asmag.com

Ostatnie fale upałów utrudniły życie ludziom na całym świecie. Według National Center for Environmental Information lata 2013-2021 znalazły się wśród dziesięciu najcieplejszych w historii. Jeśli ta tendencja się utrzyma, kamery CCTV do zastosowań zewnętrznych będą musiały być wyposażone w obudowy termoodporne, aby przetrwać w wysokich temperaturach.

Typowe kamery IP są zaprojektowane do pracy w temperaturze od -20 do 60°C. Tego lata w wielu miejscach na świecie temperatura dochodziła do 40°C. Kamery umieszczone wewnątrz metalowej obudowy, która jest wystawiona na działanie słońca, mogą nagrzać się nawet do 70°C. Wiele urządzeń elektronicznych jest konstruowanych tak, aby wytrzymały ogrzanie do 80°C, jednak zalecana górna granica pracy to 35°C. Utrzymujące się wysokie temperatury mogą prowadzić do trwałego uszkodzenia elektroniki. Systemy telewizji dozorowej mogą, ale nie muszą działać poprawnie w obliczu ekstremalnych warunków otoczenia.

Podobny wpływ na kamery CCTV ma mroźna pogoda. Groźna może być temperatura poniżej -20°C. Wówczas mogą przestać działać np. kamery zasilane bateryjnie ze względu na szybko rozładowujące się baterie zasilające.
Na rynku są dostępne przemysłowe kamery IP, które wytrzymują wysoką temperaturę, ale są to produkty niszowe, stosowane np. do dozoru pieców przemysłowych. Ich odporne mechanicznie obudowy o wzmocnionej konstrukcji zostały zaprojektowane do pracy w trudnych, niebezpiecznych lub korozyjnych warunkach dozoru zewnętrznego.

Rodzaje obudów kamer IP

Obudowa kamery jest dla nich tym, czym skorupa dla żółwia. Jednak różne środowiska pracy będą wymagać zastosowania innego rozwiązania. Jeden rodzaj nie spełni wszystkich wymagań.

Występują trzy główne rodzaje obudów kamer przeznaczonych do pracy w niekorzystnych warunkach:

1. Odporne na ekstremalne temperatury
   (nadmierne ciepło i zimno/upał, siarczysty mróz)
2. Przeciwwybuchowe (iskrobezpieczne)
3. Ciśnieniowe (pressurized bubbles).

Pojęcia „odporna na temperaturę” i „przeciwwybuchowa” nie mogą być stosowane zamiennie. Obudowa termoodporna umożliwia pracę kamer w temperaturach od około -30 do 150°C. Z kolei obudowy kamer w wykonaniu przeciwwybuchowym są samoistnie (dzięki konstrukcji) iskrobezpieczne, co czyni je idealnym rozwiązaniem do pracy w środowiskach wysoko łatwopalnych, takich jak rafinerie ropy naftowej i gazu. W związku z tym muszą posiadać certyfikat zgodności z określonymi normami NEMA¹ i UL².

Ocena lokalizacji: wybór odpowiedniej obudowy i akcesoriów

Przed podjęciem decyzji o wyborze obudowy warto przeprowadzić analizę terenu i ocenić środowisko pracy kamery pod kątem czynników, które mogą potencjalnie zagrażać jej poprawnemu funkcjonowaniu.

1. Czy kamery będą musiały pracować w ekstremalnych temperaturach?

Ponieważ warunki środowiskowe znacznie się różnią w zależności od projektu, należy brać pod uwagę charakterystykę danej lokalizacji. Obudowy kamer CCTV przeznaczonych do pracy w ekstremalnie wysokich temperaturach są zwykle wyposażone w osłonę przeciwsłoneczną i wentylator. Osłona chroni kamerę przed słońcem lub deszczem, obniżając temperaturę o 3 do 5°C. Wentylatory włączają się przy ustalonej temperaturze (zwykle 35°C), pomagając w rozproszeniu ciepła, i wyłączają się automatycznie przy 25°C.

W przypadku ekstremalnie niskich temperatur kamerę można wyposażyć w grzałkę, która włącza się przy -15°C i wyłącza przy 25°C. Kamery z grzałkami mogą pracować nawet do -35°C. Jednak części ruchome (np. wentylatory lub grzałki) są podatne na awarie. Jeśli zewnętrzna kamera dozorowa będzie narażona na działanie ekstremalnych temperatur, należy rozważyć model z mniejszym wentylatorem i o szerokim zakresie temperatury pracy.

