PI 450i CM

Die Instandhaltung von Verteilnetzen ist entscheidend für die Aufrechterhaltung unserer heutigen Lebensweise. Alles ist von Stromnetzen abhängig – von der Lebensmittel- und Wasserversorgung über Fabriken, Netzwerke, Sicherheitssysteme und Banken bis hin zu allen elektrischen Geräten. Unsere moderne Gesellschaft kann ohne elektrische Energie nicht funktionieren, was den Druck auf Energieversorgungsunternehmen stetig erhöht. Alternde Infrastruktur und der wachsende Bedarf an kostengünstiger Energie verstärken die Belastung von Umspannwerken und Netzen und erhöhen das Risiko kostspieliger und potenziell schädlicher Brownouts und Blackouts. Um den Zusammenbruch oder die Zerstörung von Versorgungsanlagen zu verhindern, werden zuverlässige Lösungen benötigt, die Kapazitäten erhöhen, die Versorgungssicherheit aufrechterhalten und die Kosten kontrollieren.

Das Verständnis der thermischen Verteilung der Komponenten in einem Umspannwerk ist von entscheidender Bedeutung. Elektrischer Widerstand in diesen Komponenten führt dazu, dass sie sich im Laufe der Zeit – manchmal sehr schnell – verschlechtern. Wenn elektrischer Strom durch diese geschädigten Bereiche fließt, wird Energie in Form von Wärme abgegeben. Wärmebildtechnik ermöglicht die Visualisierung dieser Problembereiche und die Identifikation potenzieller Ausfälle. Versorgungsunternehmen erkennen zunehmend, dass feldbasierte Infrarot-Scans mit Handgeräten nicht die effektivste Methode sind, um Temperaturen an kritischen Komponenten eines Umspannwerks zu überwachen. Es ist schwierig, in jedem Umspannwerk während Spitzenlastzeiten – wenn Probleme am ehesten sichtbar werden – Thermografen zu positionieren.

Als Teil eines vorbeugenden Instandhaltungsprogramms können Wärmebildkameras Ausfälle in elektrischen Versorgungsanlagen erkennen, bevor sie eintreten, und so helfen, die Kosten im Griff zu behalten. Wenn eine kritische Komponente eines Umspannwerks, zum Beispiel ein Transformator, überhitzt und ausfällt, kann dies für das Energieversorgungsunternehmen verheerend sein. Fest installierte Infrarotkameras überwachen kritische Komponenten rund um die Uhr und maximieren die Chance, Bauteile zu identifizieren, die aufgrund steigender Temperaturen repariert oder ersetzt werden müssen. Die breite Einführung von Infrarotkameras war jedoch bislang durch hohe Stückkosten begrenzt.

Das PI 450i CM Paket erfüllt den Bedarf an kontinuierlicher Überwachung in industriellen Außenumgebungen. Dieses umfassende Paket integriert alle wesentlichen Komponenten, um Anlagen und Brandgefahren effektiv zu überwachen und frühzeitig Alarme auszulösen, wenn Geräte überhitzen oder wenn Zündtemperaturen auf den Beginn eines Brandes hinweisen. Das Paket umfasst eine Infrarotkamera, ein Außengehäuse mit Lüfter und Heizelement, eine Luftspülung für das Frontfenster, eine hochauflösende Videokamera und einen USB-Gigabit-Server für die Langstrecken-Videoübertragung.

Ein zentrales Merkmal des PI 450i CM Pakets ist der große Betriebstemperaturbereich von -40 °C bis 60 °C. Diese Eigenschaft stellt sicher, dass das System sowohl in extrem kalten als auch in sehr heißen Klimazonen zuverlässig eingesetzt werden kann und eignet sich damit ideal für Anwendungen in rauen Umgebungen wie Wüsten. Diese Flexibilität ermöglicht den Einsatz des PI 450i CM Pakets in unterschiedlichsten Szenarien und gewährleistet eine kontinuierliche Überwachung und Schutz auch unter schwierigsten Bedingungen.

Durch die Bündelung und Standardisierung dieser Komponenten in einem einzigen Paket kann das PI 450i CM Paket zu einem attraktiven Preis angeboten werden und bietet erhebliche Einsparungen im Vergleich zu kundenspezifischen Installationen. Eine verbesserte Brandsicherheit wird erreicht, indem mehr Bereiche von mehreren Montagepositionen aus überwacht werden können. Die kosteneffiziente Natur dieses Systems unterstützt eine umfassende Flächenabdeckung und effektivere Lösungen zur Brandfrüherkennung.

