Archive for 11月, 2021

紅外熱像儀在地鐵防火工作的應用

通過對上海地鐵近年的火災苗子情況和電氣設備類火災苗子案例分析,結合紅外熱像儀的功能介紹、優勢及在上海地鐵的部分運用實例,提出應重視紅外熱像儀的裝備和使用,用科技手段提高火災隱患的發現率。

地鐵具有運量大、速度快、安全等優點,被稱為綠色交通,近年來在國務院《關於加強城市基礎設施建設的意見》[2013(36號)]中,鼓勵有條件的城市按照量力而行、有序發展的原則推進地鐵和輕軌等軌道交通的建設。因此地鐵建設正成為城市基礎設施建設的熱點,截至2014年年底,全國已有22個城市建成地鐵95條,運營裏程2 900km。

由於地鐵身處地下,人員密集,也逐步成為了城市公共安全的新一難題。尤其是一旦發生火災,不僅在人員疏散還是火災撲救都麵臨著巨大的難題,因此,做好地鐵火災隱患的防控是確保地鐵安全的重要保障。紅外熱像儀在地鐵防火工作中的應用實例說明,促進新設備、新技術在地鐵防火領域的運用,以提升地鐵整體火災防控能力。

地鐵近年地鐵火災苗子情況

上海作為全國較早發展地鐵的城市之一,目前已有13條運營線路,運營裏程568公裏,車站337座,日均客流801萬人次,極端高峰客流達1 028.7萬人次,占全市客運量的39.4%。近年來,上海地鐵未發生重大火災事故,但各類火災苗子事故屢有發生。而紅外熱像儀可以防止事故的發生。

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紅外熱像儀在安防監控中的應用與發展?

紅外熱成像監控係統,是基於非製冷紅外熱像攝像機為主要硬件係統,可采用紅外/可見光複合成像、視頻圖像處理及自動識別行為分析報警等相關軟件與之結合的監控方式,可在漆黑夜間或者惡劣天氣條件下完全勝任。因此,在這些特殊場景下就產生了對熱成像產品的需求。據不完全統計,2010年以來,需求量每年都在20%左右的增長速度遞增。可以說市場需求持續旺盛。紅外熱像儀具有很高的軍事應用價值和民用價值。近幾年來,國際紅外熱像儀行業正迎來一個快速發展期,而且從長期來看,民用監控領域的潛在市場需求很大。紅外熱像儀廣泛應用於消防、電力、建築、安防等民用領域。

在森林防火行業應用中,結合前端的熱成像網絡攝像機平台端的自動識別算法可實現火情的智能視頻監控、自動識別和報警聯動,由於紅外熱成像攝像機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,還可以作為有效的防火報警設備。如在大麵積的森林中,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。用現有的普通監視係統,很難發現這種隱性火災苗頭。利用飛機巡邏或遠距離熱成像雲台攝像機,則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,即可透過煙霧發現著火點,把火災消滅在萌芽階段,在第一時間發出警報,使得消防工作及時開展,最大限度的必須國家和人民的財產損失。

在電力等行業的工業設備運行監控中,熱成像攝像機可充分體現其紅外測溫的能力,能感知到電力設備例如變壓器的溫度變化,結合分析軟件可實現異常溫度變化的判別和報警聯動,可實現係統自我保護或主動警報輸出,及時挽救損失,避免造成較大的工業級事故。

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選擇紅外熱像儀應注意哪些問題

1、紅外熱像儀分辨率

專業的紅外熱像儀通常會提供320×240至640×480像素的分辨率。640×480像素越來越成為專業熱成像工作者的標準要求。其中的原因包括:

a.更高的分辨率可提供更好的溫度準確性,盡顯更遠處的細微細節。640×480像素的紅外熱像儀在一個圖像中具有307200個測量點,是320×240像素(76800個測量點)熱像儀的四倍。更高的分辨率不僅測量準確度更佳,而且圖像質量也更加出色。

b.更高的分辨率意味著可以減少拍攝圖像的數量。有了更高分辨率的熱像儀,僅需拍攝一張圖像即可完美覆蓋較大的檢測對象。如果分辨率較低,則需要拍攝更多的圖像來覆蓋相同區域並顯示同樣的細節。