2. Czy kamery będą narażone na działanie warunków korozyjnych?

W przypadku bezpośredniego narażenia na korozję i ekstremalne warunki atmosferyczne, np. w portach morskich lub na pokładach statków, obudowa może szybko ulec zniszczeniu (skorodować), powodując zmianę pola widzenia kamery, zmianę/osłabienie zamocowania obudowy lub odsłonięcie przewodów. Może to prowadzić do wielu problemów, takich jak oderwanie obudowy czy utrata sygnału wizyjnego.

Równie ważna jest ochrona wnętrza obudowy poprzez utrzymywanie w niej nadmiarowego ciśnienia suchego azotu lub gazu innego rodzaju. Gdy ciśnienie wewnętrzne jest wyższe niż ciśnienie na zewnątrz, elementy zewnętrzne nie mogą dostać się do wnętrza, które jest skutecznie chronione przed uszkodzeniem. Największym problemem w przypadku obudów ciśnieniowych lub obudów, które są iskrobezpieczne, np. przeciwwybuchowych, jest ich konserwacja.

3. Czy kamery będą narażone na działanie pyłu?

Tak jak każde urządzenie pracujące w środowisku o dużym zapyleniu, ciśnieniowa kamera kopułkowa będzie wymagała typowego czyszczenia, wycierania lub czyszczenia ciśnieniowego. Struktury wewnętrzne nie wymagają jednak konserwacji. Jeśli obudowa jest ciśnieniowa, kamera ma tendencję do stabilniejszej pracy niż jej odpowiedniki bez ciśnienia, ponieważ żadne elementy zewnętrzne nie przedostaną się do podzespołów. Gdy z kamerą dzieje się coś niepokojącego lub trzeba dostać się do jej środka, obudowę trzeba rozszczelnić.

Częsta konserwacja jest konieczna w przypadku niesprzyjającego środowiska pracy. Wystarczy kilka tygodni, aby czyszczenie było potrzebne. Niestety nie zawsze przestrzega się harmonogramu konserwacji oraz zakupu potrzebnych środków i narzędzi czyszczących. Produkty przeznaczone do bezpiecznego czyszczenia obiektywów zewnętrznych i obudów kamer w dowolnych kształtach z poziomu gruntu są dostępne.

Aby dowiedzieć się, jak wytrzymały na wodę lub pyłki jest produkt, lepiej nie polegać na uogólnionych terminach, takich jak „wodoodporny” lub „pyłoszczelny”, lecz odnieść się do klasyfikacji IP produktu – Ingress Protection (znanej również jako International Protection), np. IP55, IP67 czy IP69K.

Jak interpretować klasy ochrony obudowy IP

Kod IP składa się z dwóch podstawowych elementów: ochrona przed cząstkami stałymi – pierwsza cyfra (od 0 do 6) oraz ochrona przed wnikaniem cieczy – druga cyfra (od 0 do 9). Praktyczną zasadą jest to, że im wyższa cyfra, tym urządzenie jest bardziej chronione.
Pierwsza cyfra – ochrona przed dostępem cząstek stałych o wymiarach [mm]:

0: brak ochrony
1: >50 mm; ochrona przed dostępem masywnych ciał stałych
2: >12,5 mm; palce lub podobne przedmioty
3: >2,5 mm; narzędzia, druty
4: >1 mm; druty, śruby, duże mrówki
5: Dust Protected; całkowita, ale niedoskonała ochrona przed pyłem
6: Dust Tight; całkowita doskonała ochrona przed kurzem i kontaktem z nim

Druga cyfra – ochrona przed wnikaniem cieczy:

0: brak ochrony
1: ochrona przed kapiącą wodą
2: ochrona przed wodą kapiącą pionowo, pod kątem 15 stopni
3: ochrona przed wodą rozpyloną pod kątem do 60 stopni
4: ochrona przed rozpryskującą się wodą, wszystkie kąty
5: ochrona przed strumieniami wody z dyszy 6,3 mm, wszystkie kąty
6: ochrona przed silnymi strumieniami wody z dyszy 12,5 mm, wszystkie kąty
7: zanurzenie do 1 m (3 stopy)
8: zanurzenie powyżej 1 m (hermetycznie szczelne)
9K: ochrona przed ciśnieniem bliskiego zasięgu i wysokimi temperaturami

Co więc oznacza np. klasa ochrony IP67? Urządzenie jest całkowicie chronione przed pyłem i może być zanurzone w wodzie do głębokości 1 metra.

1) National Electrical Manufacturers Association (Amerykańskie Stowarzyszenie Producentów Aparatury Elektrycznej) – amerykański odpowiednik klasy ochronności IP.
2) Underwriters Laboratories (UL) – amerykańska organizacja zajmująca się bezpieczeństwem, która wyznacza branżowe standardy dla nowych produktów.