Im Zentrum der Detektionsstrategie des PI 450i CM Pakets steht die Nutzung jedes einzelnen Pixels der hochauflösenden Infrarotkamera mit 382 x 288 Pixeln zur Identifikation von Hotspots. Die Hochgeschwindigkeitsprozessoren im PI 450i Wärmebildsystem scannen kontinuierlich das Sichtfeld nach Hotspots ab, die vom Benutzer definierte Temperaturschwellen überschreiten. Die PI 450i Infrarotkamera verfügt über eine Prozessschnittstelle, die Alarmsignale an externe Steuergeräte oder Sprinkleranlagen senden kann. Zusätzliche Prozessschnittstellenmodule können integriert werden, um Brandalarmtemperaturen an verschiedenen Positionen innerhalb des Sichtfelds der Kamera zu definieren und so die Fähigkeit des Systems zur Erkennung und Reaktion auf potenzielle Brandgefahren zu erhöhen.

Das System unterstützt außerdem die Übertragung hochauflösender Wärme- und Videobilder an einen Leitrechner mit der PIX Connect Software. Diese Software kann so konfiguriert werden, dass mehrere Bilder von verschiedenen Montagepositionen angezeigt werden, um in Echtzeit Wärmevideos auszuwerten und Fehlalarme zu identifizieren, beispielsweise Auspuffrohre von Baggern oder Sonnenreflexionen auf glänzenden Metalloberflächen. Diese Funktion ist entscheidend, um unnötige Auslösungen von Brandschutzsystemen oder Evakuierungen zu verhindern.

Das in Deutschland entwickelte und gefertigte PI 450i CM Paket ist eine umfassende und kostengünstige Lösung zur Brandfrüherkennung. Weltweit stehen Ingenieure für Installationsfragen zur Verfügung und stellen sicher, dass das System in verschiedenen industriellen Umgebungen effizient implementiert und betrieben werden kann. Die Zuverlässigkeit, Wirtschaftlichkeit und die fortschrittlichen Funktionen des PI 450i CM Pakets machen es zu einer idealen Wahl für Versorgungsunternehmen, die ihre Überwachungskapazitäten erweitern und die Integrität ihrer Verteilnetze aufrechterhalten möchten.

Die Thermografie-Software optris PIX Connect ist im Lieferumfang enthalten und lizenzfrei. Alle Infrarotkameras werden mit der Thermografie-Software optris PIX Connect ausgeliefert, die speziell für die umfangreiche Dokumentation und Analyse von Wärmebildern entwickelt wurde. Die Windows-basierte PIX Connect Software ermöglicht es Anwendern, die Infrarotkameras an spezifische Anforderungen anzupassen. Sie analysiert Live- und aufgezeichnete Temperaturdaten und löst Alarmsignale für die Prozessintegration aus. Der Schlüssel zur optimalen Nutzung der Optris Infrarotkamera ist eine korrekte Konfiguration. Dazu gehören detaillierte gerätespezifische Einstellungen wie Bildfrequenz, Anpassung des Messbereiches, Einstellungen für die externe Kommunikation sowie USB-/Ethernet-Konfigurationen. Darüber hinaus ermöglicht PIX Connect Firmware-Updates und das Herunterladen von Konfigurationsdateien über das Internet. PIX Connect Optris bietet mehrere verschiedene SDKs für unsere Xi- und PI-Wärmebildkameras an. Abhängig von der verwendeten Plattform, der Infrarotkamera, der Programmiersprache und der Hardwareplattform können unterschiedliche Software-Schnittstellen genutzt werden: SDK Die Optris IRmobile App ermöglicht es Anwendern, ein Optris Infrarot-Pyrometer oder eine Infrarotkamera mit einem Android-Smartphone oder -Tablet einzurichten und in Betrieb zu nehmen. Dieses Tool ist besonders hilfreich bei der Inbetriebnahme und Ausrichtung des Sichtfeldes der Infrarotkamera oder bei der Anpassung der Konfiguration. Die App analysiert den Live-Infrarotbildstrom der angeschlossenen Infrarotkamera mit automatischer Heiß- und Kaltpunkt-Erkennung. Für Pyrometer wird ein Temperatur-Zeit-Diagramm oder das Videosignal angezeigt. Diese App funktioniert auf den meisten Android-Geräten mit Version 5.0+ mit einem USB-Anschluss, der USB-OTG (On The Go) unterstützt. Google Play

Unterliegt das PI 450i CM Exportkontrollen?

Die hohe Auflösung des PI 450i führt dazu, dass das Gerät in der EU und in den USA exportkontrollpflichtig ist. Wenden Sie sich an die lokalen Compliance-Behörden, um die Verfahren für Exporte außerhalb der USA oder der europäischen Märkte zu klären.

Kann ich das PI 450i CM zur Messung von Metalltemperaturen verwenden?

