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安防领域大显身手——红外热像仪

20141124白天和夜间的视线不一,致使在夜间的时候,工作效率低下,尤其是一些较隐蔽的工作,将无从下手。但是红外热成像仪,物体都会发出红外线,都能被其捕捉到,使得工作能够顺利的进行,在安防中的应用也显得尤为重要。
1.夜间及恶劣气候条件下目标的监控
夜晚,由于众所周知的原因,可见光器材已经不能正常工作,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。而红外热成像仪是被动接受目标自身的红外热辐射,无论白天黑夜均可以正常工作,并且也不会暴露自己。同样在雨、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,但红外线的波长较长,特别是工作在8~14um的热成像仪,穿透雨、雾的能力较高,因此仍可以正常观测目标。因此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。
2.防火监控
由于红外热成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。而应用红外热成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。
3.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,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。

红外热像仪——健康好帮手

自从1956年英国学者R.Lawson第一次用红外热像仪拍摄出乳腺癌的红外热像图之后,红外热像技术在临床应用便得到了广泛的研究。红外热像技术是不同于X光、B超、CT、核磁共振等结构影像技术的新型医学影像诊断技术。它通过接收人体体表红外辐射来获得人体体表的温度分布图,从而间接反映人体器官的代谢和血液循环情况,是一种功能型的诊断技术。

红外热像仪特有的属性,使其很快便成了医疗行业的好帮手。通过测温来反映人体的生理状况。具体是怎么实现的,首先来分析其原理。

温度是反映人体生理病理状态的重要参数之一。皮肤温度和局部血流量及体内器官有密切的联系,它是计算人体能量损失、分析人体体温调节等生理活动的一个重要参数,当人体患病或某些生理状况发生变化时,人体组织代谢、血液循环、神经状态及功能等也随之发生变化,体表相应部位的皮肤温度也出现异常。这个温度异常区域的分布形态代表了体内某种病症的反映。因此,了解人体体表的温度分布状态对于人体生理和病理状态的研究,对于了解全身的机体功能状态具有一定的意义。

红外热像仪其实并不算是一个新鲜的工具,它在医学上的临床应用已经有50多年的历史。人们首先将其用于乳腺疾病的诊断。它是继X光、B超、CT、核磁共振等结构影像诊断技术之后的有一个崭新的医学影像技术。但是,它的发展一度受到该项技术的关键设备——红外热像仪的各种技术性能指标及昂贵价格的限制,未能广泛地被医疗工作者所接纳。随着红外热像技术的不断发展和完善,它在医疗诊断中的应用又重新受到国内外学者的关注和重视,并在一定范围内得到了成功的应用。因此,深入探究人体红外辐射的本质、特征及其生成机理具有普遍和深远的意义。

现在人们已广泛将热像仪用于各种疾病的诊断,包括肿瘤、癌症、炎症、疼痛、糖尿病等疾病诊断中,诊断最常用方法就是将患者的红外热像图和健康对照组的热像图进行比较,按照一定的标准来判别。因此,对于健康人体的皮肤温度分布的研究,特别是建立起完整的健康人体体表各部位温度分布的标准化数据库就显得特别重要,这对于红外技术在疾病的早期预测和诊断、肿瘤和疼痛的研究具有重要的意义。然而,在实际中,人体的皮肤温度高低和分布情况因人而异,而且即便是同一个人,在收到环境、生理、心理、时间和季节等诸多因素的影响也会变化,从而呈现出不同的温度分布。所以检测标准的建立具有一定的难度。

由上面的阐述,由于红外热像技术的发展,红外热像仪在生物医学中的应用越来越受到广泛的重视,从而健康人体体表温度分布的研究就成为一个亟待解决的问题,由于外界因素的干扰,它还存在很多的问题,都需要加以控制。因此,对健康人体体表温度分布特征的研究,特别是对人体体表温度分布左右对称性的研究,在临床医学应用中具有很大的实用价值和现实意义。

红外热像仪——海洋上的大英雄

20141112浩瀚的大海,不仅是探险者神往的地方,也由于自身的宝贵资源,吸引着无数的人。任何事物都具有双刃剑,他诱惑的神秘感,同时也是令人窒息的。海洋事故不容小觑,加强安全措施的同时,对于发生事故后的补救措施也是相当重要的。

热成像仪是一种能够探测极小温差的摄像机。这些温度差异被转换成实时的视频图像,显示在监视器上。这种视频图像极其适用于夜视情况。与其他需要少量光线产生影像的夜视系统不同,热像仪完全不需要任何光。这使它成为人们在全黑环境、黑暗的夜晚观看的完美工具。

红外热像仪对于在海洋海事上的应用非常广泛。它可以弥补人类极限的缺陷,开启全天候监视功能,日夜均可以清晰地监视目标,实现了变黑夜为白昼,方便执法、巡逻船舶以及更容易看清和发现远处潜在的危险,保障了驾驶人员的安全。海上的天气是无法预测的,但是红外热像仪不熟雨雾天气的影响,同时也不受白天阳光对海面的反光、夜间探照灯光的干扰,而这些优点是目前图微光、激光夜视设备所不具备的。

