Существует несколько промышленных применений, где могут использоваться подводные инспекционные камеры. В разных местах нужны разные типы камер, чтобы получить наилучшие результаты в плане отснятого материала и проделанной работы. Если вы хотите проверить засорение воды или эрозию внутри массивных водных сооружений, подводные инспекционные камеры отлично подходят для снижения риска для людей. Эти камеры также помогают проводить инспекции на расстоянии, экономя при этом деньги и человеческие усилия. 

Но выбрать подходящую инспекционную камеру не так-то просто, потому что большинство из нас либо покупают ее впервые, либо не знают, на какие характеристики следует обратить внимание. Промышленность продает технические характеристики, но большинство инспекций проваливается из-за несоответствия условиям окружающей среды. Например, камера для подводной инспекции 4K бесполезна в воде с видимостью до одного или полуметра. Однако бюджетная камера будет прекрасно работать в прозрачной скважине. Скрытая правда заключается в том, что большинство промышленных инспекций проводится в условиях плохой видимости, а не в открытых водоемах.

Эти камеры стоят недешево, поэтому вы не захотите тратить деньги на неработающий продукт. Поэтому в этой статье речь пойдет о том, как не ошибиться с выбором камеры и убедиться, что вы сначала понимаете свои потребности, а затем выбираете подходящую камеру для конкретной задачи. Для начала давайте обсудим возможные области применения камер для подводной инспекции.

Понимание промышленного использования

Промышленные подводные среды обычно непредсказуемы, грязны и часто недоступны для человека. Специальные камеры необходимы для того, чтобы проникнуть внутрь и проверить различные вещи, такие как коррозия или трещины в конструкциях, окружающая среда на базе или аквакультура. Их можно использовать для проверки скважин и плотин. Потребительские камеры рассчитаны на мгновения, а промышленные - на непрерывную работу в течение нескольких часов. Промышленные условия, как правило, более суровые. Камеры подвержены химическому воздействию, накоплению щелей и биообрастанию (размножению организмов на объективе с течением времени). 

Это могут быть плотины, морские буровые установки, инспекция корпусов судов, проверка гребных винтов, портовых инфраструктур и промышленных резервуаров. Таких применений могут быть сотни и даже тысячи, и для каждого типа требуется камера с соответствующими характеристиками. Именно об этом мы и поговорим в данной статье. 

Тип камеры зависит от ваших целей. Например, если вам нужен непрерывный мониторинг в одном месте, подойдет хорошая подводная камера видеонаблюдения. В других случаях, когда область осмотра более узкая, больше подойдет камера-капельница. ROV (дистанционно управляемые аппараты) можно использовать там, где нужно погрузиться на большую глубину и куда водолазы не могут попасть по соображениям глубины или безопасности. Промышленные камеры предназначены для других целей по сравнению с потребительскими камерами. Вы увидите эти камеры, спроектированные с учетом этих элементов.

• Устойчивость к давлению (глубокие скважины, подводные работы)
• Передача сигнала по длинному кабелю без потери сигнала
• Устойчивость к коррозии (соленая вода)
• Удобство обслуживания (модульный ремонт, а не замена)

Типы камер для подводной инспекции

Не существует какого-то одного типа камер для подводных инспекций. В зависимости от области применения, технических характеристик и цены вы можете выбрать одну из множества камер. Ниже представлены наиболее популярные из них.

1.Камеры падения

Это самые основные типы камеры для подводного осмотра. Они работают на гравитационном развертывании. Они идеально подходят для вертикальных шахт и для осмотра основания под водой. Например, если вы хотите проверить коррозию вокруг открытого бара, эти камеры могут быть достаточно хороши, чтобы сэкономить ваши деньги и эксплуатационные усилия. Они отлично подходят для осмотра скважин, шахт и узких резервуаров, где траектория осмотра вертикальна. Однако самое большое ограничение этих камер заключается в том, что они не обеспечивают бокового осмотра. Но есть и такие камеры, которые могут вращаться на 360°. Поэтому стоит проверить их перед покупкой.

2.Системы ROV (дистанционно управляемые аппараты)

Системы ROV имеют собственную силовую установку и управление. Как правило, ими управляют люди, и они могут проникать в такие места, куда человек попасть не может. Эти камеры доминируют в мониторинге плотин, наблюдении за океаном, мониторинге водохранилищ и большинстве других подводных приложений. Подруливающие устройства в них обеспечивают основные движения и функции, такие как удержание позиции, перемещение и рыскание. Самыми серьезными ограничениями для этих камер являются сопротивление троса, задержка сигнала и необходимые навыки пилота. Однако если у вас ограниченная территория, которую нужно охватить, а с камерой работает хороший человек, она может стать отличным выбором для любого сценария, требующего навигации, осмотра боковых стенок или охвата больших и сложных объектов.