2、熱靈敏度

高靈敏度的紅外熱像儀對於溫差通常較低的建築應用來說尤為重要。需要較高的靈敏度來拍攝更詳細的圖像,從而為更進一步的行動提供診斷依據。即使在溫差很低的環境下,隻要靈敏度越高,手機式紅外熱像儀‍就越能拍攝到越好的圖像細節。

3、紅外熱像儀的附加功能

一般來說,紅外熱像儀越先進,特殊功能就越多。較低端的紅外熱像儀所包含的附加功能有限,但也足以滿足用戶的需求。幾乎所有的專業級紅外熱像儀及少部分較低端的紅外熱像儀都有內置數碼相機。專業級紅外熱像儀具備熱疊加和畫中畫功能,能夠融合可見光和紅外圖像,可以提供更好的數據分析。如果是戶外工作那麼使用這樣一台多功能熱像儀會帶來很多便利,不僅無需配備很多設備,還能提高您的工作效率。

4.、視場角

視場角由熱像儀鏡頭決定,是熱像儀在任何既定時刻看到的場景範圍。對於特寫工作,你需要一個廣角視場(45°或更高)的鏡頭。對於長距離工作,您需要一個長焦鏡頭(12°或6°)。有些相機可能有多個鏡頭用於不同的應用。

5.光譜範圍

光譜範圍是熱像儀中的傳感器檢測到的波長範圍,以微米(μm)為單位進行測量。大多數氣體檢測熱像儀(如丙烷、甲烷和丁烷檢測器)都是中波熱像儀,這意味著它們的光譜範圍在2微米到5微米之間。大部分熱像儀都是長波熱像儀,光譜範圍在8微米到14微米之間。長波熱像儀適用於各項紅外應用,例如電氣檢查、消防救援等。

便攜式紅外熱像儀,在電力行業如何用於巡檢?

在國內,因紅外熱像儀在檢測和運維中有著先天無可比擬的優勢,在電力係統輸電、變電、配電的各大環節和設備中的應用非常廣泛。

通過紅外熱像圖,可實時顯示探測範圍內各電力設備的溫度分布,及時發現設備熱缺陷,保障電力設備安全穩定運行。

基於紅外熱成像技術,在電力行業有多種巡檢科技產品,包括便攜式紅外熱像儀、在線式紅外熱像儀、搭載紅外熱成像的無人機等主流產品,這些產品有何優劣?如何在電力行業應用?

1.在線式,紅外熱像儀是固定式24h不間斷全天候巡檢的重要測溫工具,可用在對主變壓器本體與油箱及相關部件位置、變壓器出線套管線夾等很多重要設備的溫度進行實時監測;在線式測溫具有在線、實時、覆蓋設備範圍廣、自動巡檢、精確測溫、智能分析、智能診斷、受環境及人員技能影響小等特點。

2.便攜式,紅外熱像儀因輕巧方便,往往由檢測工程師隨手攜帶,隨測隨檢,對重點關注部位進行檢測。

對電力輸電、變電設備帶電條件下的狀態診斷,缺陷部位的精確定位,缺陷程度的定量分析等,均需依賴紅外熱像儀提供數據支撐。

電網係統通過便攜式紅外熱像儀、在線式紅外熱像儀、紅外巡檢無人機等產品,可在夜間、雨雪霧霾惡劣天氣和光線微弱的環境下,通過非接觸式的方式,及時發現電力設備的異常發熱與熱缺陷,給運維人員提供診斷設備隱患和故障問題的溫度和圖像數據,指導其采取相應的措施排除安全隱患。在提升電網運營效率的同時,也為電力係統安全穩定運行提供了可靠保障。

總結來說,在線式和便攜式紅外熱成像儀各有優劣,在電力行業的發電站、輸電站、變電站、供電站等場景中均有應用。是電力智能診斷與處理、智能運維的重要工具。

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無人機掛載紅外熱像儀

無人機在航拍、快遞等領域的應用越來越多地走進大眾視野,在傳統行業裏的應用也被越來越多的人關注。比如電力巡檢以前都是以人工為主導,機器為輔助工具,傳統的人工巡線方法也普遍存在數據不直觀、精度低、再利用程度不高、作業強度大、作業周期長以及地形複雜地區難以工作等缺點。如今,電力巡線行業已經迎來一個“爆款”——搭載紅外熱像儀的無人機電力巡檢!

