Archive for 11月, 2014

安防領域大顯身手——紅外熱像儀

20141124白天和夜間的視線不一,致使在夜間的時候,工作效率低下,尤其是一些較隱蔽的工作,將無從下手。但是紅外熱成像儀,物體都會發出紅外線,都能被其捕捉到,使得工作能夠順利的進行,在安防中的應用也顯得尤為重要。
1.夜間及惡劣氣候條件下目標的監控
夜晚,由於眾所周知的原因,可見光器材已經不能正常工作,如果采用人工照明的手段,則容易暴露目標。若采用微光夜視設備,它同樣也工作在可見光波段,依然需要外界光照明。而紅外熱成像儀是被動接受目標自身的紅外熱輻射,無論白天黑夜均可以正常工作,並且也不會暴露自己。同樣在雨、霧等惡劣的氣候條件下,由於可見光的波長短,克服障礙的能力差,因而觀測效果差,但紅外線的波長較長,特別是工作在8~14um的熱成像儀,穿透雨、霧的能力較高,因此仍可以正常觀測目標。因此在夜間以及惡劣氣候條件,采用紅外熱成像監控設備可以對各種目標如人員、車輛等進行監控。
2.防火監控
由於紅外熱成像儀是反映物體表麵溫度而成像的設備,因此除了夜間可以作為現場監控使用外,還可以作為有效防火報警設備,在大麵積的森林中,火災往往是由不明顯的隱火引發的。這是毀滅性火災的根源,用現有的普通方法,很難發現這種隱性火災苗頭。而應用紅外熱成像儀可以快速有效地發現這些隱火,並且可以準確判定火災的地點和範圍,透過煙霧發現著火點,做到早知道早預防,早撲滅。
3.偽裝及隱蔽目標的識別
普通的偽裝是以防可見光觀測為主。一般犯罪分子作案通常隱蔽在草叢及樹林中,由於野外環境的惡劣及人的視覺錯覺,容易產生錯誤判斷。紅外熱成像裝置是被動接受目標自身的熱輻射,人體和車輛的溫度及紅外輻射一般都遠大於草木的溫度及紅外輻射,因此不易偽裝,也不容易產生錯誤判斷。

紅外熱像儀——健康好幫手

自從1956年英國學者R.Lawson第一次用紅外熱像儀拍攝出乳腺癌的紅外熱像圖之後,紅外熱像技術在臨床應用便得到了廣泛的研究。紅外熱像技術是不同於X光、B超、CT、核磁共振等結構影像技術的新型醫學影像診斷技術。它通過接收人體體表紅外輻射來獲得人體體表的溫度分布圖,從而間接反映人體器官的代謝和血液循環情況,是一種功能型的診斷技術。

紅外熱像儀特有的屬性,使其很快便成了醫療行業的好幫手。通過測溫來反映人體的生理狀況。具體是怎麼實現的,首先來分析其原理。

溫度是反映人體生理病理狀態的重要參數之一。皮膚溫度和局部血流量及體內器官有密切的聯係,它是計算人體能量損失、分析人體體溫調節等生理活動的一個重要參數,當人體患病或某些生理狀況發生變化時,人體組織代謝、血液循環、神經狀態及功能等也隨之發生變化,體表相應部位的皮膚溫度也出現異常。這個溫度異常區域的分布形態代表了體內某種病症的反映。因此,了解人體體表的溫度分布狀態對於人體生理和病理狀態的研究,對於了解全身的機體功能狀態具有一定的意義。

紅外熱像儀其實並不算是一個新鮮的工具,它在醫學上的臨床應用已經有50多年的曆史。人們首先將其用於乳腺疾病的診斷。它是繼X光、B超、CT、核磁共振等結構影像診斷技術之後的有一個嶄新的醫學影像技術。但是,它的發展一度受到該項技術的關鍵設備——紅外熱像儀的各種技術性能指標及昂貴價格的限製,未能廣泛地被醫療工作者所接納。隨著紅外熱像技術的不斷發展和完善,它在醫療診斷中的應用又重新受到國內外學者的關注和重視,並在一定範圍內得到了成功的應用。因此,深入探究人體紅外輻射的本質、特征及其生成機理具有普遍和深遠的意義。

現在人們已廣泛將熱像儀用於各種疾病的診斷,包括腫瘤、癌症、炎症、疼痛、糖尿病等疾病診斷中,診斷最常用方法就是將患者的紅外熱像圖和健康對照組的熱像圖進行比較,按照一定的標準來判別。因此,對於健康人體的皮膚溫度分布的研究,特別是建立起完整的健康人體體表各部位溫度分布的標準化數據庫就顯得特別重要,這對於紅外技術在疾病的早期預測和診斷、腫瘤和疼痛的研究具有重要的意義。然而,在實際中,人體的皮膚溫度高低和分布情況因人而異,而且即便是同一個人,在收到環境、生理、心理、時間和季節等諸多因素的影響也會變化,從而呈現出不同的溫度分布。所以檢測標準的建立具有一定的難度。