Die meisten Metalloberflächen haben einen niedrigen Emissionsgrad und neigen dazu, Wärme aus ihrer Umgebung zu reflektieren. IR-Kameras mit Langwellen-Detektoren wie das PI 450i sind besonders anfällig für diesen Niedrig-Emissionsgrad-Effekt. Aus diesem Grund ist es in der Regel besser, bei der Messung von Metalloberflächen eine Kurzwellkamera wie die Optris PI 1M (hier verlinken) zu verwenden, sofern das Metallteil nicht beschichtet oder lackiert werden kann, um die Oberflächenemissivität zu verbessern. Die Emissivität von Metalloberflächen kann auch erhöht werden, wenn sie rau strukturiert sind oder wenn Vertiefungen und Hohlräume vorhanden sind, in denen Messungen innerhalb der Kavität vorgenommen werden können.

Wo wird das PI 450i CM hergestellt, und stammen seine Speicherelemente von außerhalb der USA oder der Europäischen Union?

Das PI 450i CM wird in Berlin, Deutschland, entwickelt, gefertigt und kalibriert. Einige elektronische Komponenten können von außerhalb der EU oder der USA bezogen werden. Wichtig ist jedoch, dass das PI 450i keine Wärmebilder oder Temperaturwerte dauerhaft im flüchtigen Speicher speichert. Das PI 450i speichert vollständige Wärmebilder, Wärmevideos (.ravi-Dateien) und Temperaturwerte ausschließlich auf dem Kunden-PC, auf dem die für den Kamerabetrieb erforderliche PIX Connect Software läuft. Die Kamera verwendet Speicherelemente in der Kameraelektronik, die möglicherweise außerhalb der EU oder der USA gefertigt wurden, um ein Referenzbild (auch Dunkelbild genannt) der Non-Uniformity-Correction-Blende (Flag) sowie einige Referenztemperaturen zur Kompensation von Temperaturdrift zu speichern. Alle diese Speicherelemente werden gelöscht, sobald die Stromversorgung des Kamerakopfes abgeschaltet wird.

Kann das PI 450i CM ohne Verbindung zu einem Computer betrieben werden?

Das PI 450i muss mit einem PC verbunden sein, auf dem die Optris PIX Connect Software installiert ist, um Wärmebilder und berührungslose Temperaturmessungen zu erzeugen. Durch die Verlagerung der Bildverarbeitung vom Kamerakopf auf den PC kann die Baugröße des Kamerakopfes reduziert und der zulässige Umgebungstemperaturbereich erhöht werden. Einen autonomen Betrieb (ohne PC) unterstützen die Infrarotkameras der Optris Xi-Serie.

Kann das PI 450i Temperaturinformationen von Messpunkten oder Messbereichen an meine SPS senden?

Das PI 450i kann Temperaturinformationen oder Temperaturalarme über die Prozessschnittstelle auf der Rückseite der Kamera ausgeben. Ein Kabel mit integrierter Elektronik und Klemmleiste ist im Lieferumfang der Kamera enthalten. Es kann in der PIX Connect Software als Analogeingang (AI) und Digitaleingang (DI) zur Kamerasteuerung oder als Analogausgang (AO) zur Prozesssteuerung konfiguriert werden. Der Signalpegel beträgt stets 0–10 V (DI = 24 V). Zusätzlich ist eine optionale industrielle Prozessschnittstelle erhältlich, die bis zu drei unabhängige Temperaturwerte oder Alarme an eine kundenseitige SPS liefern kann. Für Anwendungen mit Anforderungen an Ausgaben für mehr als drei Bereiche stehen USB-RS485-Adapter zur Verfügung.

Ist die Temperaturmessung für infrarotkamerabasierte Brandfrüherkennungssysteme wichtig?

Ja, insbesondere wenn eine automatische Alarmierung erforderlich ist. In einigen Märkten legen Akkreditierungsstellen Anforderungen an die Temperaturmessfähigkeit fest, die eine präzise Signalisierung von Temperaturanstiegen um 20 °C vorsehen.

Kann ich eine thermische Sicherheitskamera verwenden und auf Hotspots alarmieren?

Obwohl es für Wärmebildkameras, die für Sicherheitsanwendungen entwickelt wurden, oft einfach ist, einen Hotspot im Bild zu erkennen, kann es für Kameras, die nicht für Temperaturmessungen ausgelegt sind, deutlich schwieriger sein, Alarme für mehrere Ziele mit jeweils individuellen Temperaturschwellen auszugeben. Da einige potenzielle Zündquellen bereits warm werden, bevor sie sich entzünden, kann es sinnvoll sein, in manchen Fällen niedrigere Alarm- oder „Voralarm“-Temperaturschwellen zu definieren. Eine Kamera, die speziell dafür entwickelt und kalibriert wurde, genaue Temperaturmessungen an Objekten im Umgebungstemperaturbereich zu liefern, kann die bessere Lösung sein, wenn schon geringe Temperaturerhöhungen auf ein mögliches Brandrisiko hinweisen.