隨著南方電網和國家電網在無人機電力巡線上的不斷嚐試而日漸豐滿。在輸電線路早已穩居世界第一的中國,無人機的增量作用早已從添磚加瓦演化成了中流砥柱。在無人機電力行業應用裏,我們的飛盟平台工業無人機強勢推出,朝著“高效作業”的方向發展。特別是當無人機搭載紅外熱像儀,勢必發揮更為重要的作用。

電力巡線現狀分析

電力線路分布廣泛,所處環境也比較惡劣,加之各種複雜的線路及杆塔部件又長期暴露在外、日曬雨淋、電閃雷擊等,會產生鏽蝕、磨損、自爆等損壞,這些問題如若不能及時發現並消除,就會給電力線路穩定運行帶來極大的隱患,而傳統的人工電力巡線往往出現人員多、工作量大、效率低下、精度低、數據不直觀、再利用程度低、地形複雜地區難以人工作業等問題,行業無人機配合人工巡線可以極大提高工作效率,搭載可見光及紅外熱像儀,可以拍攝電力線路及杆塔部件等圖片信息,分析線路故障隱患,可以說無人機配合人工電力巡線是目前最先進的、技術含量最高的一種線路維護方式,其實用性也是最高的。

紅外熱像儀在日常生活中的應用有哪些?

1、自動化檢查

紅外熱像儀隻能巡檢機器人,華瑞通智能地麵巡檢機器人可以在無人值守或少人值守的通信機房履行巡檢任務,及時發現電力設備的異常現象,自動報警或自動進行及時處置,這對於提升工業巡檢工作的效率和安全性有著重要意義。

2、加工過程控製

加工過程控製主要與生產線上特定產品的溫度測量和或外觀檢查息息相關,將所獲得的參數用於控製和改進工藝,以便產品溫度或外觀符合技術參數要求。如確保質量控製、確定產品是否100%檢驗等。紅外熱像儀還可以實現更多,生產工程師可以利用生產過程的有價值的數據來提高整個生產過程的效率。

3、狀態監測

狀態監測是指在故障出現之前識別出潛在的問題,以防止意外停產,付出昂貴的成本代價。可監控的典型設備包括高低電壓設備、渦輪機、壓縮機等機電設備。有時候還需要監測整個生產過程,因為任何異常都可能引起險情。

4、火災預防/探測

火災可以在極短的時間內銷毀整個場所和存儲區域,毀壞的貨物價值巨大,生命成本更是無法計算。盡管倉庫和儲存區通常配有火災報警係統和消防係統,但是這些係統隻會在火災引發後才開始發揮作用。 紅外熱像儀可在火災發生前檢測熱點,以便相關人員采取必要措施。

紅外熱成像技術是適用於建築領域多種應用的先進科技和有效方法。作為一個資深的建築師,您應該對紅外熱像儀的以下九項應用有所了解。

1、查找滲漏點

紅外熱像儀是可用於快速尋找和檢查管道泄漏的檢測工具,也可以用來檢測鋪設在地板或石膏板下麵的水管,紅外熱像儀可以容易地探測到通過表麵進行輻射的管道熱量的真實情況。

2、檢測樓宇結構

紅外熱像儀是尋找樓宇缺陷最快捷的有效檢測工具。它可以用來檢測建築結構的合格情況,並能夠將熱量損失、潮濕和空氣泄露等各種問題快速轉化為可見的彩色熱圖像。

3、房屋幹燥

為了加快樓宇的幹燥過程,通常需要使用幹燥設備。幹燥設備生成的熱量能夠蒸發牆壁和其他區域的水份。仍然潮濕的區域可以被紅外熱像儀方便地加以檢測,並在紅外圖像中以“冷點”形式出現。

