Настенный пирометр коллективного пользования. Решаем проблему с измерением температуры сотрудников на работе.

Всем привет. Решился написать этот обзор, поскольку, подозреваю, найдётся ещё немало специалистов, решающих параллельные задачи. Возможно, кому-то это решение и пригодится…

Если кратко: это пирометр, совмещённый с датчиком приближения и с экраном, «вывернутым» на зрителя.

Товар, очевидно «сезонный»: ни год назад, ни через год, (надеюсь), он не понадобится. Но на работе потребовалось решение «здесь и сейчас», к тому же максимально быстро (сверху давят распоряжения) и сравнительно недорого.

По ссылке у продавца можно выбрать несколько моделей. Я выбрал «K3 Pro», поскольку имел задумки хоть сколько-нибудь интегрировать этот пирометр в инженерные системы. В принципе, это реализуемо, выбором я доволен.

Главный сценарий использования показан на картинках у продавца и в фантастически креативном рекламном ролике производителя: прибор крепится к стене или ставится на штатив на пути движения народа — возле турникета на проходной, на стене возле офисного кулера и т.д.
И сотрудники сами себе измеряют температуру.

Сразу всем скептикам скажу: насильно и против воли это сделать вряд ли получится. Дистанция срабатывания у него сравнительно небольшая — реально 9-7 сантиметров. Рост у людей разный. Поэтому определённо нужно желание самого сотрудника (допустим, встать на цыпочки при небольшом росте или, наоборот, склониться к измерительному датчику). Как мотивировать сотрудников — вопрос руководства и администрации, я же решаю чисто инженерскую задачу.
Справедливости ради надо сказать, что при удачном и продуманном размещении прибора, измерение вообще не будет занимать у сотрудника дополнительного времени: например, мы всё равно ждём, пока охранник нам выдаст пропуск в окошке или, допустим, мы всё равно ждём, пока из кулера вода наливается в кружку (или пока намыливаем руки возле раковины). Само измерение действительно занимает не больше секунды.

К деталям.

Технические параметры.

Метод измерения: пирометр + сенсор приближения
Единицы измерения: °C / °F
Точность: ±0.2° в диапазоне 34-45°С
Дистанция измерения: 5-10 см
Дисплей: 2,8" LCD, цветная подсветка фона
Способ крепления: на фотоштатив, на стену (липучка, дюбель+саморез)
Питание: USB или 4 элемента AA
Время реакции: 0.5 сек
Рабочая длина волны: 5 микрон
Режим Standby: через 30 сек.
Диапазон измеряемых значений при измерении температуры поверхностей: 10-50°C
Диапазон измеряемых значений при измерении температуры тела: 35-42°C
Диапазон температуры окружающей среды: 10-40°C
Память измерений температур: 30 значений
Количество отсчётов в режиме счётчика: 9999
Сигнализация: Сирена+светодиоды, 10 сек.
Порог сигнализации повышенной температуры: настраиваемый, 37-38°C с шагом 0.1°C
Выход для внешнего подключения: да (импульс / сопротивление)
Регулируемая громкость: да, 4 порога + выключено
Подключение к компьютеру: да
Габариты: 170*115*140 мм
Вес: 303 г. без батарей
Подзарядка аккумуляторов: не предусмотрена

Комплектация
Помимо самого прибора, в коробке отыщутся: пара англоязычных мануалов (на прибор и приложение для PC), шнур USB, липкая силиконовая площадка с интегрированными гайками M4 и пара винтов M4, по паре дюбелей и саморезов.


Внешний вид и знакомство с прибором.


На нижней поверхности девайса располагается крепление для фотоштатива и порт USB Type-C.


Верхняя поверхность. Гнездо выхода для внешнего подключения и выключатель прибора.
Гнездо прикрывается резиновой заглушкой.


В комплекте к гнезду даётся штекер с клеммами. Очень приятно.


Дисплей. Цифры довольно крупные, посетителям видны чётко и хорошо. Углы неплохие.
Дисплей имеет белую подсветку, что делает считывание температуры посетителем ещё удобнее.
Подсветка дисплея меняет цвет на красный, когда результат измерения не укладывается в диапазон адекватных значений или в случае, когда включается сирена. Чуть ниже покажу на видео.

