operacji nocnych.

Model Zenmuse H30T rozbudowuje ten zestaw o radiometryczną kamerę termowizyjną o rozdzielczości 1280 × 1024 px. Kamera generuje pliki R-JPEG z osadzonymi danymi temperatury, umożliwiając szczegółową analizę po zakończeniu misji. Nagrywa wideo termowizyjne z prędkością 30 klatek na sekundę i charakteryzuje się bardzo wysoką czułością termiczną.

Tak zaawansowany ładunek sprawia, że platformy DJI Matrice mogą skutecznie działać podczas poszukiwania zaginionych osób, skanowania potencjalnych pożarów, inspekcji linii energetycznych, kontroli infrastruktury krytycznej i wielu innych misji enterprise.

Wykorzystanie dronów termowizyjnych dzisiaj

Jeśli Twoja organizacja realizuje zadania w jednym z poniższych obszarów, dron termowizyjny może być bardzo wartościowym elementem wyposażenia. Technologia thermal sprawdza się wszędzie tam, gdzie kluczowe jest szybkie wykrycie różnic temperatur i bezpieczne pozyskanie danych z powietrza.

• Straż pożarna: mapowanie ciepła z powietrza pozwala lokalizować źródła ognia, kontrolować dogaszanie i identyfikować miejsca ryzyka.
• Poszukiwanie i ratownictwo SAR: drony termowizyjne mogą pomagać w odnajdywaniu osób zaginionych nawet w nocy, w trudnym terenie i po katastrofach naturalnych.
• Inspekcje infrastruktury i kopalń: obrazowanie termiczne ułatwia wykrywanie potencjalnych awarii, przegrzewających się elementów i anomalii w instalacjach.
• Energetyka i fotowoltaika: dron z kamerą termowizyjną pomaga wykrywać uszkodzone moduły, przegrzane połączenia i elementy wymagające kontroli.
• Rolnictwo precyzyjne: obrazowanie termiczne umożliwia monitorowanie upraw, zwierząt i warunków środowiskowych z powietrza.

Jaki dron termowizyjny DJI wybrać?

Chociaż wybór kamery jest kluczowy dla skuteczności misji termowizyjnej, równie ważna jest sama platforma drona. Odpowiedni dron DJI zapewni właściwy zasięg, czas lotu, stabilność, odporność na warunki terenowe i kompatybilność z wymaganymi sensorami.

Do kompaktowych działań operacyjnych bardzo dobrze sprawdzi się DJI Matrice 4T, czyli mobilny dron z kamerą termowizyjną klasy enterprise. W bardziej zaawansowanych konfiguracjach, wymagających wielu sensorów i długiego czasu lotu, warto rozważyć platformy DJI Matrice z ładunkami takimi jak Zenmuse H30T.

Proponowane rozwiązania

Poniżej znajdziesz przykładowe konfiguracje DJI do zastosowań termowizyjnych, inspekcyjnych i ratowniczych.

Masz pytania? Dobierzemy drona termowizyjnego do Twoich zadań

Wypełnij krótki formularz kontaktowy, a nasz specjalista odezwie się do Ciebie maksymalnie w ciągu 24 godzin. Dopasujemy ofertę i pomożemy dobrać drona, kamerę termowizyjną, sensor lub kompletny zestaw DJI do Twoich potrzeb.