Para incendios forestales, el uso de una cámara termográfica (TIC) puede tener beneficios significativos. Sin embargo, como cualquier otro elemento del equipo de extinción de incendios, también tiene limitaciones y se deben seguir las prácticas y procedimientos estándar. La interpretación incorrecta de las imágenes mostradas podría significar una falla en la identificación de objetos y puede comprometer la seguridad, la eficacia y la eficiencia.
Forma y función de las cámaras de mano.
Si bien las cámaras portátiles, montadas en cascos y máscaras están disponibles para la extinción de incendios estructurales, se puede decir que las cámaras portátiles son la mejor opción para el uso de incendios forestales. Vienen en una gama de tamaños, características y diseños y pueden variar de 180 g a 1,6 kg.
Formato de matriz de sensores:
los microbolómetros con sensores VOx o a-Si se utilizan hoy en día en las cámaras de los servicios de bomberos. El sensor o Focal Plan Array (FPA) consta de una matriz de píxeles que se establecen en líneas horizontales y verticales. Los formatos de matriz del servicio de bomberos generalmente se configuran con una proporción de 4: 3 en formato horizontal. Ha habido algunas cámaras recientes que tienen el sensor y la pantalla en formato 'retrato' 3:4, lo que da como resultado una reducción en el ancho de la cámara, haciéndolas más compactas.
Una imagen de pantalla TIC con una función de 'cursor flotante' para identificar puntos calientes (en este ejemplo, un cursor azul). Imágenes proporcionadas por el autor/colaborador
La frecuencia de actualización del sensor
Se mide en hercios (Hz) y equivale a la frecuencia de actualización (o frecuencia de actualización de cuadros) y es la cantidad de veces por segundo que el sensor "crea" una nueva imagen. Los TIC del servicio de bomberos generalmente pueden variar en rendimiento entre 9 Hz y 60 Hz. Las cámaras con frecuencias de actualización más bajas pueden producir una imagen 'entrecortada' si se desplaza con la cámara o si el objeto que se está viendo se está moviendo.
Resolución del sensor:
La introducción de sensores Microbolometer inicialmente vio matrices de 160 × 120 y 320 × 240 píxeles, con sensores de 384 × 288 que entraron en servicio alrededor de 2011. También se han ofrecido sensores de 80 × 60 en algunas cámaras y, más recientemente, 192 × 144, 206 × Sensores de 156 y 240×180. Un mayor número de píxeles da como resultado una imagen de mayor resolución.
Sensibilidad o diferencia de temperatura equivalente al ruido (NETD)
Medida en milikelvins (mK), cuanto menor sea el número, mayor será la sensibilidad para detectar ligeras diferencias de temperatura.
Campo de visión (FOV)
El FOV de la cámara determinará el tamaño del área que se puede ver en cualquier momento. Un FOV estrecho mostrará un área más pequeña que una cámara con un FOV más amplio. El FOV es importante para determinar la calidad de la imagen en relación con la resolución del sensor; un sensor de alta resolución puede tener un FOV más amplio.
Dos ejemplos de visualizaciones en pantalla de TIC de pequeño formato con una imagen en formato 'retrato'. Imágenes proporcionadas por el autor/colaborador
Pantalla : las pantallas típicas son de 61, 69, 76, 90, 101 o 109 mm en diagonal. El tamaño de la pantalla puede ser un compromiso entre el tamaño físico y el peso de la cámara y una imagen que sea fácil de ver.
Tipo de batería y tiempo de funcionamiento : la mayoría de las cámaras tienen baterías recargables extraíbles y vienen con una batería de repuesto. Algunas cámaras de formato pequeño pueden tener una batería recargable incorporada. El tiempo de funcionamiento puede variar de 2 a 8 horas según la marca y el modelo. Esta puede ser una consideración importante si se trabaja de forma remota lejos de un vehículo u otra fuente de alimentación.
Funciones y software de la cámara: los fabricantes ofrecen una gama de funciones estándar y adicionales que incluyen punteros láser, linternas, grabación/transmisión de imágenes y videos, sensores visuales, telémetros, brújulas, equipos de seguimiento, por nombrar algunos. El software ha permitido la colorización, los modos de funcionamiento de la cámara opcionales, el zoom digital y la capacidad de combinar las imágenes visuales e infrarrojas, así como la mejora de la imagen IR.
Selección de cámara para uso en incendios forestales
Algunos fabricantes clasifican los equipos térmicos para el entorno estructural como:
- Conciencia de la situación (cámara personal): generalmente un solo botón o una operación simplificada, diseñada para la navegación en una estructura y tareas básicas.
