Wärmebildkameras schützen Umspannwerk in Stavanger, Norwegen

Ein Leben in der modernen Gesellschaft ohne Elektrizität wäre unvorstellbar. Wenn wir für eine längere Zeitspanne vom Stromnetz abgeschnitten sind, könnte dies mehr kosten als nur Geld. Da Krankenhäuser und andere Notdienste von Elektrizität abhängig sind, könnte ein ausgedehnter Stromausfall Leben kosten. Daher haben die norwegischen Regierungs- und Energieunternehmen, wie Lyse Energy damit begonnen, die Sicherheit an kritischen Punkten im Stromnetz durch Wärmebildkameras zu verbessern.

Einer der Standorte, an denen Wärmebildkameras installiert wurden, um den Perimeterschutz zu verbessern, ist das Lyse Energy Umspannwerk in Stavanger, Norwegen. Das Unternehmen, das die Wärmebildkameras installiert hat, ist Noralarm AS. Dieses norwegische Sicherheitsunternehmen ist auch für das Besetzen der Schaltzentrale zuständig. „Wir haben mehrere unterschiedliche Sicherheitslösungen untersucht und Wärmebildtechnik ist die einzige Lösung, die funktioniert“, sagt Torje Knag, CEO von Noralarm AS.

NorAlarm ist eines der führenden Alarm- und Sicherheitsunternehmen in Norwegen und das einzige in der Region mit eigenem von der Polizei und Versicherung genehmigten (FG) Alarm-Überwachungszentrum, das an 365 Tagen im Jahr 24 Stunden täglich in Betrieb ist. Das Unternehmen wurde 1998 gegründet und die Hauptaktivitäten des Unternehmens fallen in die Versorgung mit Dienstleistungen gemeinsam mit Vertrieb, Design, Installation und Instandhaltung von High-Tech-Sicherheitslösungen, die mit einem zugehörigen Alarmzentrum für den professionellen und privaten Markt verbunden sind.

Das Sicherstellen der ununterbrochenen Stromversorgung ist von äußerster Wichtigkeit, um Schäden aufgrund von Vandalismus oder Terrorangriffen zu verhindern. Knag erklärt, dass es auch andere Bedrohungen gibt. „Auch ein Zusammenbruch aufgrund von Verschleiß kann sehr gefährlich sein und natürlich auch sehr teuer. Das ist der Grund, warum wir uns entschieden haben, verbundene thermografische Überwachung in das Sicherheitssystem einzuschließen. Durch die ständige Überwachung mehrerer Schlüsselteile des Umspannwerks stellen wir sicher, dass Mängel bereits entdeckt werden, wenn sie entstehen. In diesem Fall kann das Energieunternehmen den Strom durch andere Teile der Infrastruktur leiten, um einen sofortigen Zusammenbruch zu verhindern. Das verschafft den Reparaturteams etwas Zeit, um Teile zu bestellen und die Reparaturen zu planen.“ 
Dieses kombinierte Alarmsystem inklusive Perimeterschutz-Einbruchsalarm und verbundenem thermografischem Temperaturalarm garantiert laut Knag eine hohe Gesamtkapitalrentabilität. „Durch die Kombination von Sicherheits- und Zustandsüberwachung in einem System, verfügt dieses System über einen großen Mehrwert. Wir erwarten, dass der thermografische Teil der Installation zu einem Rückgang der Anzahl an Zusammenbrüchen von 20 % führen kann. Das wieder kann zu Einsparungen von mehr als 8 Millionen Euro pro Jahr führen.“

Andere Methoden generieren zu viele unerwünschte Alarme

Als Perimeterschutzsystem hat Noralarm AS Wärmebildkameras der SR-Serie von FLIR verwendet. „Ich habe mehrere andere Pilotprojekte mit anderen Einbrechererkennungsmethoden, wie zum Beispiel Sensorleitungen und Videoüberwachungskameras mit sichtbarem Licht, besucht und nach meinen Erfahrungen funktionieren diese Technologien nicht“, fügt der Vertriebsleiter von Noralarm, Mikke Ståhl, hinzu. „Diese anderen Methoden generieren einfach zu viele unerwünschte Alarme, um ordnungsgemäß zu funktionieren.“

Um die Anzahl an unerwünschten Alarmen im Lyse Energy Umspannwerk auf ein akzeptableres Niveau zu reduzieren, hat Noralarm stattdessen die Verwendung von Wärmebildkameras untersucht. „Wärmebildkameras sind im Vergleich mit herkömmlichen Videoüberwachungskameras relativ gut mit Videoanalysesoftware kombinierbar“, erklärt Ronny Hjørnevik, Installationsmanager bei Noralarm. „Da Wärmebildkameras basierend auf der von der Einsatzstelle abgegebenen Infrarotstrahlung Wärmebildmaterial produzieren, liefern sie bei allen Bedingungen kontrastreiche Wärmebilder. Das Wärmebildmaterial zeigt, egal wie die Wetter- oder Lichtbedingungen sind, Eindringlinge auf den kontrastreichen Wärmebildern deutlich. Dies verleiht dem Sicherheitssystem eine viel bessere Beständigkeit, was die Erkennungsleistung betrifft.“