由上麵的闡述,由於紅外熱像技術的發展,紅外熱像儀在生物醫學中的應用越來越受到廣泛的重視,從而健康人體體表溫度分布的研究就成為一個亟待解決的問題,由於外界因素的幹擾,它還存在很多的問題,都需要加以控製。因此,對健康人體體表溫度分布特征的研究,特別是對人體體表溫度分布左右對稱性的研究,在臨床醫學應用中具有很大的實用價值和現實意義。

紅外熱像儀——海洋上的大英雄

20141112浩瀚的大海,不僅是探險者神往的地方,也由於自身的寶貴資源,吸引著無數的人。任何事物都具有雙刃劍,他誘惑的神秘感,同時也是令人窒息的。海洋事故不容小覷,加強安全措施的同時,對於發生事故後的補救措施也是相當重要的。

熱成像儀是一種能夠探測極小溫差的攝像機。這些溫度差異被轉換成實時的視頻圖像,顯示在監視器上。這種視頻圖像極其適用於夜視情況。與其他需要少量光線產生影像的夜視係統不同,熱像儀完全不需要任何光。這使它成為人們在全黑環境、黑暗的夜晚觀看的完美工具。

紅外熱像儀對於在海洋海事上的應用非常廣泛。它可以彌補人類極限的缺陷,開啟全天候監視功能,日夜均可以清晰地監視目標,實現了變黑夜為白晝,方便執法、巡邏船舶以及更容易看清和發現遠處潛在的危險,保障了駕駛人員的安全。海上的天氣是無法預測的,但是紅外熱像儀不熟雨霧天氣的影響,同時也不受白天陽光對海麵的反光、夜間探照燈光的幹擾,而這些優點是目前圖微光、激光夜視設備所不具備的。

除了以上描述的優勢之外,還有更重要的一點,遠距離、大範圍搜索船隻,唯有其能精準快速的完成。同時也可以觀察航道交通、浮標、橋梁等情況,也容易偵查到雷達不易發現的木質、玻璃纖維等目標。

麵對突發情況,如不慎落入海水的人員,利用紅外熱像儀可以快速方便的尋找並施救,有效的節省了人力和物力。任何事物都離不開環保這一環節,可以利用紅外熱像儀輔助觀察海上是否有船隻出現漏油、排汙現象。尤其在夜間,普通攝像機根本無法完成這項艱巨的任務,但是紅外熱像儀可以非常清楚的看到水中的油汙現象。

歸納整理之後發現紅外熱像儀竟然有這麼多的優點,海上的Big Hero非他莫屬。

 

紅外相機給我們帶來意想不到的驚喜

20141110野生動物,正是由於野外這樣一個大環境,賦予了動物們矯健的身姿,與園內的各類動物不一樣,野外的動物多了野性,同時物競天擇,適者生存在其身上也是體現的淋漓盡致。當然這給需要研究某一珍稀物種的科學家來說,也是比較頭疼的事情,野外的動物大多比較矯捷,動作迅速,如果僅僅人為拍攝恐怕很難捕捉到他們的蹤跡,而這時紅外攝像機就顯得相當重要,當然隨著科技的發展,紅外熱像儀也正在逐步壯大崛起。

在各類紅外攝像機的輔助下,可以捕捉到平時難以捕捉的景象,早前就從甘肅白水江國家級自然保護區拍到了很多珍貴的有研究意義的照片和錄像。斑羚在林間戲耍,夜間大熊貓活動圖像,機敏的紅腹角雉,呆萌的羚牛在林間小憩,時而撓頭,時而東張西望可愛的藏酋猴。還拍到了神秘的大型貓科動物,由於其行動速度太快,隻能拍到其後半部分,但是作為研究資料,也是相當珍貴的。這些影像和照片對於研究珍稀動物保護工作有著重大的科學研究價值。

在野外放置紅外攝像機也顯得尤為重要,野外有很多不可控因素,除了安置人員需要好的操作之外,對於我們商家來說,製作好的紅外攝像儀也是責任重大。

 

如何防止森林火災

 

20141107隨著造林事業的不斷發展,林地麵積,林業蓄積量逐年增加,防火工作是首要任務。下麵就簡單介紹紅外熱像儀森林防火視頻監控係統特點:

1、遠程視頻監控以直觀,真實,有效而被廣泛應用在許多重點防範地區。遠程視頻監控能在森林發生火災前及時發現火情,從而起到預防火災的目的。

2、遠程視頻監控能在森林發生火災時把現場的圖像傳回指揮中心,指揮中心通過監視前端攝像機圖像指揮調度救火,最大限度的能減小火災造成的損失。

3、遠程視頻監控能真實記錄火災發生前救火過程中以及救火以後現場的真實情況從而對火災進行處理,提供有效真實的資料。

4、在林區各消防瞭望塔製高點架設遠程熱成像可見光雙波段天候攝像機(TVC),覆蓋半徑3公裏,觀測方圓12 平方公裏森林火情。對初發火情,做到及時發現,及時救護。使火災隱患消亡在萌芽狀態。