Настройка устройства с кнопок.
Выбор изменяемого параметра осуществляется центральной кнопкой (SET), а значения этого параметра — левой и правой (больше/меньше), соответственно.
Для настройки нам доступны следующие параметры:
F1 — единицы измерения. Выбор отображения по шкале Цельсия или Фаренгейта.
F2 — режим работы. Их три: Count mode — Счётчик без измерения температуры, работает только датчик приближения (предполагаю, это нужно при простом подсчёте посетителей или, скажем, на конвейере для подсчёта деталей с температурой, близкой к человеческой); Surface mode — пирометр измеряет температуру поверхности без пересчёта в температуру тела (очевидно, это тоже для применения на конвейерах), пороги превышения температуры тела в этом режиме не контролируются; Body mode — основной режим, со всеми описываемыми функциями.
F3 — Значение порога, который будет считаться повышенной температурой тела. Поставил 37,2.
F4 — Громкость. Имеет суммарно пять значений (от совсем выключенного звука до максимально громкого). Громкость едина и для голосовых сообщений и для сирены.
F5 — Подсветка дисплея. Может быть On и Off. Если включено, то подсветка будет ситуационно менять цвет, в зависимости от результата измерений.
F6 — Язык голосового сопровождения. Есть только En (английский) или Ch (китайский). Отключить языковое сопровождение нельзя, можно убавить или выключить громкость (вместе с сиреной). Эх… Пожалуй, самый значительный минус прибора.
F7 — Управление сигналом на внешнем выходе. Два значения. S1 — switch mode, S2 — pulse mode. Две клеммы выходного сигнала — это выводы внутренней оптопары прибора. К клемме "-" подводится отрицательный потенциал внешнего источника питания нагрузкой, в цепь клеммы "+" включается сама нагрузка. В режиме switch mode срабатывание сигнализации откроет оптопару (включит нагрузку) и сохранит такое состояние до следующего измерения. Результаты с нормальной температурой никак ни влияют на состояние выхода. Так, наверное, можно внешним реле включать электромагнит двери на удержание, тогда человек с повышенной температурой не сможет войти в помещение. В режиме «pulse mode» при нормальной измеренной температуре оптопара открывается примерно на 0.1 секунды. Довольно короткий импульс. И в случае срабатывания сигнализации фронт импульса увеличивается вдвое, примерно до 0.2 сек. Неудачные измерения в любом режиме не влияют на работу внешнего выхода.

Простое кликанье левой/правой кнопками (без входа в режим изменения переменных) листает журнал измеренных температур, где Mnn — самое старое измерение, M01 — самое свежее.

Лучше один раз увидеть....
Покажу в коротеньком видео, как прибор работает. Заодно можно и голосовое сопровождение послушать.
Поскольку я намеренно всё делал в довольно резвом темпе (у нас же очередь из посетителей), предварительно поясню, что происходит в этом ролике:
— сначала я измерил температуру на кончиках своих пальцев; («Normal temperature»)
— потом я померил температуру своей ладони;
— третье измерение — это мой рукав, который явно холоднее, чем 34 градуса. Прибор показал красный свет и попросил перемерить температуру («Please, re-test»). Сирена не включалась, поскольку это не тревога;
— четвёртое измерение — снова пальцы, особо не прицеливался;
— пятое измерение — кружка с чаем, поднесённая к прибору боковой стенкой. Стенки кружки довольно горячие. Прибор отбросил измеренное значение, как явно слишком высокое, показал красный свет и попросил перемерить;
— шестое измерение — кружка с чаем, поднесённая дном. Дно кружки ещё не успело достаточно нагреться, но было явно теплее, чем 37,2°C. То, что нужно для имитации человека с повышенной температурой.
Система включила сирену и показала значение измеренной температуры.


Точность.
Резонный вопрос. Техника из Китая всегда порождает такие вопросы. Но тут важно понять и очертить сферу применения данного прибора. Он не является медицинским термометром, который должен быть поверен и достоверно показывать конкретную величину: температуру тела.
Ниша данного прибора — первичное звено контроля здоровья персонала. Зазвеневшая сирена — это не диагноз сотруднику, это всего лишь повод дать ему нормальный медицинский термометр и измерить температуру, как положено. И для этой роли обозреваемый товар вполне подходит.
Тем не менее, я сравнил показания данного прибора с показаниями пирометра для измерения температуры тела, купленного оффлайн. Не поверенного, но сертифицированного:

А ещё у обозреваемого прибора я проверил повторяемость результатов измерения.
Я сделал десять измерений подряд. Без пауз и, по возможности, одной и той же частью ладони.
Получил следующее:
1. 36,3
2. 36,3
3. 36,3
4. 36,3
5. 36,3
6. 36,2
7. 36,3
8. 36,3
9. 36,4
10. 36,3

Как по мне, для первичной ситуационной оценки (повышенная / нормальная температура у сотрудника) точность отличная.