Размеры камер ROV могут быть самыми разными, и они могут быть гораздо дороже обычных камер для сбрасывания.

3.Стационарные системы подводных камер

Это более общие типы подводных камер. Вы можете представить их как подводные камеры видеонаблюдения. Они обычно используются в портах и гаванях для обеспечения безопасности и мониторинга инфраструктуры. Их также можно использовать для аквакультуры и мониторинга мусора в водозаборных сооружениях. Они рассчитаны на длительную оптическую четкость и, как правило, не ориентированы на высокое разрешение. Они устойчивы к вибрациям и микроперемещениям благодаря стабильному креплению.

Поскольку эти камеры всегда находятся под водой, особое внимание уделяется защите от обрастания, энергопотреблению и планированию поля зрения. Важно регулярно чистить их, чтобы не загораживать обзор. 

4.Подводные системы PTZ (Pan-Tilt-Zoom)

Их можно рассматривать как усовершенствованную или расширенную версию камер для спуска. Как следует из названия, мы можем осуществлять контролируемое кадрирование без использования АДУ. Если видимость позволяет, мы можем увеличить масштаб для получения более подробной информации. Однако, поскольку поворотно-наклонный узел требует герметизации и давления, важно, чтобы корпус был надежно закреплен.

Эти камеры отлично подходят для средних сооружений или других мест, где нет необходимости маневрировать. Они могут хорошо подходить для осмотра с фиксированной точки (например, стенки резервуаров и зоны водозабора)

Факторы, которые следует учитывать при покупке подводной инспекционной камеры для промышленного использования

Ниже перечислены наиболее важные факторы покупки, ориентированные на полевые условия. Каждый параметр поможет вам принять окончательное решение.

1.Оценка глубины (на уровне системы, а не только головки камеры)

Вся камера в сборе, а не только ее головка, должна быть сертифицирована по глубине. Сюда входят корпус камеры, разъемы, оболочка кабеля, внутренняя изоляция и точки разгрузки от натяжения. Например, микропротечка в разъеме приведет к образованию конденсата, а затем к коррозии, что впоследствии может привести к полному выходу из строя. Лучше применять запас прочности в 1,5 раза больше максимальной рабочей глубины. Для максимальной рабочей глубины в 50 метров хорошо иметь камеру, рассчитанную на 75-100 метров. Обязательно проверьте наличие сертификата испытаний давлением, а не только заявления. 

Тип разъема	Подходящая глубина	Надежность	Стоимость	Пример использования
Основная водонепроницаемость (IP68)	<30-50 m	Низкий	Низкий	Легкая работа или временное использование
Промышленные герметичные разъемы	50-150 m	Средний	Средний	Общепромышленная подводная инспекция
Подводные разъемы / разъемы с возможностью мокрого соединения	150 m+	Высокий	Высокий	Морские, критически важные операции

Максимальная глубина, на которую вы хотите погрузиться, полностью зависит от того, где вы хотите использовать камеру. Главное здесь то, что лучше приобрести камеру, чей рейтинг глубины кажется избыточным. Никогда не пренебрегайте показателем глубины и не пытайтесь использовать камеру глубже, чем она рассчитана. Более высокое давление воды, чем указано в номинале, просочится внутрь корпуса и приведет к разрушению камеры и ее внутренних компонентов.

2.Качество изображения

Качество изображения - это следующий фактор, определяющий, какую камеру для подводной съемки выбрать. Несмотря на то, что на подводные кадры в значительной степени влияют прозрачность воды, свет и частицы, важно выбрать камеру с приемлемым качеством изображения. Больший размер матрицы в сочетании с хорошим динамическим диапазоном поможет вам получить более качественное видео по сравнению с матрицей меньшего размера с высоким разрешением.

Разрешение в большинстве случаев переоценивается, поскольку в мутной воде видимость может быть ниже 1 метра, и более высокое разрешение никак не повлияет на качество видео. Поэтому в приоритете должна быть хорошая шумоподавляющая способность и контрастность, а не только мегапиксели. Больший размер матрицы захватывает больше света на пиксель, что в основном означает лучшее качество изображения по сравнению с меньшей матрицей. Изучите эту таблицу, прежде чем принимать решение.

