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    红外热像仪在安防领域应用

    作者:施工队长    来源:成都系统集成公司    更新时间:2011-3-8 19:48:41    设计指数:          ★★★ 

      随着现阶段全球安防行业的发展,人们对安全防范的要求也越来越高,从模拟监控到数字监控,从普通画质到高清画质等等,这一切都代表着安防的重要性的提高。现在的视频监控系统主要采用的是可见光摄像机和人工监视、录像相结合的方式进行日常的安全防护。但对于夜间或恶劣天气下的防范能力大打折扣。如何在这种环境下进行监控,这就需要用到红外热像仪。

      我们来分析一下红外热像仪的工作原理:

      红外热像仪是被动红外成像。在自然界中一切温度高于绝对零度(-273.16摄氏度)的物体都不断地辐射着红外线,这种现象称为热辐射。红外线是一种人眼不可见的光波,无论白天黑夜,物体都会辐射红外线,但红外线不论强弱,人们都看不到。红外热像仪就是利用红外探测器、光学成像物镜接收被测目标的红外辐射信号,经过红外光学系统红外探测器的光敏源上利用电子扫描电路对被测物的红外热像进行扫描转换成电信号,经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热图像。利用这种原理制成的仪器为红外热像仪。它通过探测微小的温度差别,产生的图像是热图像。

      可见,红外热像仪在完全无光、距离较远时都可对物体成像,它不仅可在完全无光的情况下观测,而且可以在黑夜或浓厚的烟幕、云雾中探测到对方的目标,包括已伪装的目标和高速运动目标,同时还要求在远距离上识别目标,因而红外热像仪属现今最高档的夜视仪。被观察物体一般都比周围环境温度高,因此也就成了热像仪最好的观察对象。在夜间以及恶劣气候条件,采用红外热成像监控设备可以对各种目标,如人员、车辆等进行监控。夜晚可见光器材已经不能正常工作,观测距离大幅缩短,如果采用人工照明的手段,则容易暴露目标。若采用微光夜视设备,它同样也工作在可见光波段,依然需要外界光照明,在城市中工作尚可,但在野外工作时,则观测距离大幅缩短。而红外热像仪是被动接受目标自身的红外热辐射,与气候条件无关,无论白天黑夜均可以正常工作,同时可以避免暴露自身。

      尤其在雨、雾等恶劣的气候条件下,由于可见光的波长短,克服障碍的能力差,因而观测效果差,甚至不能工作,但红外线的波长较长,克服雨、雪、雾的能力较高,因此仍可以在较远的距离上正常观测目标。因此在安防领域红外热像仪是一个非常有效的设备。

      红外热像仪的工作波段可达到中、远红外区域,但由于大气对波长为3—5微米和8—14微米以外的红外线有强烈的衰减作用,所以实际上热像仪主要工作在3—5微米和8—14微米两个红外波段。

      现阶段,在安防上应用红外热像仪技术较成熟的厂家还不多。在安防方面的应用包括了防火监控、伪装及隐蔽目标的识别、夜间以及恶劣气候条件下的治安巡逻、重点部门、建筑、仓库的保安、防火监控、陆上和港口交通安全保障、机场监控、检验检疫人体温度监控等领域。

      在国外,红外热像仪已广泛应用于安全防范系统中,成为安全监控系统中的明星。而在国内,现阶段发展也非常迅速。由于红外热像仪具有隐蔽式探测功能,因为没有光的需要,所以省去了您制造可见光的费用,入侵者甚至无法知道他们正在被监视。而且具有穿透烟、雾、雨水、烟云等恶劣情况持续工作,可视距离达数公里,非常适合边境巡逻、暴力防御、夜间侦察、工业安防、设备安防、码头港口安防、商业安防等领域。

      在一些非常重要的单位,例如:机场安全监测、民航设施、重要的行政中心、银行的金库、机要室、军事要地、监狱、文物、枪支弹药库、危险物品库等重要场所等地,为了防止被盗,必须采取监控措施。而这些场所,由于消防、防爆,防光对文物的腐蚀或者其它一些原因,不允许用灯光照明,就得考虑采用夜视器材,所以特别适合红外热像仪,可以24小时处于运行状态。

      红外热像仪在安防领域的具体应用

      1、防火监控

      由于红外热像仪是反映物体表面温度而成像的设备,因此除了夜间可以作为现场监控使用外,还可以作为有效防火报警设备,在大面积的森林中,火灾往往是由不明显的隐火引发的。这是毁灭性火灾的根源,用现有的普通方法,很难发现这种隐性火灾苗头。而应用红外热像仪可以快速有效地发现这些隐火,并且可以准确判定火灾的地点和范围,透过烟雾发现着火点,做到早知道、早预防、早扑灭。