„Diese Kombination der Videoanalysesoftware mit Wärmebildkameras verringert auch den Anteil an unerwünschten Alarmen“, fügt Hjørnevik hinzu. „Der Wärmekontrast zwischen einer Person und ihrer Umgebung ist viel größer als der Farbunterschied in den meisten Situationen. Bei einem Einbrechererkennungssystem, das auf einer Videoüberwachungskamera basiert, muss die Empfindlichkeit sehr hoch sein, damit es genau ist, was jedoch zu einer großen Anzahl an unerwünschten Alarmen führt. Aufgrund des hohen Kontrasts zwischen einem Einbrecher und seiner Umgebung im Wärmebild kann die Empfindlichkeit der Erkennung für ein Erkennungssystem, das auf Wärmebildtechnik basiert, viel geringer eingestellt sein, was zu einem viel geringeren Anteil an unerwünschten Alarmen führt.“

Sehr geringer Anteil an unerwünschten Alarmen

„Der Anteil an unerwünschten Alarmen im Lyse Energy Umspannwerk ist tatsächlich fast null“, fügt Ståhl hinzu. „Wir haben umfangreiche Tests durchgeführt und in all unseren Tests erkannte das System die Einbrecher, unabhängig von den Licht- und Wetterbedingungen. Nach meinen Erfahrungen können andere Technologien, wie zum Beispiel Videoüberwachungskamera-Erkennung, Sensorleitungen und dergleichen keinen so niedrigen Anteil an unerwünschten Alarmen erreichen, ohne dass dies die Einbrechererkennung beeinträchtigt.

Zum Perimeterschutz des Lyse Energy Umspannwerks in Stavanger wurden Wärmebildkameras der SR-Serie von FLIR verwendet. Diese Kameras enthalten einen ungekühlten Vanadiumoxid (VOx)-Mikrobolometer-Detektor, der im Falle des Lyse Energy Umspannwerks Wärmebilder mit einer Auflösung von 320 x 480 Pixel produziert. FLIR bietet aber auch Modelle mit einer Auflösung von 640 x 480 Pixel oder 160 x 120 Pixel an. Um es diesen Kameras zu ermöglichen, den gesamten Perimeter ohne Mangel abzudecken, bietet FLIR auch eine Vielzahl an Objektiven. „Die Integration der Kameras in ein Sicherheitsnetzwerk ist relativ einfach“, sagt Hjørnevik. „Wir haben den analogen Videoausgang Kameras der SR-Serie von FLIR mit Video-Encodern verbunden, die das Bildmaterial digitalisieren. Dann wird es via Ethernet an den lokalen Server gesendet, der das Bildmaterial analysiert und das Bildmaterial und die Alarmdaten an die Schaltzentrale in Stavanger sendet.“

Wärmebildkameras für verbundene Zustandsüberwachung

Abgesehen von den Wärmebild-Sicherheitskameras umfasst das Sicherheitssystem auch Wärmebildkameras für verbundene Zustandsüberwachung. Laut Ståhl hat Noralarm das thermografische Temperaturalarmsystem in die Anlage inkludiert, um das „Preis-Leistungs-Verhältnis“ der Anlage zu steigern. „Wir suchen bei unseren Systemen immer nach Mehrwert und haben gehört, dass regelmäßige Instandhaltungsinspektionen im Umspannwerk mit tragbaren Wärmebildkameras durchgeführt werden. Dadurch haben wir beschlossen, verbundene thermografische Überwachung in unser Design für das Sicherheitssystem zu inkludieren.“

Die im System inkludierten thermografischen Wärmebildkameras sind FLIR-A310-Wärmebildkameras, die in einem wasserdichten Gehäuse montiert sind. Diese radiometrischen Wärmebildkameras produzieren Wärmebilder mit einer Auflösung von 320 x 240 Pixel. Jedes Pixel im Wärmebild stellt eine berührungslose Temperaturmessung mit einer thermischen Empfindlichkeit von besser als 50 mK (0,05 °C) dar, wodurch die feinsten Bilddetails und Temperaturunterschiede erfasst werden können. Die integrierte Logik, Speicher und Datenübertragung ermöglichen es ihnen, die Temperaturen in ihren Bildern mit benutzerdefinierten Einstellungen zu vergleichen und diese Daten zur Trendanalyse und für Alarmfunktionen an eine zentrale Überwachungsstation zu senden. Im Fall des Lyse Energy Umspannwerks in Stavanger löst das Thermografieüberwachungssystem den Alarm automatisch aus, wenn bestimmte Bereiche innerhalb des Wärmebilds über der festgelegten Temperaturschwelle liegen.

Mehrwert

„Die vier FLIR-A310-Wärmebildkameras, die in das Alarmsystem integriert sind, überwachen die kritischen Teile des Umspannwerks andauernd“, erklärt Ståhl. „Wenn irgendein Teil der überwachten Ausrüstung die Temperaturschwelle überschreitet, wird ein Alarm ausgelöst. Der Energiekonzern kann den Strom dann umleiten, um Zusammenbrüche zu vermeiden und angesichts der Tatsache, dass diese Zusammenbrüche sehr viel Geld kosten, denke ich, dass der Mehrwert dieses thermografischen Systems definitiv einer der Gründe ist, warum Lyse Energy unser Sicherheitssystem für dieses Umspannwerk ausgewählt hat und nicht eines unserer Mitbewerber.“

Durch die Kombination der Vorteile der FLIR-Wärmebild-Sicherheitskameras mit thermografischer verbundener Zustandsüberwachung hat Noralarm das Lyse Energy Umspannwerk mit der besten Allround-Sicherheitslösung versorgt, die derzeit verfügbar ist. Durch dieses Sicherheitssystem kann Lyse Energy sicherstellen, dass seine Endkonsumenten über eine durchgehende Energieversorgung verfügen, die nicht durch Vandalismus, Terrorismus oder Zusammenbrüche durch fehlerhafte Komponenten gefährdet ist.