4、檢測空氣泄露點

用於檢測空氣泄露點的常用方法是通過檢測空氣交換率並采用一種被稱為“風門”的檢測過程。在該過程中,房屋內會產生負壓。此時,室外的壓力大於室內的壓力,因此,空氣將會從密封不嚴的區域進入。紅外熱像儀能夠快速檢測到流動的氣流,密封不嚴的區域就可以很方便地被加以識別,並且在完成下一步工序之前解決問題,從而避免由潛在的施工問題變成花費昂貴的棘手問題。

5、尋找屋頂滲漏點

對屋頂滲漏係統進行評估也是紅外熱像儀常見的應用之一。水蓄熱的時間比正常屋頂材料蓄熱的時間長,當屋頂在夜間冷卻下來後,有水的區域由於其溫度比其他區域高,因此,可以輕鬆被紅外熱像儀檢測出來。僅僅修理屋頂的滲漏區域而不用更換整個屋頂,大大節省了成本。

早期的氣體泄漏檢測方法使用“嗅探器”技術和探頭,需要密切接觸或接近接觸被檢目標,檢測人員可能會暴露在肉眼看不到的潛在的有害化學物質中。隨著紅外技術的不斷進步,采用氣體檢測用紅外熱像儀監測氣體泄漏的方法也逐漸被普及。因為它能讓您看見泄漏氣體,迅速鎖定泄漏點。

1、煉油

典型的煉油廠包括兩種類型的工藝流程:分離和轉化。分離工藝流程將原油裂解為有用的組分,或是作為燃料直接銷售或是用作下個工藝的原料。轉化工藝流程修改分子結構,提供具有合適特性的產品,適合於與成品燃料混合。

紅外熱像儀可以對燃料加工廠生產的“輕組分”和中間體做出出眾的響應。一般的經驗法則是,紅外熱像儀可以檢測原油分餾組分,從汽油到煤油均可。

2、石化

生產烴類物質的行業,其原料來自石油煉製的分離工藝或轉化工藝,一般不再在煉油廠加工。使用氣體泄漏檢測用紅外熱像儀,可以觀測到石化行業中使用的或生產的化學品。

3、化工

從基本原料生產非烴類或無機化學品。化工行業通常是批量生產和連續工藝生產,產品純度很高。氣體泄漏檢測用中波紅外熱像儀對該行業的一些化學物質具有良好的響應能力。

4、發電和配電

氣電站通常使用天然氣作為燃料。氣體泄漏檢測用中波紅外熱像儀非常適用於這個行業的檢漏。

5、天然氣

天然氣的生產、儲存、運輸和配送。天然氣主要由甲烷和乙烷組成,中波紅外熱像儀可以清楚地檢測到這兩種氣體。它適用於從天然氣生產到配送網絡再到終端消費者的所有環節的檢漏。

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紅外熱像儀在農業領域的應用

紅外熱像儀應用於農業生產方麵已有很多,剛開始用於園藝產品的分析和蘋果損傷的發現和植物健康狀況的評估。目前,已被廣泛應用於農業和園藝中的貯藏室的設計和控製以及蔬菜的保鮮貯藏、對一些敏感的生物產品進行質量評估和控製,對農作物的生理衰變的檢測在水果和蔬菜成熟時期,通過紅外熱像儀對其進行熱溫的測定往往可以評估氣候對其的脅迫。還有水果和蔬菜新鮮程度的評估、植物不同部分受蟲害的影響、蘋果成熟程度,糖分及種間的差異的鑒定、空氣對流量的測定等當今高科技技術已成為新的產業和投資熱點,創造了億萬的財富和無法預計的社會效益。

農作物在生長過程中受環境和氣候的影響較大,並在農產品的質量和產量上直接反映出來。因此,及時獲取農作物的相關信息對農業生產的調控起到了積極的信息參考作用。運用高分辨率的紅外熱像儀,可以快速、準確地測定農作物表麵溫差變化,並同步監測環境因子(土壤水分含量和氣候條件),實時監測農作物的生長狀況,以探索環境因子對農作物生理指標的影響,從而預測植物的生長趨勢,並及時反映作物是否收到幹旱、高溫等環境的脅迫和生理脅迫。