Размер сенсора	Типичный пример использования	Работа в условиях низкой освещенности	Уровни шума	Настоящая подводная четкость
1/3″ или меньше	Бюджетные камеры	Бедный	Высокий	Зернистый, непригодный для использования в мутной воде
1/2.8″	Входной промышленный	Умеренный	Средний	Приемлемо в прозрачной воде
1/1.8″	Профессиональные системы	Хорошо	Низкий	Более четкие изображения в условиях плохой видимости
1″ или больше	Высокотехнологичные системы	Превосходно	Очень низкий	Наилучшая четкость изображения в суровых условиях

Подводные камеры начинаются с 720p и доходят до разрешения 4K. В зависимости от этих характеристик варьируется и цена. Так, если вам нужна лучшая производительность в плане обратного рассеяния и низкого уровня шума, то подойдет более высокое разрешение. Но если вы знаете, что будете работать в основном в мутной воде, то даже камера с меньшим разрешением обеспечит вам схожие результаты.

3.Освещение

Большинство покупателей промышленных камер недооценивают освещение, уделяя больше внимания разрешению. Однако освещение фактически решает, видит ли камера вообще что-либо или насколько хорошо она видит в прозрачной или мутной воде. Наиболее важным фактором освещения является геометрия луча. Узкий луч (от 10 до 30 градусов) отлично подходит для увеличения радиуса действия и для более тщательного осмотра, например, трещин и стыков. Однако более широкий луч (более 60 градусов) охватывает больше, но имеет меньшую интенсивность на единицу площади. 

Обратное рассеяние - еще одно важное понятие. Это количество взвешенных частиц, отражающих свет обратно в объектив. Оно выглядит как снег или дымка и может повлиять на общее качество видео. Если в воде много частиц и она отражает много света, то больше света будет бесполезно. В этом случае важно использовать смещенное освещение или регуляторы яркости. Поэтому убедитесь, что ваша промышленная камера для подводной инспекции имеет все эти дополнительные функции освещения.

4.Мобильность

Как мы уже говорили ранее, простые камеры с падающей крышкой практически не обладают мобильностью, поскольку они просто висят на проводе. Однако если вы хотите панорамировать или масштабировать изображение в воде, стоит выбрать камеры с 360-градусным движением. ROV также могут стать отличным вариантом, если вы можете себе это позволить. ROV также имеют различные конфигурации, например, 2, 4 или 6 движителей. Больше движителей означает больше движения, в то время как простой АДУ с двумя движителями может двигаться вперед и назад с ограниченными возможностями поворота. 

5.Кабель

Кабель вашей камеры определяет качество сигнала, дальность действия и мобильность. Легко игнорировать качество, тип и вес кабеля, но он влияет на большинство применений камеры. Хороший кабель должен обладать плавучестью, устойчивостью к истиранию, а также иметь надлежащую разгрузку от натяжения и точки подключения.

Волоконно-оптический кабель обладает более высокой пропускной способностью и меньшими потерями сигнала. Они идеально подходят для передачи видео на большие расстояния и высокого качества. Но они более хрупкие и увеличивают цену камеры.

Медные кабели более распространены, дешевле и надежнее. Однако на больших расстояниях сигнал ухудшается, а пропускная способность ограничена для передачи сигнала с высоким разрешением. Поэтому, если вы собираетесь использовать камеру с низким разрешением для работы на небольших расстояниях, медного кабеля будет достаточно. Но в камерах высокого класса, как правило, по умолчанию используется оптоволоконный кабель.

6.Энергетическая система

В камерах для подводной съемки используются два основных типа систем питания: аккумуляторные и привязные. В промышленных условиях эти камеры должны работать в течение длительного времени, и вы, вероятно, не захотите ввязываться в хлопоты, связанные с зарядкой аккумуляторов. Для более длительных проверок отлично подходят привязные системы, которые обеспечивают непрерывное питание камеры с поверхности. Однако это усложняет кабель и увеличивает его сопротивление в воде.

Системы с батарейным питанием отличаются высокой мобильностью и отсутствием ограничений по кабелю питания, но время их работы ограничено. Так что все зависит от того, как долго вы собираетесь использовать камеру и устраивает ли вас дополнительный кабель-менеджмент и сопутствующее ему сопротивление.

7.Долговечность

Выбор материала и конструкция уплотнения камеры для подводной инспекции определяют ее долговечность. Как правило, эти камеры используются в суровых условиях, поэтому важно проверить их долговечность, прежде чем принимать решение. Вы найдете три основных типа материалов, используемых в этих камерах.

• Нержавеющая сталь
• Алюминий (анодированный)
• Пластик

Корпуса из нержавеющей стали тяжелые и дорогие, но очень устойчивы к коррозии. Алюминиевые конструкции гораздо легче и дешевле, но подвержены внутренним повреждениям при повреждении покрытия. Пластиковые корпуса устойчивы к коррозии, но имеют более низкую прочность конструкции.

