тепловизор.введение

Актуальность темы исследования обусловлена необходимостью совершенствования подходов к повышению и обеспечению надежности технических объектов киновидеоиндустрии России. На основании Федерального закона РФ «О техническом регулировании» от 27.02.2002 №183-Ф3, решений Международного технического комитета МТК 15 и российского подразделения Технического Комитета ТК 15 «Кинематография», а также вопросов международной стандартизации в области технической диагностики необходимо разработать методики диагностики и направления обеспечения надежности технических средств киноиндустрии, как индустрии очень тесно связанной с безопасностью Общества Потребителей.

Рассмотрев все проблемы, связанные с безопасностью и стандартизацией мировой и российской киноиндустрии и принимая во внимание процедуры Ростехрегулирования РФ (гармонизируя их применительно к действующему законодательству РФ) возможно выделить несколько направлений и этапов развития по решению существующих проблем:

  • разработка и утверждение стандартов цифрового кинопоказа, включая стереоскопический и специальный для всех кинотеатров России.
  • разработка параметров, унифицированной номенклатуры, оборудования для цифрового показа, методов и средств контроля, а также норм кинотехнологического проектирования залов для кинопоказа.
  • разработка предложений по внесению изменений технических требований для производителей, поставляющих аппаратуру в кинотеатры с учетом норм безопасного медико-биологического воздействия кинопоказа на зрителей.
  • проведение инновационных мероприятий, НИОКР и НИР, направленных на повышение и решение безопасности и надежности объектов киновидеоиндустрии средствами технической диагностики и неразрушающего контроля (тепловизорами).  

Рассмотрев все возможные методы и методики существующие в отрасли мировой киновидеоиндустрии и подходы по решению вышеперечисленных проблем в России, а также приняв во внимание прогрессивные технические средства и технико-экономические аспекты можно сделать выводы, что наиболее целесообразно применение методов тепловизионной диагностики (термография, тепловидение, тепловизоры). Среди всех известных направлений технической диагностики и аппаратных диагностических средств, это самое современное, эффективное, универсальное, наглядное и относительно недорогое направление. Методы и методики прогноза технического состояния и надежности объектов киновидеоиндустрии (оборудования, кинотеатров) необходимо производить с определенной периодичностью или постоянно с помощью аппаратных средств, называемых тепловизорами, термографических программ для обработки тепловых снимков (термограмм) и квалифицированных диагностов-термографистов. На сегодняшний день техническое состояние и безопасность объектов киновидеоиндустрии и аудиовизуальной техники производится по принципу периодического осмотра и замены запасных частей при проведении реагирующего или планово-профилактического обслуживания (ППР), что не исключает аварийных ситуаций (неплановых выходов из строя), сильно зависит от квалификации обслуживающего персонала (человеческий фактор) и экономически не целесообразно в связи с плановой заменой исправных деталей или наоборот их отсутствием. Мировая практика показывает, что для обслуживания аудиовизуальной техники наиболее целесообразно применение прогрессивных методов технического обслуживания: обслуживания по фактическому состоянию (ОФС) или проактивное (ПАО). Необходимость постоянной тепловизионной диагностики и контроля технического состояния кинопроекционной техники и инфраструктуры кинотеатров, также заключается в следующем:

  • - кинотеатры относятся к объектам скопления большой массы людей, вследствие этого, они являются объектами повышенного внимания с точки зрения пожарной безопасности людей и технического персонала (особенно кинотеатры и видеозалы, совмещенные с торговыми центрами в крупных городах);
  • - в зависимости от характеристик температурного поля объекта аудиовизуальной техники можно запланировать ремонт c наименьшими потерями и затратами (контроль кинотехники подлежащего ремонту по резервным схемам, проведение ремонта во время наименьшей нагрузки, более рациональное использование технического персонала).

Преимуществами тепловизионной диагностики является:

  • - безопасность персонала при проведении измерений;
  • - не требуется отключение киноаппаратуры (бесконтактный контроль);
  • - не требуется специальных помещений и подготовки рабочего места;
  • - большой объём выполняемых диагностических работ за единицу времени;
  • - возможность определение дефектов аудиовизуальной техники на ранней стадии развития;
  • - диагностика всех типов аудиовизуальной техники;
  • - малые трудозатраты на производство измерений;
  • - достоверность, точность и наглядность получаемых сведений и отчетов.

Для регистрации термограмм и измерений температурного поля аудиовизуальной техники используют тепловизоры BALTECH TR-0110 и BALTECH TR-0140. Тепловизор BALTECH TR – это прибор, принцип работы которого основан на способности улавливать ИК-излучение от обследуемых объектов (например, аудиовизуальной аппаратуры) и определять температуру, либо преобразовывать ее в визуальную картину распределения тепловых полей по поверхности аппаратуры. Проблема исследования тепловых потоков аудиовизуальной техники актуальна так же в связи с развитием микроэлектроники и минимизации элементной и аппаратной части кино- и видеотехники. Инфракрасная диагностика (термография) является наиболее перспективным и эффективным направлением развития в диагностике киноаппаратуры, которое обладает рядом достоинств и преимуществ по сравнению с традиционными методами диагностики и испытаний.

