Zaznacz stronę

Ahlberg Cameras

Spośród wszystkich elektrowni jądrowych na świecie 25% stosuje systemy Ahlberg Cameras. Specjalistyczny sprzęt wykorzystywany jest w Europie, Stanach Zjednoczonych, Chinach oraz Korei. Oprogramowanie 3Soft stanowi kluczowy element całego rozwiązania.

Wysokie standardy bezpieczeństwa w energetyce jądrowej

Ahlberg Cameras jest szwedzką firmą, która od ponad 30 lat projektuje i wytwarza zaawansowane systemy inspekcji dla przemysłu jądrowego. Wśród oferowanego sprzętu znajdują się między innymi: kamery monitorujące rdzenie w reaktorach jądrowych, kamery do pomiaru promieniowania oraz kamery podwodne.
Ze względu na specyficzne warunki panujące w elektrowniach jądrowych, wszystkie produkty muszą spełniać najwyższe wymagania dotyczące jakości. W związku z tym firma Ahlberg Cameras stosuje najlepsze standardy wytwarzania sprzętu w oparciu o takie certyfikaty jak EN ISO 9001, IAEA 50-C-Quality oraz US NRC 10 CFR 50 Appendix B.
Ochrona zarówno personelu, jak i społeczeństwa przed ewentualnymi skutkami awarii w elektrowniach jądrowych była jednym z zadań, które podejmowano już od samego początku istnienia tych zakładów. Zdawano sobie sprawę z potencjalnych zagrożeń, jakie niesie ze sobą produkcja energii jądrowej. Będąc świadomym tych zagrożeń, Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej zadeklarowała, że jednym z najważniejszych priorytetów w tej materii jest stosowanie wszelkich środków zapobiegających awariom w instalacjach jądrowych.
Ogromny nacisk kładzie się na sprawdzanie stanu prętów regulacyjnych i paliwowych. Nawet niewielkie rysy, które powstają na tych właśnie elementach, mogą powiększać się w bardzo szybkim tempie, co z kolei może prowadzić do zwiększania kosztów utrzymania.
Wśród możliwych powodów powstawania tego typu uszkodzeń wymienia się tzw. zmęczenie termiczne spowodowane zmienną temperaturą wody otaczającej pręty oraz wadliwość materiału. Zatrzymanie bloku energetycznego choćby na krótki czas powoduje milionowe straty, dlatego tak istotne jest wykrywanie i usuwanie wszelkich uszkodzeń na wczesnym etapie. Podczas takich inspekcji zastosowanie ma oferowany przez Ahlberg Cameras sprzęt wraz z oprogramowaniem.

Od lewej: Joakim Ahlberg – V-ce Prezes Ahlberg Cameras, Michał Krzesiak – Członek zarządu 3Soft oraz Michał Koziara – Prezes Zarządu 3Soft.

Plany rozwoju

Produkty oferowane przez firmę Ahlberg Cameras wraz z oprogramowaniem muszą tworzyć niezawodny zestaw, który sprawdzi się w nietypowych warunkach pracy. W 2008 roku Ahlberg Cameras zleciła dużej szwedzkiej firmie informatycznej wykonanie projektu i wdrożenie oprogramowania dla sprzętu monitorującego. Współpraca nie przyniosła jednak efektów ze względu na duże opóźnienia. Plany rozwojowe firmy Ahlberg Cameras były zagrożone. Brak dopasowanego i niezawodnego oprogramowania do produkowanego sprzętu mógł skutkować utratą klientów oraz mieć negatywny wpływ na pozycję rynkową firmy. W obliczu tych zagrożeń Ahlberg Cameras w krótkim czasie zdecydowała się na zmianę dostawcy oprogramowania.

Z uwagi na opóźnienia ze strony wcześniejszego dostawcy dotrzymanie terminu zakończenia prac było jednym z największych wyzwań. Po zapoznaniu się ze specyficznymi warunkami, w których pracować miał sprzęt i analizie wymagań stwierdziliśmy, że dotrzymamy terminu, który Ahlberg Cameras przeznaczyła na wdrożenie oprogramowania. Po pół roku prac przedstawiliśmy naszemu klientowi gotową aplikację.

Michał Krzesiak

Członek Zarządu, 3Soft S.A.

Kompleksowe rozwiązanie umożliwiające rejestrację obrazu z czterech kamer jednocześnie. Żródło: Ahlberg Cameras

Unikatowe rozwiązanie HD

Współpraca Ahlberg Cameras i 3Soft zaowocowała powstaniem kilku rozwiązań informatycznych dla produkowanego przez Ahlberg Cameras sprzętu. Pierwszy z powstałych systemów, zintegrowany ze sprzętem Ahlberg Cameras, rejestruje obraz w jakości HD. W kolejnej jego wersji dodana została funkcja natychmiastowej kompresji obrazu. Cały zestaw, na który składa się zestaw kamer wraz oprogramowaniem, integrowaliśmy z urządzeniami sterującymi. W następnej fazie współpracy dostarczyliśmy sprzęt w postaci serwerów. Wtedy też powstało oprogramowanie, które umożliwia rejestrację obrazu z czterech kamer jednocześnie. Niedługo potem narzędzie to zostało uzupełnione o opcję nagrywania w jakości HD. Specyfika pracy w elektrowniach jądrowych wymusza także rejestrację dźwięku oraz wykonywanie zdjęć panoramicznych. Wychodząc naprzeciw tym wymogom, oprogramowanie zapewnia także redukcję szumu oraz prawidłowe oświetlenie rejestrowanego obszaru. Sposób, w jaki rejestrowany jest materiał, umożliwia późniejsze przetwarzanie obrazu. Każdy z powstałych systemów uzupełniony został o odrębny moduł, który umożliwia zatrzymanie obrazu, dokonanie pomiarów i zakwalifikowanie uszkodzenia już po przeprowadzonej inspekcji.