5、遠程熱成像可見光雙波段天候攝像機(TVC)具有極佳的透霧效果,對於霧、霾等惡劣天的防火能力也得到極大的提高。

6、從消防瞭望塔至林區管理指揮中心通過CDMA傳輸,不受距離限製,不受遮擋,CDMA網絡覆蓋的地方就可以把前端圖像傳輸至監控管理中心。森林防火消防中心可對火情及現場情況進行實時觀察,以便及時了解現場情況協調調度指揮。

7、林區監控管理指揮中心通過CDMA網絡遠程對前端設備進行長焦,短焦控製;對雲台進行上下,左右控製。

8、林區監控管理指揮中心能記錄火情發生,發展和消滅的整個過程,對以後的火情的預防,治理提供真實有效的直觀資料。

 

紅外相機野外監測存在的問題

20141105紅外相機的安全問題
1、紅外相機的丟失主要是保護區與社區接壤邊界犬牙交錯、戰線長,區內不同程度存在人為幹擾。加之我們的設備根據季節特征和野生動物活動規律安放在中低海拔、動物通道等區域。為防止丟失事件發生我們除了要加大巡查打擊力度,還要做好項目的保密及安放設備的隱蔽工作。
2、設備故障,由於野外的不可見因素和不可抗因素較多(包括野生動物進行破壞、天氣因素、空氣濕度等等),另一方麵我們在收取和投放過程中沒有專門裝設備的包,所以發生設備的磕磕碰碰使設備外殼內的自動裝置出現故障。鑒於此我們應該愛惜這些設備,減少人為因素,保證設備正常運行。
紅外相機設備設計缺陷
由於遠紅外相機它的觸發區域小於鏡頭拍攝區域,從觸發到拍照有短暫的時間差,快速行進的野生動物在經過設備前如果不作停留的話就很難撲捉到它的影像,我們要彌補這種缺陷需要靠嗅味劑來解決。
設備放置位置的選擇
1、選擇開闊區域時,應注意清除鏡頭前的雜物和小灌木、蒿草之類的遮擋物。以免風吹動枝葉晃動而改變紅外感溫器對溫度變化的感應,致使相機連續拍照耗盡電源並且沒有實際意義。
2、選擇在動物通道上放置時,相機的鏡頭盡量順著通道方向放置,延長野生動物在相機鏡頭前通過的時間,多拍幾張增加我們對種群個體的鑒定。
3、設備的參數設置,一定要按照項目要求設置,從設備外殼到相機的參數。尤其注意常犯的低級錯誤:時間設置,一定要分開好AM和PM。在確定設置無誤後放置,以減少無效工作和內業資料分析的工作量。
4、在安放設備時應注意避免陽光照射到設備和樹葉的影子投射到設備。

紫外線成像儀在電力行業中的應用

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1.導線架線時拖傷、運行過程中外部損傷、斷股、散股檢測。導線表麵或內部變形都可能導致其附近電場強度變強,從而產生電暈。這對於日常巡查和檢驗工程質量很有意義。
2.檢查高壓設備的汙染程度。汙染物通常表麵粗糙,在一定電壓條件下會產生放電。導線的汙染程度、絕緣子上汙染物的分布情況等,都可利用該技術有效地進行分析。
3.運行中絕緣子的劣化。絕緣子的裂紋可能會構成氣隙,當氣隙的電場強度達到Ed(Ed=3kv/mm)以上,就會產生放電現象。絕緣子的劣化,可能會導致表麵變形,從而使電場強度變強,在一定的條件下產生放電。利用紫外成像技術可在一定靈敏度、一定距離內對劣化的絕緣子進行定位、定量的測量,並評估其危害性。
4.高壓產品的絕緣缺陷檢測。在對試驗品進行電氣耐壓試驗時用紫外成像儀進行觀察,若在試驗時發生閃絡,則試驗品肯定不合格。若觀察到電暈,則應根據電力產品的材料、結構形狀、使用情況以及其它同類產品的測試結果來綜合評估是不是絕緣缺陷、缺陷的嚴重程度等。另外,紫外成像的檢測結果可為電力產品的絕緣診斷與壽命預測提供大量信息,可建立綜合檔案數據,以便更好地診斷分析。
5.高壓變電站及線路的整體維護。由於我國氣候濕潤,一般高壓變電站內放電點隨處可見。傳統的放電異常判別方法有聽聲音(包括超聲波故障偵測)和夜間觀察放電等。由於很多設備的放電並不影響其正常運行,所以聽聲音的方法無法排除幹擾因素和主觀因素,且受偵測距離的限製,通常不能作為判斷的充分依據。當絕緣設備放電到了夜間可看到可見光的時候,已經是十分嚴重了,很多事故正是在絕緣設備未見可見光放電的情況下突然閃絡擊穿引起的。應用紫外成像技術,可以在地麵或直升機上全麵掃描變電站和線路上的設備,並根據經驗判斷哪些電暈是正常的,哪些是不正常的,動態監督異常現象的發展速度,為采取合理的維護措施提供可靠的依據。
6.尋找無線電幹擾源。高壓設備的放電會產生強大的無線電幹擾,影響到附近的通訊、電視信號的接收等,使用紫外成像技術可迅速找到無線電幹擾源。