Schutz explosionsgefährdeter Bereiche: die Geschichte von Axis-Kameras

Januar 22, 2024

Jesper Olavi (Mitte), Global Product Manager und Verantwortlicher für das Portfolio explosionsgeschützter Produkte von Axis, Christian Loftorp (rechts), Geschäftsführer von Axis Ex AB, der Produktionsniederlassung für explosionsgeschützte Axis Geräte, und Håkan Sjöberg (links), Axis Regulatory Engineer und verantwortlich für die Konformität im Bereich Explosionsschutz.

Gefahrenbereiche mit einer erhöhten Explosionsgefahr müssen noch dringender mit Netzwerk-Kameras überwacht werden als nicht explosionsgefährdete Bereiche. Gesundheit und Sicherheit müssen immer gewährleistet sein, doch bis vor kurzem gab es nur wenige Lösungen zum verstärkten Schutz in diesen Bereichen.
Aufgrund dieser Forderungen beschloss Axis, einige seiner Netzwerk-Kameralösungen für explosionsgefährdete Umgebungen zu optimieren. Im Artikel wird erläutert, welche Verbesserungen Axis inzwischen erreicht hat und was die Zukunft für Technologien in explosionsgefährdeten Bereichen bringen wird.

Wie kam Axis dazu, explosionsgeschützte Kameras zu entwickeln?

Ab 2013 kamen immer mehr Anfragen unserer Kunden aus dem Bereich der kritischen Infrastruktur zu explosionsgeschützten Kameras. Den Ausschlag für den Einstieg von Axis in den Markt gaben hauptsächlich unsere Kunden, die ihre Sicherheit in Gefahrenbereichen mit Explosionsgefahr, so genannten Ex-Umgebungen, erhöhen wollten.
„Die Sicherheitsbranche stieg damals schnell von analogem Video auf Netzwerk-Video um, doch wegen der komplizierten Zertifizierungsanforderungen für explosionsgeschützte Geräte und der hohen Kosten der Geräte für Gefahrenbereiche waren die meisten Kameras weiterhin analog,“ erklärt Olavi. „Überzeugt, dass die Zukunft in Netzwerk-Video liegt, beschloss Axis, eine explosionsgeschützte IP-Kamera zu entwickeln.“

Entwicklung der ersten explosionsgeschützten Kamera

Die ersten explosionsgeschützten Kameras von Axis wurden zusammen mit einem zertifizierten Gehäusehersteller entwickelt. Warum?

„Die Konzentration lag auf Zone/Division 1, weil dies der Bereich mit der größten Explosionsgefahr und der stärksten Kundennachfrage war. Im ersten Schritt wurden Sicherheitskameras in diesen Bereichen mit einem Gehäuse versehen, das alle eventuellen Funken oder Lichtbögen einschloss, die die Atmosphäre entzünden könnten. So war sichergestellt, dass die Kamera selbst keine Explosion auslösen kann. Axis hatte keinerlei Erfahrungen mit dem Bau explosionsgeschützter Kameras, also beschlossen wir, uns mit einem Spezialisten für explosionsgeschützte Gehäuse zusammenzutun“, so Olavi, der die Produktentwicklung leitete. „So konnten wir 2015 unsere erste explosionsgeschützte Kamera herausbringen, die uns ein besseres Verständnis von den besonderen Anforderungen und Einsatzzwecken in gefährlichen Bereichen lieferte.“

„Kundenwünsche führten zur Ausweitung unseres Portfolios auf explosionsgeschützte Kameras“, so Jesper Olavi.
Die erste explosionsgeschützte Kamera von Axis war die XP40-Q1765 Explosion-Protected PTZ Network Camera, die dank ihrer großen Bereichsabdeckung und ihrer Zoomfunktion in Umgebungen der Zone/Division 1 eingesetzt werden konnte. Danach wurde beschlossen, die neueste thermografische Axis Kamera, die auf heiße Bereiche und Lecks überprüfen kann, ebenfalls explosionssicher zu machen.

