SIGIS 2 scanning imaging remote sensing system

Význam tématu

Automatic long-range imaging and quantification of gas clouds is crucial for industrial safety, environmental monitoring and emergency response. Passive FTIR systems like SIGIS 2 umožňují nepřetržitý dohled bez nutnosti aktivního zdroje infračerveného záření, což zaručuje nízké detekční limity a rychlou odezvu v reálném čase.

Cíle a přehled studie / článku

Popis článku představuje systém SIGIS 2, jenž kombinuje FTIR spektrometr s rotujícím skenovacím zrcadlem a dalekohledem pro 360° pasivní dálkovou detekci plynů. Cílem je demonstrovat schopnosti automatické identifikace, kvantifikace a vizualizace plynů v průmyslových, environmentálních i nouzových scénářích.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika využívá pasivní infračervenou spektroskopii s Fourierovou transformací, skenovací optiku pro bodový průchod vybranou oblastí a kamerové snímání scény. Software OPUS RS provádí automatické fitování spekter vůči rozsáhlé knihovně cílových sloučenin a nabízí radiometrickou kalibraci bez externích standardů.

• FTIR spektrometr s kubickými zrcadly a vysokou optickou propustností
• Teleskop 10 mrad pro zaostření na vzdálenost až 1 km
• Azimuto-elevanční skenovací zrcadlo s 360° pokrytím
• Video a infračervená kamera pro denní i noční provoz
• Řídící počítač s operačním systémem pro OPUS RS
• Napájení AC/DC, bateriová záloha, vozidlová integrace se shock mount

Hlavní výsledky a diskuse

Systém dosahuje detekční hranice plynů na úrovni jednotek ppm·m a spektrální rozlišení až 0,5 cm⁻¹ při rychlosti až 16 spektér za sekundu. Demonstrace detekce amoniaku ve výfukových plynech prokázala schopnost detailního vymezení oblačnosti a její kvantifikace. Dvojité měření umožňuje tomografickou rekonstrukci 3D distribuce a stanovení koncentrace v prostoru. Provoz v režimu 24/7 ukázal spolehlivou automatickou detekci i za náročných environmentálních podmínek.

Přínosy a praktické využití metody

• Nepřetržité monitorování průmyslových areálů a včasné varování před úniky
• Environmentální a atmosférický výzkum, včetně vulkanologie
• Výbava záchranných složek pro detekci nebezpečných plynů na dálku
• Bezpečnostní monitoring veřejných akcí a kritické infrastruktury
• 3D tomografie plynů pro přesné lokalizování a modelování šíření

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj směřuje k integraci více senzorů do sítí pro komplexní 360° pokrytí, využití umělé inteligence pro rychlejší analýzu spekter, propojení s GIS platformami pro georeferencované zobrazování a nasazení na drony či robotické platformy. Další prostor nabízí miniaturizace a snížení spotřeby energie pro mobilní aplikace.

Závěr

SIGIS 2 představuje vyspělý nástroj pro pasivní infračervené dálkové měření plynů, který kombinuje vysokou citlivost, automatizaci a flexibilitu. Díky modulární konstrukci a výkonnému softwaru nabízí široké využití od průmyslové bezpečnosti až po vědecký výzkum.