以紅外熱像儀為核心的紅外遙感可以大麵積農作物的生長情況、有無病蟲害以及產量估算等方麵提供可靠而及時的情報,各種農作物有不同的吸收、反射和輻射光譜特征。這種光譜特征不僅表現在各種農作物在同一光譜區的反射不同,而且同一種作物在不同的光譜區的反射(輻射)也有顯著的差別,甚至同一種作物在不同的季節、不同的地區以及不同的太陽照射角度下,它的反射光譜也各不相同,正是這種不同的光譜特征為確定作物的長勢和監督作物的病蟲害提供了依據。也正是根據這些對作物不同時期的長勢的季節、不同的地區以及不同的太陽照射角度下,它的反射光譜也各不相同。正是這種不同的光譜特征為確定作物的長勢和監督作物的病蟲害提供了依據。也正是根據這些對作物不同時期的長勢進行監視,從而判斷各個時期生長狀態以達到提前對最終的作物產量估算,從而為農產品的運輸、貯藏、加工、市場調度和國際貿易等方麵的工作帶來便利。紅外遙感是快速、大麵積測試作物各種狀態的現代化手段,其優勢在於無接觸地逐個單元對地物“觀察”,無需采樣統計與後處理.遙感人的眼睛延伸。遙感比眼睛功能更強之處在於它能將地物對陽光的反射與自身的輻射光分解為各個波段分別成像,還能夠對人的視覺範圍以外的紅外光或長波的電磁波攝影成像將波段分解越細,越能夠將看似顏色一樣的地物如雪與石灰、水稻與小麥區分開來。

現在所推進的研究,不僅僅是通過對溫度數據的積累可以測量到整體的溫度分布,還希望能夠實現僅針對特定區域的日照時間長短等農作物信息的 “可視化”。 在氣候環境變化方麵,往往會根據常年情況進行預測,但現實情況是常常會與預測發生很大偏差。但人們期待著,如果通過長期安裝固定式攝像頭,能夠實時且定期地同時采集到溫度數據、熱成像以及可視圖像的話,則今後就有可能實現更加有的放矢,即以完全順應環境變化的形式、根據不同環境情況來施投肥料或養分。以大米為例,如果在大米成熟階段遇到持續高溫天氣,會發生所謂的“高溫障礙”,也就是會形成大量的未成熟白色米。

而發生這種情況也不僅僅全部是由於氣溫高所導致的,農業人員的澆水或施肥管理沒有跟上也是原因之一。大米如果發生這樣的“高溫障礙”,其本身的等級將受到很大的影響。而針對這種情況,如果通過導入紅外熱像儀,實時獲取到溫度分布或熱成像數據,可以發現大米成長與“高溫障礙”發生趨勢的關聯性的話,則有可能通過盡早地采取對策,營造出適合大米成長的環境,將大米所受的損失控製在最小的限度之內。另外,通過對溫度數據的積累,可以了解到禾苗或稻葉的日照時間及溫度分布情況,進而通過提供與其相對應的灌水量,也可以減輕大米所受到的損失。更進一步的話,人們期待著數據積累還可以成為在明年、後年是否提早或推遲進行育苗的判斷依據,也就是可以對僅僅靠人類生產經驗所無法對應的部分進行有數據依據的補足。

隨著機器視覺技術、敏感攝影技術及圖像處理技術的發展,紅外熱像儀在現代農業中的應用範圍逐漸拓寬,但是仍然存在一些問題和困難有待進一步探討和研究。

本文來自中國視覺機器網編輯發布

紅外熱像儀在建築方麵的應用:讓白蟻無處可藏

白蟻被國際昆蟲生態研究中心列為世界五大害蟲之一,全球每年因白蟻對房屋建築、水利電力、文物古建、風景園林、農林果木造成的直接經濟損失多達數百億美元。如何科學有效地防治白蟻,有賴於更為專業的檢測工具和整治方法。

區別於傳統依賴人工的“看、聽、探、撬”的白蟻防治手段,其成本高、破壞大、治標不治本,而利用更為專業的紅外熱像儀對建築的安全性——白蟻防治進行無損檢測的方法,顯然更為科學、直觀、高效。