Aufbau eigener Produktionskapazitäten für explosionsgeschützte Kameras

Die Geschäftsleitung von Axis stellte fest, dass der Markt für explosionsgeschützte Kameras wuchs, und gleichzeitig hatten auch Kameraanalytik und Rechenleistung große Fortschritte gemacht. Dadurch bot sich ein Mehrwert für Partner und Endbenutzer, da sich weitere betriebliche Vorteile sowie neue Einsatzmöglichkeiten im Bereich Gesundheit und Sicherheit in Gefahrenbereichen eröffneten. In der Folge gründete Axis 2021 seine Tochterfirma Axis Ex, die Kameras nach internationalen Standards für Gefahrenbereiche mit verschiedenen Zertifizierungen wie ATEX, IECEx oder METLabs produzieren konnte.
„Nach ein paar Jahren sahen wir die Grenzen der Anpassung unserer Kameras an externe Gehäuse und erkannten, dass es für uns als Kamerahersteller sinnvoller war, das Gehäuse so zu konstruieren, dass es zur Kamera passt“, erklärt Olavi. „Auf diese Wiese können wir unseren Kunden bessere Produkte und Lösungen anbieten, die Entwicklungszeiten verkürzen und unsere globalen Partner und Kunden schneller und effizienter unterstützen.“

Der Aufbau einer eigenen Produktion für explosionsgeschützte Kameras erforderte von Axis umfangreiche Investitionen, sowohl bei der Forschung und Entwicklung als auch bei der Produktionskapazität, um die langfristige Verpflichtung zu erfüllen, die besten Lösungen für Gefahrenbereiche bereitzustellen.
„Die Forschungs- und Entwicklungsingenieure arbeiten eng mit Rechtsexperten zusammen, damit die fertigen Produkte auch sicher die zahlreichen Standards und Richtlinien erfüllten, nach denen explosionsgeschützte Kameras getestet werden müssen, um eine weltweite Zertifizierung der verschiedenen Modelle zu erhalten. So können unsere internationalen Kunden überall die gleiche Teilenummer verwenden“, erklärt Olavi.
Bei der Kameraherstellung müssen auch die Produktionsverfahren stimmen, um selbst explosionsgeschützte Kameras bauen zu können.

„Hersteller von explosionsgeschützten Kameras müssen ein extern geprüftes Qualitätsmanagementsystem (ISO 80079-34) beachten. Daneben werden in verschiedenen Teilen der Welt für eine Explosionsschutz-Zertifizierung manchmal noch weitere Audits verlangt“, ergänzt Loftorp. „Bevor ein explosionsgeschütztes Produkt auf den Markt gebracht wird, muss das Design zunächst anhand der Standards evaluiert und dann verschiedenen Umgebungstests unterzogen werden, um sicherzustellen, dass es unter allen vorhersehbaren Umständen in einem Gefahrenbereich sicher verwendbar ist.“
Wenn das Design genehmigt ist, muss der Hersteller sicherstellen, dass die spätere Serienfertigung mindestens 10 Jahre lang mit den getesteten Prototypen identisch ist und dass die Prozesse und Arbeitsanweisungen, die dies sicherstellen, vom Qualitätsmanagementsystem kontrolliert werden.

Innovationen durch interne Entwicklung

Da Axis nun die volle Kontrolle über das Design und die Produktion hat, können wir mit einem anderen Explosionsschutzverfahren nun auch Produkte und Lösungen für weniger explosionsgefährdete Bereiche der Zone/Division 2 anbieten. Diese neue Vorgehensweise weicht von der Norm ab, bietet aber eine Reihe von Vorteilen, mit denen wir besser auf die Kundenwünsche eingehen können.
Im Januar 2023 wurde die AXIS P1468-XLE Explosion-Protected Bullet Camera eingeführt, die weltweit erste explosionsgeschützte Kamera, die speziell für Gefahrenbereiche der Zone und Division 2 entwickelt wurde.
„Als wir uns mit den Standards beschäftigten, erkannten wir, dass es für Zone/Division 2 eine andere Möglichkeit gab, die Auflagen und Testverpflichtungen ohne ein zusätzliches externes Gehäuse zu erfüllen“, so Sjöberg. „Dadurch wird das Produkt viel kleiner, leichter, kostengünstiger und einfacher zu installieren.“
„Der Markt benötigte eine Kamera für Zone/Division 2, doch diese konnte erst entwickelt werden, nachdem ein Kamerahersteller die internen Möglichkeiten dafür geschaffen hatte“, so Olavi. „Es brauchte die Kombination aus Explosionsschutzanforderungen und Kamerafachwissen, um das optimale Design zu finden.“