Внутренний мир
Я, конечно же, разобрал.
Мне и самому интересно. :)

Светодиоды двухцветные,
Внешний сигнал, похоже, имеет на одном конце общий минус.
Type-C, при желании, безо всяких проблем переделывается под любой другой стандарт USB-гнезда.
Плата, кстати, весьма культурная, флюс отмыт, монтаж пряморукий. Конденсаторы неплохие.

Интерес представляет, разве что, четырёхпиновая гребёнка внизу платы:

Но что прошивать в этот STM8 — ума не приложу, посему пусть себе остаётся в покое :)

Интеграция прибора.
При подключении к компьютеру через USB-кабель, девайс создаёт виртуальный COM-порт. Но питание начинает получать сразу же, т.е. прибор можно питать и от любого простого зарядника безо всяких современных протоколов заряда.

Программное обеспечение бесплатное. Ссылка указывается в бумажной инструкции, но я, на всякий случай, приведу её и здесь.
Архив содержит PDF-мануал, драйвера для USB-serial моста CH340 (мне не понадобились) и сам дистрибутив программы.

Программа интуитивно понятна, никаких секретов в ней нет. Представляет из себя всего одно окно.


Отображает всё, что можно увидеть на дисплее самого прибора. Также, из программы можно выполнить все настройки, осуществляемые с аппаратных кнопок.


Программа ведёт логи. В собственной папке (куда была установлена) создаёт подкаталог /TempData, в коем формирует древовидно-вложенную структуру /год/месяц, куда складывает текстовые файлы, по паре за день: единый лог со всеми значениями и отдельный, куда дублирует только тревожные значения. Также, лог можно экспортировать в сторонний файл кнопкой «Save as».
Каждая строка текстового лога формируется по принципу «Номер_по_порядку, Время, Температура_Тела_С, Температура_среды_С»
Например:

1,10:02:36,36.4C,24.8C
2,10:02:56,36.4C,24.8C
3,10:03:06,36.4C,24.9C
4,10:03:10,36.4C,24.9C

Такой формат легко импортируется в Excel, при указании разделителя «запятая». В логи не попадают неудачные измерения (те, которые не уложились в «коридор» адекватных и которые прибор попросил перемерить).

Софт только под Windows. Но отчаиваться не стóит. Если уж оно, при подключении по USB, создаёт виртуальный порт, то кто нам помешает в него залезть? :)
Параметры подключения: Скорость 115200, Данных 8 бит, Стоповых 1, Контроля чётности нет.
Подносим руку и…

Таким образом, мы можем сами читать поток из порта и обрабатывать полученные результаты по своему усмотрению. По идее, даже плагин к «безумному дому» можно состряпать…

Итого:
+ Довольно точен
+ Быстро измеряет и при правильном размещении вообще не будет отнимать никакого времени;
+ Довольно крупные цифры. Подсветка дисплея. Результат дублируется цветами;
+ Разные сценарии крепления (липучка к стене, на саморезы, на штатив);
+ Реально громкий. Сигнализация с настраиваемым порогом температуры;
+ Внутренний контроль «коридора» адекватных значений;
+ Измерение с учётом температуры окружающей среды;
+ USB Type-C, наверное, всё-таки плюс на сегодняшний день;
+ Разные варианты питания (батарейки, от шнура usb);
+ Способен интегрироваться. Возможно хранить и, в последствии, анализировать логи измерения;
+ ПО доступно и бесплатно, включая драйверы;
+ Никаких закрытых протоколов, считывание данных из порта трудностей не представляет.

— Голосовое сопровождение только на английском или китайском;
— Единая, а не раздельная, громкость для сирены и голосового сопровождения.

Перспективы. В компанию к прибору дооснащу пост наблюдения видеокамерой с регистратором. Всё дело в том, что логи не персонифицированы, есть только порядковый номер и точное время. По камере, синхронизированной с тем же компьютером, при (вероятной) необходимости удастся полностью восстановить личность сотрудника с повышенной температурой.

Оценка стоимости. В переводе на рубли, цена девайса с быстрой доставкой получается около 3000 руб. И это как раз не тот случай, когда «лучше в оффлайне». Находятся бизнесмены, которые продают этот же самый товар за символические 15900 рублей и при этом нисколько не смущаются.
А на хайпе даже младшую (и более дешёвую у данного продавца) модель «K-3» можно продать за over 50 тыр!
Бизнес, ничего личного…

Покупалось за деньги, никто ничего не предоставлял. Были монетки и купон; чуть сбил.