那麼紅外熱像儀又是如何為檢測工程師提供科學的白蟻防治數據參考呢?本

檢測工程師手持紅外熱像儀對新加坡國家藝術理事會建築樓的室外和室內進行全麵地檢測,以下為具體的應用情況:

切斷白蟻進入室內通道:不破壞牆體,快速找出了白蟻進入室內的路徑,在裂縫中發現一隻白蟻,通過紅外熱像儀,迅速發現了白蟻是由肉眼看不見的裂縫進入了室內,為了避免建築物持續受到白蟻侵害,就要優先找到白蟻進入建築物的覓食裂縫,切斷白蟻進入室內的路徑通道。

白蟻進入室內的牆內裂縫(貫穿性孔徑)無法用肉眼直接觀測,而紅外熱像儀可以檢測到。通常內部裂縫處與周邊牆體會有細小溫度差異,檢測人員通過使用高靈敏度的紅外熱像儀,手動調節溫度範圍,精準檢測到了牆體裂縫的微小溫度差異,輕鬆且快速找到了白蟻進入室內的隱蔽裂縫。

整治可供白蟻生存的區域:查找室內所有滲水和滲漏區

白蟻生存需要有充足的水源,所以白蟻一旦進入建築內部,所有濕氣重和水泄漏區域可能成為白蟻的優先生存場所。

檢測工程師通過紅外熱像儀在室內進行快速掃描,發現室內有多處靠近用水管道的牆壁溫度低於周圍牆壁,有滲水漏水的跡象,因此根據掃描結果,後續需要著手整改,恢複牆壁幹燥的環境,不讓此處成為白蟻優先選擇的生存地。

篩查白蟻巢穴:查找室內所有特殊的潮濕點,幫助專業人士判斷

白蟻巢穴通常維持著非常特殊的恒穩恒濕的狀態。由於濕度較高,水分蒸發作用會造成巢穴與周圍牆體有溫度差異,而新加坡全年高溫,如若有蟻巢存在,則溫度相較牆體溫度會偏低(相反,在溫度較低的地區或冬季,白蟻巢穴溫度會高於環境溫度)。

檢測工程師用紅外熱像儀檢測到舞台出口門上方牆體溫度相較周邊低,紅外熱像儀作為檢測工具,為檢測工程師提供了科學的檢測數據支撐,幫助其判定此地是否有巢穴等情況。

檢測室內木質結構:判斷是否有白蟻及蟻巢存在

白蟻可寄居在建築牆體內部,但仍需尋找植物活體、木製品等纖維素為食。因此,還可著重對辦公樓木質結構進行檢測,例如木門、木櫃等,查看是否遭受白蟻啃食。

檢測工程師對首次發現白蟻活動的室外樹木進行紅外檢測,因被蛀空處不再有水分供給,因此會比周圍有水分供給的樹體溫度高,在紅外熱像圖中可直觀查看到溫度差異。同樣,室內木質結構易被白蟻啃食及被選作蟻巢位置,用紅外熱像儀可檢測木質結構內是否有白蟻出沒,同時也可幫助檢測工程師判斷此處是否是蟻巢位置等。

事實上,紅外熱像儀作為建築檢測工具,不僅僅應用在建築白蟻防治檢測中,還可對建築滲漏、空鼓、外牆飾麵粘貼缺陷、建築電氣、建築節能材料、建築密封性、建築內是否暗藏針孔攝像機、建築內暖通係統運行情況進行檢測,可應用於建築安全檢測和建築節能檢測的方方麵麵。

在中國,紅外技術產品在民用領域的應用不止於此。隨著紅外技術不斷普及與廣泛應用,在國民經濟的各大領域發揮著越來越重要的科技作用,同時更好的紅外產品也在逐步走入千家萬戶,用科技的力量幫助人們實現更為便利、安全、智能的美好生活。未來,除了傳統行業應用外,更多創新應用領域的市場需求也將助推紅外市場新的增長極,實現紅外科技惠及大眾的美好願景。

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