- Táctica (toma de decisiones o cámara de la tripulación): ofrece una resolución más alta y un campo de visión más amplio, más funciones y modos operativos, diseñados para tareas más complejas e interpretación de las condiciones del incidente.
En términos más generales, podríamos decir que las cámaras se dividen en tres categorías:
- Formato básico/pequeño: modos de funcionamiento simples o simplificados, con un peso inferior a 700 g, pueden tener una pantalla de visualización más pequeña, una frecuencia de actualización baja de menos de 20 Hz y pueden tener un FOV estrecho.
- Gama media: modos de funcionamiento sencillo o simplificado, sensor de 160×120 a 320×240, pantalla de visualización de 69 mm (diagonal) o más grande, un FOV de 40° o más y una frecuencia de actualización de 25 Hz o más.
- Avanzado: funciones y modos de funcionamiento adicionales, sensor de 320 × 240 o 384 × 288, pantalla de visualización de 90 mm (diagonal) o más grande, un FOV superior a 47° y una frecuencia de actualización de 50 Hz o más.
Comparación de tamaños de pantalla de 61 y 90 mm. Imágenes proporcionadas por el autor/colaborador
Funciones y modos de la cámara
Las cámaras pueden variar desde la operación con un solo botón hasta un modo de operación (modo estándar o TI Basic), mientras que otras pueden tener una selección de paletas de pantalla, modos y funciones opcionales. Si bien algunas de estas características pueden ser útiles para la extinción de incendios estructurales o aplicaciones Hazmat, por ejemplo, pueden tener poca utilidad para los incendios forestales. Sin embargo, las características diseñadas específicamente para la revisión de estructuras contra incendios son generalmente una ventaja para la detección y limpieza de puntos críticos de incendios forestales. Algunos de estos que están disponibles de diferentes fabricantes incluyen:
Imagen combinada visual/térmica:
La combinación de la imagen digital y visual puede proporcionar aspectos clave de la escena visual además de una imagen térmica completa.
Modos de funcionamiento:
Algunas cámaras ofrecen un modo de revisión o de aumento de tamaño que brinda coloración en pantalla a una temperatura más baja, mientras que otras pueden tener un ajuste manual para el umbral de color en pantalla. Esto proporcionará una indicación de color visual en la configuración de temperatura ajustada.
Cursor flotante de alta temperatura: esta función coloca una cruz móvil en el objeto más caliente dentro del campo de visión, lo que indica el objeto más caliente. Eso puede o no ser un 'punto crítico', pero puede proporcionar un indicador para una mayor investigación si es necesario.
Otros accesorios útiles pueden incluir:
- Puntero láser: bajo las condiciones de luz adecuadas ya corta distancia, proporciona una comunicación clara y rápida al indicar la ubicación de un objetivo a otra persona.
- Linterna: algunas cámaras tienen una linterna incorporada, que es una función útil por la noche y, de forma similar a un puntero láser, también puede indicar el centro del campo de visión.
- Zoom digital: disponible en algunas cámaras como zoom digital de 2x o 2–4x. Esta función se puede usar cuando es difícil acceder a un punto de acceso, por ejemplo, cuando se examina un punto de acceso elevado o uno que se encuentra en un área peligrosa. En esa situación, también puede reducir el FOV y, en ocasiones, mejorar el contraste térmico de la imagen.
- Captura de imágenes/videos: Puede ser conveniente como información para pasar a los investigadores de incendios y como registro del trabajo en curso o áreas significativas de preocupación.
Uso de TIC en incendios forestales
Las cámaras se han vuelto más asequibles y estamos en un punto en el que las TIC están ampliamente disponibles. Las cámaras básicas e intermedias pueden ser adecuadas para ubicar puntos de acceso más grandes o verificar áreas de interés conocidas para ayudar a garantizar la extinción completa.
Las cámaras avanzadas con características especializadas adicionales pueden aumentar la capacidad de ubicar puntos de acceso más pequeños a mayores distancias con un FOV más amplio que abarca un área más grande y puede escanear de manera más eficiente debido a la frecuencia de actualización más rápida.
El uso real y la implementación de equipos TIC y sus operadores se pueden adaptar para satisfacer las necesidades y los requisitos del incidente.
Las cámaras se pueden usar para ayudar durante la evaluación y el ataque de fuego; sin embargo, en el caso de incendios forestales, su uso puede ser más beneficioso durante la limpieza, el patrullaje o la revisión de trabajos anteriores. Eso también puede incluir el seguimiento en el terreno de la detección de infrarrojos aéreos..