      

     

      

     

      森林监控

      2、伪装及隐蔽目标的识别

      普通的伪装是以防可见光观测为主。一般犯罪分子作案通常隐蔽在草丛及树林中,这时如果采用可见光的观察方式,由于野外环境的恶劣及人的视觉错觉,容易产生错误判断。红外热成像装置是被动接受目标自身的热辐射,人体和车辆的温度及红外辐射一般都远大于草木的温度及红外辐射,因此不易伪装,也不容易产生错误判断。另外,一般人员也不了解避开红外监视的方法。因此红外热成像装置在识别伪装及隐蔽目标这方面的效果明显。

      隐藏在树丛中的人

      

     

      

     

      3、夜间以及恶劣气候条件下的道路监控

      

     

      

     

      道路交通观察

      由于红外热成像系统在观察、识别目标方面有着众多的优点,在许多发达国家的高速公路、铁路夜间安全保卫巡逻、夜晚城市交通管制等领域中已经得到了广泛的应用。

      4、重点部门、建筑、仓库的保安、防火监控

      由于红外热成像设备是反映物体温度而成像的设备,因此在夜间可以作为重点部门、建筑、仓库、小区现场监控使用,并且由于该种设备是一种成像设备,因此工作可靠,可以大幅减少虚警率。

      

     

      隐藏在黑暗中的嫌疑犯

      

     

      正在接近小区的危险分子

      

     

      普通可见光监控与红外监控比较

      5、陆上和港口交通安全保障

      在我国,随着城市交通的扩大,公路、铁路和水路的延伸,交通安全成为极大的问题,尤其在夜间或多雾、多雨的恶劣环境的安全行驶,便成为问题。如今装有红外热像仪的汽车或船舶,就可以避免在夜间或恶劣环境下的交通事故。

      

     

      汽车和行人红外图

      

     

      汽车和行人可见光

      

     

      红外监控与普通可见光监控的比较

      6.红外热成像在机场的应用

      随着航空事业的不断发展,各地都在兴建、扩建机场,飞机出行已成为中国百姓商务旅行首选,飞机高效、快捷的运输手段在带来方便的同时也成为治安事件及恐怖袭击的重点区域。应此机场机场的安全防范建设历来是中国乃至世界关注的热点。且由于机场占地面积非常庞大,监控布置是非常艰巨的任务,面对非法入侵甚至恐怖袭击,确保所有乘客的安全对商业航空公司和都是非常重要的事情。当然不只是乘客,机场工作人员和价格昂贵的仪器设备都需要保护。红外热成像仪能在机场夜间监控起到非常大的作用,机场将变得更加安全。

      7.红外热像仪在检验检疫体温监控的应用

      近年来,机场航空业务发展十分迅猛,每日出入境旅客达千余人,各国出入境机场、口岸出入人员流动量大、繁忙拥挤、情况复杂,与之对应的出入境人员的检验检疫工作任务十分繁重。同时,近年来,随着SARS、禽流感等传染病疫情的流行和肆虐,传统的检验检疫工作面临越来越严峻的挑战。为确保新形势下出入境旅客的安全顺畅通关,发扬与时具进的精神,需采用创新思维、创新手段,建立和改造一套技术先进、自动化程度高的红外体温监测系统,有效提高口岸出入境人员的传染病检测能力,树立检验检疫的良好社会形象。

      红外热像仪现场应用实例

      

     

      

     

      现场旅客体温检测异常个案

      

     

      

     

      现场安装图

      总结

      在国外,红外热像仪已广泛应用于安全防范系统中,成为安全监控系统中的明星。红外热像仪具有隐蔽式探测功能,因为没有光的需要,所以省去了您制造可见光的费用,入侵者甚至无从知道他们正在被监视。而且穿透浓烟、浓雾、雨水、烟云等恶劣情况持续工作,可视距离达数公里,非常适合边境巡逻、暴力防御、夜间侦察、工业安防、设备安防、码头港口安防、商业安防等领域。

      在一些非常重要的单位,例如:机场安全监测、民航设施、重要的行政中心、银行的金库、机要室、军事要地、监狱、文物、枪支弹药库、危险物品库等重要场所等地,为了防止被盗,必须采取监控措施。而这些场所,由于消防、防爆,防光对文物的腐蚀或者其它一些原因,不允许用灯光照明,就得考虑采用夜视器材,所以特别适合红外热像仪,可以24小时处于运行状态。


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