Die interne Fertigung explosionsgeschützter Produkte, einschließlich der Optimierung der Produktionsverfahren und des eigentlichen Produkts, ohne einen externen Gehäusehersteller hinzuzuziehen, bringt außerdem eine deutlich kürzere Entwicklungszeit sowie verschiedene Kundenvorteile mit sich.
„Durch die interne Fertigung von Kameras für Gefahrenbereiche konnten wir die Produkte für alle Regionen weltweit zertifizieren. Dadurch haben wir weniger Teilenummern, können unsere Lagerhaltung optimieren und die Produktauswahl und Lieferung für unsere Kunden weltweit vereinfachen“, erklärt Loftorp. „Im Vergleich zur Arbeit mit einer Drittpartei erzielen wir durch die interne Fertigung auch einen Kostenvorteil, den wir an unsere Partner und Kunden weitergeben.“

Zukünftige Entwicklungen für eine intelligentere, sichere Welt

Die interne Entwicklung und Produktionskapazitäten für explosionsgeschützte Kameras ermöglichen es Axis, in Zukunft sein Ex-Angebot auf weitere Produkte und Lösungen auszudehnen.
„Indem wir die volle Kontrolle über alle Aspekte beim Design, der Zertifizierung und Herstellung explosionsgeschützter Produkte übernehmen, eröffnen sich Axis viele interessante Möglichkeiten für weitere Innovationen für eine intelligentere, sichere Welt“, so Olavi. „Neue ergänzende Produkte zu unseren explosionsgeschützten Kameras werden es unseren Kunden und Partnern ermöglichen, komplexere Lösungen zu entwickeln, mit denen sie die Gefahren für Mitarbeiter und Prozesse in Gefahrenbereichen reduzieren, die Umweltbelastung verringern und effizienter produzieren können. Wir sehen viele Innovationen im Bereich Gesundheit, Sicherheit und Umweltschutz sowie bei der Prozessüberwachung und -optimierung.“
Dank moderner Computertechnik können Kameras mit einer Überwachungsfunktion jetzt auch als empfindliche Sensoren dienen, was den Partnern weitere Einsatzmöglichkeiten beschert. Mithilfe von Deep-Learning-Analytik können die Partner der AXIS Camera Application Platform (ACAP) zudem spezielle Funktionen für Gefahrenbereiche entwickeln. So können beispielsweise im Segment Öl und Gas die Ingenieure eine Kamera darauf „trainieren“, die erforderlichen Bedingungen für optimales Bohren zu erkennen, um sicher und effizient arbeiten zu können.
„Man braucht nur das richtige Eingangssignal, das die Deep-Learning-Funktionen der Kameras nutzen kann“, so Olavi. „Entwickelt man die Analysefunktionen parallel zur Integration der richtigen Eingänge, kann man bessere Entscheidungen bei den Arbeitsverfahren treffen, gewinnt an operativer Effizienz und verbessert die Sicherheit weiter.“
Auch für Endkunden entwickelt Axis neue Funktionen für seine Geräte für Ex-Umgebungen, wie beispielsweise die Integration einer Erkennung von persönlicher Schutzausrüstung (PSA).
„Wir sind immer bestrebt, den Nutzen unserer Produkte für die Kunden zu erhöhen, um eine intelligentere und sicherere Welt zu schaffen“, so Olavi.

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