Aprovechar al máximo una TIC en incendios forestales
Sin una TIC podemos confiar en pistas sensoriales como lo que podemos ver, oler o sentir. Con un TIC, estas observaciones siguen siendo importantes, ya que cualquier anomalía que podamos identificar podemos verificarla rápidamente con el TIC junto con otros medios convencionales, como excavar o cortar material para investigar más a fondo.
Las TIC identifican la energía térmica que es invisible para el ojo humano. Necesitamos considerar cómo funcionan las TIC, cómo detectan la energía y los factores que afectarán la interpretación de la imagen en el entorno de un incendio forestal. La energía infrarroja se puede emitir, absorber, reflejar y transmitir y esa energía se puede transferir por medio de convección, conducción y radiación.
Un TIC solo detectará la temperatura de las superficies, por lo que en un entorno de incendio forestal la energía radiante que está en la línea de visión puede ser relativamente fácil de identificar. Para objetos que arden sin llama dentro de troncos, tocones, árboles o bajo tierra, debemos considerar el mecanismo de transferencia de calor. Eso podría ser una combinación de conducción a través del material o energía de convección. El suelo y la madera son aislantes eficientes de energía en comparación con otros materiales, por lo que la transferencia de energía no siempre es evidente. En algunos casos, la energía radiante que no está dentro de la línea de visión puede haber sido absorbida por otro objeto cercano que se puede identificar. En todos los casos, debemos ser capaces de reconocer una anomalía y luego investigarla más a fondo.
El término 'contraste térmico' describe qué tan bien se destacan los objetos entre sí. Un alto contraste térmico significa que hay una definición clara de los objetos dentro del FOV debido a las variaciones en la temperatura de la superficie. Esto es particularmente importante para la detección de puntos de acceso. En el exterior, la energía emitida por el sol puede ser absorbida por rocas, suelos y vegetación, calentándolos para crear una situación de bajo contraste térmico con puntos calientes a temperaturas casi iguales. Temprano en el día, los puntos calientes pueden destacarse claramente, pero más tarde en el día, la energía absorbida del sol puede reducir significativamente el contraste térmico. La energía de fondo del sol puede proyectar no solo una sombra visual sino también una sombra térmica, lo que hace que los objetos que están en la sombra sean fáciles de identificar y los que no lo son.
El uso de agua o espuma puede enfriar la temperatura de la superficie y, en particular, la espuma puede enmascararlos de la vista durante períodos de tiempo significativos.
Independientemente de la temperatura y la cantidad de energía, un objeto pequeño o un objeto que se encuentra a una gran distancia o que no está en la línea de visión puede ser difícil o imposible de identificar.
Seguridad de los bomberos al usar una TIC en incendios forestales
Siga los procedimientos estándar de seguridad contra incendios forestales, use siempre ropa de protección personal (PPC) adecuada y aprobada y nunca trabaje solo. Asegúrese de que todos estén siempre buscando peligros visualmente para evitar los riesgos. Estar debidamente informado, incluido un resumen de seguridad, y tener una radio si no tiene comunicación de voz con otros miembros de la tripulación. Se debe considerar una evaluación del árbol de riesgos y peligros con el tratamiento o eliminación de peligros realizado según sea necesario. El TIC se puede utilizar para escanear desde una distancia segura si es necesario.
En un área donde se encuentra un árbol de peligro, se puede identificar un grupo de puntos críticos desde una distancia segura. Estos podrían ser monitoreados hasta que se elimine el árbol. Imágenes proporcionadas por el autor/colaborador
Conclusión
El precio de compra puede ser un factor, pero la selección de la cámara puede ser un compromiso entre una cámara compacta liviana que sea conveniente de llevar para ubicar puntos de acceso más grandes y verificar la extinción o una cámara más grande con todas las funciones que puede detectar objetos más pequeños con un mayor sensor de resolución, FOV más grande y tamaño de pantalla. Para aprovechar al máximo su TIC, es importante la capacitación y la comprensión de cómo funciona la cámara y sus características. Un TIC, como cualquier otro elemento del equipo de extinción de incendios, tiene limitaciones y comprenderlas es vital. Aún se deben seguir las prácticas y procedimientos estándar para garantizar que la seguridad y los resultados de la tarea no se vean comprometidos.
Para obtener más información, envíe un correo electrónico a G.Parker@cfa.vic.gov.au