8.Датчики

Датчик изображения - это одно. У нас есть самый популярный тип датчика - CMOS, а в некоторых старых моделях используется CCD-матрица. Задача датчика изображения - преобразовать свет в цифровое изображение или видео. Но промышленные инспекционные камеры оснащаются и другими датчиками, облегчающими подводный осмотр в различных условиях. Ниже перечислены некоторые из этих дополнительных датчиков, на которые следует обратить внимание.

Датчик давления: Измерьте давление воды, чтобы оценить глубину.

Датчик температуры: Измеряет температуру воды, помогая бороться с тепловым загрязнением и перегревом оборудования.

Датчик ориентации: Применяется для отслеживания наклона, поворота и перемещения камеры.

Датчик сонара: Использует звуковые волны, чтобы “видеть” в условиях плохой или нулевой видимости. 

Эти датчики являются дополнительными, и в большинстве подводных камер их нет. Но если вы хотите получить лучшее из лучшего, все эти датчики улучшают функциональность вашей камеры и дают вам преимущества перед обычными.

Подбор камеры к заданию

Как мы уже говорили ранее, выбор правильной камеры для подводной инспекции для любых промышленных целей - это скорее знание ваших требований, чем просто выбор подходящей спецификации. Давайте рассмотрим, чего вы можете ожидать от камеры и где она будет наиболее уместна.

Пример использования	Что поставить на первое место
Проверка скважины	Глубина + длина кабеля + освещение
Морская инспекция	ROV + гидролокатор + PTZ-камера
Грязная/мутная вода	Сонар > разрешение
Структурная инспекция	Лазерное измерение + увеличение

Как осуществляется поиск и мониторинг с помощью промышленных камер для подводной инспекции?

Процесс использования подводных камер в различных областях промышленности сильно зависит от конкретных условий. Но некоторые этапы могут быть использованы практически во всех видах инспекций.

1.Фаза развертывания и поиска

При проведении промышленных подводных инспекций вы, как правило, знаете свою цель и область, в которой хотите установить камеру. Это не случайные исследования, а направленное развертывание в открытой воде, на плотинах и морских сооружениях. В зависимости от района, вашего бюджета и опыта вы можете использовать кабельные катушки, роботизированные краулеры или ROV. Если видимость близка к нулю, может потребоваться внешнее освещение. Большинство подводных камер оснащены светодиодными матрицами вокруг объектива, поэтому вы можете использовать их.

В зависимости от типа камеры вы можете управлять ею по своему усмотрению. Это может быть поворот головки камеры или приближение к предполагаемым дефектам. Камеры высокой четкости могут потребоваться для проверки швов, сварных соединений, трещин и засоров.

2.Управление и маневрирование 

Для управления подводной камерой потребуется эксперт или человек, обладающий достаточными знаниями. Разные камеры имеют разные элементы управления, поэтому их изучение важно для получения наилучших результатов.

3.Мониторинг в режиме реального времени

Оператор будет просматривать прямую трансляцию с видеорегистратора и управлять камерой с помощью контроллера. Данные на экране будут зависеть от датчиков в системе. Даже в самых дешевых камерах вы получаете видеоизображение в реальном времени, а в продвинутых камерах - и другие данные, такие как глубина, температура, длина кабеля, ориентация и управление освещением. При желании вы можете записывать видео или ставить временные метки. Однако некоторые камеры могут использоваться для проверки подводных конструкций, и в этом случае запись может не понадобиться.

4.Захват и регистрация данных

Если данные необходимы для автономного мониторинга или ведения учета, оператор может записать их и сохранить на долговременном носителе. Операторы могут добавлять аннотации и использовать другие функции видеорегистратора для записи и воспроизведения. Некоторые системы интегрируют в видеозапись показатели глубины, расстояния и температуры.

5.Непрерывный мониторинг  

Одно из главных различий между промышленным и обычным подводным мониторингом заключается в том, что обычный мониторинг. В некоторых случаях вам придется устанавливать камеры на постоянное место. Но для камер требуется постоянное питание или длительное время автономной работы в случае, если они являются портативными. 

Заключение

Выбрать хорошую камеру для подводной инспекции для любого промышленного применения довольно просто. Выбирайте камеру с глубиной погружения, превышающей реальные условия работы, освещением, адаптированным к условиям плохой видимости, и кабельной системой, которая не выйдет из строя на полпути во время инспекции. Тип камеры и другие технические характеристики зависят от сферы применения и области, где она будет установлена. В конце концов, правильная камера - это та, которая хорошо работает для ваших конкретных нужд, а не имеет длинный лист технических характеристик.