W czasie analizy możliwości szczególną uwagę przywiązywaliśmy do jakości i wydajności. Rejestracja obrazu musi odbywać się bez utraty jakości, a to z kolei wymusza dużą ilość danych i wyklucza kompresję stratną. Specyficzne warunki pracy sprzętu wymusiły też nietypowe podejście do pomiaru prędkości na podstawie obrazu oraz odpowiednie oświetlenie monitorowanego obszaru.

Michał Krzesiak

Członek Zarządu, 3Soft S.A.

Z punktu widzenia IT

Wszystkie systemy stworzone na rzecz Ahlberg Cameras zostały napisane w języku C++/CLI. Wybór podyktowany był dużymi możliwościami technologii oraz możliwością pełnego wykorzystania wszystkich funkcji, jakich dostarcza DirectShow. Przetwarzanie dźwięku i obrazu odbywa się poprzez kombinację różnych filtrów. Należą do nich m.in. FFDShow, H.264 Encoder oraz nasz autorski filtr 3Soft Overlay Transform. Dzięki filtrowi H.264 Encoder obraz jest kodowany i zapisywany w formacie AVC. Efektywność kompresji formatu AVC, dzięki wprowadzeniu nowych rozwiązań przez producenta, jest o wiele większa, niż poprzednich standardów. Filtr 3Soft Overlay Transform daje możliwość nakładania obiektów, w tym obrazów i napisów, na obraz video. Ponadto filtr umożliwia wykonanie lustrzanego odbicia obrazu. Zastosowane algorytmy dają duże możliwości akwizycji obrazu. Jedną z funkcji oprogramowania jest tworzenie z pliku video statycznego i panoramicznego obrazu filmowanego obiektu przemieszczającego się przed kamerą. W czasie tej operacji z zarejestrowanego nagrania wybierane są 2 klatki na sekundę, z których odcinane są marginesy i elementy OSD. Następnie klatki są obracane o 90 stopni i na podstawie pierwszej z nich wykonywana jest korekta nachylenia w oparciu o transformatę Radona. Algorytm umożliwia także oszacowanie prędkości kamery na podstawie badania obrazu metodą histogramów oraz wyznacza dokładne przemieszczenie obiektów, wykorzystując metody wykrywania krawędzi.

Sprzęt dedykowany

Integralną częścią dostarczonego oprogramowania są serwery dedykowane, których zadaniem jest rejestracja obrazów z systemów kamer. Serwery te oparte są o dwuprocesorową płytę zawierającą dwa procesory z serii Xeon 56xx. Procesy akwizycji obrazu wspierane są przez różne typy kart graficznych, do których należą: AJA Kone LHE Plus, EMS Imaging XtremeRGB Ex4+ oraz EMS Imaging XtremeRGB Ex2. W rozwiązaniu HD stosuje się dwie karty, rozwiązanie standardowe oparte jest na jednej karcie. Dane będące wynikiem akwizycji obrazu zapisywane są na dwóch dyskach SSD o pojemności 120 GB każdy. Rozwiązanie to zapewnia przede wszystkim odpowiednią szybkość działania systemu i gwarantuje bezpieczeństwo w przypadku mechanicznych uszkodzeń dysku. W celu zmniejszenia ryzyka utraty informacji na skutek awarii dane zapisywane są na dyskach w technologii RAID 1. W skład rozwiązania wchodzi moduł kontrolno – pomiarowy, który steruje zarówno aplikacją, jak i kamerami. W rozwiązaniu wykorzystywany jest 32-bitowy system operacyjny Microsoft Windows XP w wersji angielskiej. Serwery dedykowane posiadają obudowę rack typu 4U z uwagi na skalowalność. Jej standardowy wymiar wynosi 420 x 175 x 648 mm, jednak na życzenie klienta głębokość obudowy jest przez nas modyfikowana i osiąga wymiary 483 x 177 x 510 mm.

Przenośny system inspekcyjny. Źródło: Ahlberg Cameras

Ekspansja

Połączenie wiedzy z zakresu high-tech oraz IT pozwoliło nam wspólnie z firmą Ahlberg Cameras opracować niezawodny zestaw, który sprawdzi się w nawet najbardziej ekstremalnych warunkach. Firma w swojej ofercie posiada wiele produktów, jednak także dzięki rozwiązaniom, które powstawały we współpracy z nami, zbudowała przewagę konkurencyjną, znacznie rozszerzyła zakres oferowanych produktów i zdobyła kolejne rynki. Warto podkreślić, że skala działania i rozmach, a także niezwykła pracowitość kluczowych osób w firmie sprawiają, że oferta jest kompleksowa, a przy tym każdy oferowany produkt charakteryzuje się niezawodnością i wysoką jakością. To wszystko złożyło się na sukces jakim było uhonorowanie w 2011 roku Ahlberg Cameras prestiżowym tytułem Gazeli Biznesu.