Ist die Auflösung der Infrarotkamera wichtig?

Fast immer. Die meisten Infrarotkameras können so programmiert werden, dass sie einen Alarm auslösen, sobald ein Pixel oder eine Pixelgruppe eine vom Benutzer vorgegebene Temperaturschwelle überschreitet. Wenn das zu überwachende Ziel (z. B. ein kleines Holzstück) sehr heiß ist, aber nur einen Teil eines Pixels des Wärmebildsystems ausfüllt, meldet die Kamera eine Temperatur, die den Mittelwert aus der Temperatur des Holzstücks und der Umgebungstemperatur im restlichen Pixel darstellt.

Wann reicht eine Kamera mit niedrigerer Auflösung zu einem günstigeren Preis für eine bestimmte Anwendung aus?

Wenn die zu überwachende Spotgröße in etwa so groß ist wie ein Pixel oder eine Gruppe von Pixeln. Ein Beispiel wäre eine Messung an der Außenwand eines großen Ofens, bei der es wichtig ist, die mittlere Temperatur zu kennen, aber nicht erforderlich ist, einen sehr kleinen Spot auf der Ofenwand genau zu erfassen.

Woher weiß ich, dass ein Pixel zu groß für eine genaue Messung ist?

Hersteller von Infrarotkameras, die Wärmebildsysteme zur Temperaturmessung anbieten, stellen auf ihrer Website in der Regel einen Spotgrößenrechner zur Verfügung. Der Rechner zeigt die geometrische Größe eines einzelnen Pixels (IFOV) an, wenn Kamera, Optik und Messentfernung in den Optikrechner eingegeben werden.

Reicht ein einzelnes Pixel oder IFOV immer aus, damit eine IR-Kamera eine Messung im Rahmen der Kameraspezifikation liefert?

Nein. Während es möglich ist, eine Temperaturerhöhung mit einem einzelnen Pixel zu detektieren, benötigen alle Infrarotkameras mehr als ein Pixel, um Temperaturen mit spezifizierter Genauigkeit zu messen. Als Faustregel wurde häufig eine 3 x 3-Pixelmatrix verwendet, um die notwendige Pixelabdeckung für eine Messung im Rahmen der angegebenen Kameragenauigkeit zu definieren. Dies kann jedoch je nach Kamera und Detektorpitch (Pixelgröße) erheblich variieren. Um das tatsächliche Messfeld (Measurement Field of View, MFOV) zu bestimmen, verwenden Sie den Optris Optikrechner oder wenden Sie sich an den Hersteller, um das MFOV zu ermitteln.

Ich habe Handkameras genutzt, um die Temperatur von wichtigen mechanischen und elektrischen Geräten in meiner Anlage zu messen. Kann ich das PI 450i CM System für diese Anwendungen einsetzen?

Ja. Viele Anlagen nutzen fest installierte Infrarotkameras zur Überwachung kritischer elektrischer und mechanischer Systeme, um den Personalaufwand zu reduzieren und umfassendere Temperaturdaten zu erhalten. Infrarot-Temperaturmessungen an Transformatoren, Sicherungen, Kabeltrassen, rotierenden Anlagen, Stromkabeln, Motorschaltzentren und Schaltanlagen werden routinemäßig mit Infrarotkameras durchgeführt und können mit korrekt kalibrierten fest installierten Infrarotkameras durchgeführt werden. In den USA behandelt der NFPA 70B-2023 Standard for Electrical Maintenance wichtige Aspekte beim Einsatz von Infrarottechnik zur Überwachung dieser Systeme. Dieses Dokument ist ein hervorragender Leitfaden für Unternehmen oder Einrichtungen, die einen internen Standard für die Instandhaltung elektrischer Anlagen etablieren wollen. Es verweist auf die Bedeutung korrekt kalibrierter Infrarotkameras und die Nutzung vergleichender Thermografie sowie kleiner Temperaturerhöhungen zur Beurteilung des Anlagenzustands oder zukünftiger Brandgefahren. Das PI 450i CM wird in Deutschland entwickelt und produziert und gemäß behördlichen Normen kalibriert. Kalibrierzertifikate sind für Kunden verfügbar, die eine Rückverfolgbarkeit der Kalibrierstandards benötigen.

Kann ich Optris Infrarotkameras an mein Video-Management-System anschließen, das ich für meine Sicherheitskameras verwende?

Das von der Kamera erzeugte und im USB-Konverter in Ethernet umgesetzte Signal ist nicht für die Anzeige in einem Standard-Video-Management-System formatiert.

• Prozesskamera PI 450i
• HD-Videokamera
• Außenschutzgehäuse
• USB Server Gigabit HT
• Luftspülkragen
• Softwarepaket optris PIX Connect
• Handbuch Außenschutzgehäuse