Цель работы: Реферат посвящен разработке и развитию конструктивно-технологического подхода к обеспечению безопасности и надежности объектов киновидеоиндустрии и в частности аудиовизуальной аппаратуры путем создания и разработки методов преобразования и анализа термограмм с использованием тепловизора BALTECH TR.

Основная идея исследования состоит в новом конструктивно-технологическом подходе к диагностике технического состояния кинопроекционной техники в режиме постоянного контроля с помощью средств и методов тепловизионной диагностики.

Задачи исследования:

1) Анализ, уточнение и совершенствование существующих подходов, методов, методик и критериев прогнозов технического состояния электромеханических систем аудиовизуальной аппаратуры.

2) Постановка конструктивно-технологического подхода к диагностике технического состояния кинопроекционной техники с классификацией видов дефектов по значимости и критичности.

3) Разработка аналитических методов и методик диагностики электромеханических систем аудиовизуальной аппаратуры с возможностью прогнозирования остаточного ресурса в автоматическом режиме с помощью тепловизоров и компьютерных программ по обработке термограмм с использованием статистических методов.

4) Разработка компьютерного метода моделирования определения критичных точек аудиовизуальной техники по тепловому излучению всего объекта с возможностью ведения базы данных.

5) Производственная апробация и внедрение научных теоретических и экспериментальных результатов на базе отдела диагностики BALTECH.

Объекты исследования:

Кинопроекционная техника и ее основные и вспомогательные элементы, расположенные в операторской крупного кинотеатра.

Предмет исследования:

Опробирование методов теплового неразрушающего контроля и определение уровня надежности кинопроекционной техники с помощью методов анализа и преобразования термограмм при тепловизионной диагностике.

Методы исследований:

  • Теоретико-экспериментальные методы автора (Романов Р.А):

Снятие термограмм тепловизорами BALTECH TR-0110 и BALTECH TR-0140 с определенной периодичностью, представление полученного изображения в матричном виде, инверсии изображения, линейном контрастировании изображения и пр.

  • Классические теоретические методы:

статистического анализа, экстраполяции, бинаризации изображения, обработка изображений путем поэлементных преобразований, построение линейной и кумулятивной гистограмм изображения, двукратное увеличение изображений, экстраполяция нулевого порядка, интерполяция первого порядка

3) Натурные обследования, эксперимент численный, физический.

Достоверность.

Результаты теоретических исследований автора подтверждены их многократными проверками с помощью экспериментов, натурными обследованиями объектов (кинопроекционной и аудиовизуальной техники) и обеспечены применением математического анализа в качестве основного инструмента исследований.

Научная новизна данного реферата и экспериментальной работы:

  • впервые разработаны авторские методы и методики тепловизионной диагностики электромеханических систем аудиовизуальной аппаратуры с помощью анализа термограмм теплового поля объекта;
  • впервые произведена классификация видов дефектов аудиовизуальной аппаратуры по степени их развития и систематизация по критичности;
  • впервые с помощью математических моделей выработаны рекомендации по техническому обслуживанию и диагностике кинопроекционной техники.

Опробированные подходы и методы:

- конструктивно-технологический подход к диагностике аудиовизуальной аппаратуры.

- авторские методы и методики аналитической тепловизионной диагностики электромеханических систем аудиовизуальной техники с помощью преобразования термограмм, сделанные тепловизором BALTECH TR.

- авторские методы и методики определения степени и глубины дефектов, определяемых по тепловому инфракрасному излучению кинопроекционной аппаратуры в динамическом состоянии.

Практическая значимость работы.

Конструктивно-технологический подход, методы и методики автора позволяют обеспечить надежность эксплуатации, техническое обслуживание и диагностику технического состояния аудиовизуальной техники.

Практическая реализация работы.

1) Разработана комплексная концепция «Надежное оборудование» для применения тепловизионной диагностики объектов киноиндустрии и составляющих кинокомплексов.

2) Проведен НИР по тепловизионному обследованию аудиовизуальной техники в операторских кинотеатров г.Санкт-Петербурга «Синема Парк ТРЦ «Гранд Каньон» и «Кронверк Синема» в ТРЦ «Заневский каскад».

3) Дополнительно за время написание данного реферата автором (Директор по маркетингу и сбыту ООО «Балтех» - Романов Роман Александрович) проведена практическая реализация работы и апробация разработанной методики тепловизионной диагностики электромеханических систем промышленного оборудования (Приложение 1).

Апробация работы.

- в опубликованных научных статьях;

- на ежеквартальных Всероссийских научно-практических семинарах ООО «Балтех» (Санкт-Петербург) и международных конференциях «Современные методы технической диагностики»;

- на Всероссийских межвузовских научно-технических конференциях СПбГУКиТ и на международной конференции «Актуальные проблемы науки»;

- разработано методически, организовано и проведено 6 недельных учебных курсов ТОР-104 «Основы практической тепловизионной диагностики объектов»;

- проведено 9 выступлений на промышленных предприятиях РФ с целью ознакомления технических специалистов с методами тепловизионной диагностики электромеханических систем.

Личный вклад автора.

Все результаты, приведенные в реферате, имеющие научную новизну, получены автором лично. Автор сформулировал основную цель реферата и исследования, разработал конструктивно-технологический подход и методы обработки термограмм, выполнил теоретические, экспериментальные и натурные исследования, внедрил результаты своих исследований на производственных предприятиях России, СНГ  и учебный процесс компании «Балтех».