除了以上描述的优势之外,还有更重要的一点,远距离、大范围搜索船只,唯有其能精准快速的完成。同时也可以观察航道交通、浮标、桥梁等情况,也容易侦查到雷达不易发现的木质、玻璃纤维等目标。

面对突发情况,如不慎落入海水的人员,利用红外热像仪可以快速方便的寻找并施救,有效的节省了人力和物力。任何事物都离不开环保这一环节,可以利用红外热像仪辅助观察海上是否有船只出现漏油、排污现象。尤其在夜间,普通摄像机根本无法完成这项艰巨的任务,但是红外热像仪可以非常清楚的看到水中的油污现象。

归纳整理之后发现红外热像仪竟然有这么多的优点,海上的Big Hero非他莫属。

 

红外相机给我们带来意想不到的惊喜

20141110野生动物,正是由于野外这样一个大环境,赋予了动物们矫健的身姿,与园内的各类动物不一样,野外的动物多了野性,同时物竞天择,适者生存在其身上也是体现的淋漓尽致。当然这给需要研究某一珍稀物种的科学家来说,也是比较头疼的事情,野外的动物大多比较矫捷,动作迅速,如果仅仅人为拍摄恐怕很难捕捉到他们的踪迹,而这时红外摄像机就显得相当重要,当然随着科技的发展,红外热像仪也正在逐步壮大崛起。

在各类红外摄像机的辅助下,可以捕捉到平时难以捕捉的景象,早前就从甘肃白水江国家级自然保护区拍到了很多珍贵的有研究意义的照片和录像。斑羚在林间戏耍,夜间大熊猫活动图像,机敏的红腹角雉,呆萌的羚牛在林间小憩,时而挠头,时而东张西望可爱的藏酋猴。还拍到了神秘的大型猫科动物,由于其行动速度太快,只能拍到其后半部分,但是作为研究资料,也是相当珍贵的。这些影像和照片对于研究珍稀动物保护工作有着重大的科学研究价值。

在野外放置红外摄像机也显得尤为重要,野外有很多不可控因素,除了安置人员需要好的操作之外,对于我们商家来说,制作好的红外摄像仪也是责任重大。

 

如何防止森林火灾

 

20141107随着造林事业的不断发展,林地面积,林业蓄积量逐年增加,防火工作是首要任务。下面就简单介绍红外热像仪森林防火视频监控系统特点:

1、远程视频监控以直观,真实,有效而被广泛应用在许多重点防范地区。远程视频监控能在森林发生火灾前及时发现火情,从而起到预防火灾的目的。

2、远程视频监控能在森林发生火灾时把现场的图像传回指挥中心,指挥中心通过监视前端摄像机图像指挥调度救火,最大限度的能减小火灾造成的损失。

3、远程视频监控能真实记录火灾发生前救火过程中以及救火以后现场的真实情况从而对火灾进行处理,提供有效真实的资料。

4、在林区各消防瞭望塔制高点架设远程热成像可见光双波段天候摄像机(TVC),覆盖半径3公里,观测方圆12 平方公里森林火情。对初发火情,做到及时发现,及时救护。使火灾隐患消亡在萌芽状态。

5、远程热成像可见光双波段天候摄像机(TVC)具有极佳的透雾效果,对于雾、霾等恶劣天的防火能力也得到极大的提高。

6、从消防瞭望塔至林区管理指挥中心通过CDMA传输,不受距离限制,不受遮挡,CDMA网络覆盖的地方就可以把前端图像传输至监控管理中心。森林防火消防中心可对火情及现场情况进行实时观察,以便及时了解现场情况协调调度指挥。

7、林区监控管理指挥中心通过CDMA网络远程对前端设备进行长焦,短焦控制;对云台进行上下,左右控制。

8、林区监控管理指挥中心能记录火情发生,发展和消灭的整个过程,对以后的火情的预防,治理提供真实有效的直观资料。

 

红外相机野外监测存在的问题

20141105红外相机的安全问题
1、红外相机的丢失主要是保护区与社区接壤边界犬牙交错、战线长,区内不同程度存在人为干扰。加之我们的设备根据季节特征和野生动物活动规律安放在中低海拔、动物通道等区域。为防止丢失事件发生我们除了要加大巡查打击力度,还要做好项目的保密及安放设备的隐蔽工作。
2、设备故障,由于野外的不可见因素和不可抗因素较多(包括野生动物进行破坏、天气因素、空气湿度等等),另一方面我们在收取和投放过程中没有专门装设备的包,所以发生设备的磕磕碰碰使设备外壳内的自动装置出现故障。鉴于此我们应该爱惜这些设备,减少人为因素,保证设备正常运行。
红外相机设备设计缺陷
由于远红外相机它的触发区域小于镜头拍摄区域,从触发到拍照有短暂的时间差,快速行进的野生动物在经过设备前如果不作停留的话就很难扑捉到它的影像,我们要弥补这种缺陷需要靠嗅味剂来解决。
设备放置位置的选择
1、选择开阔区域时,应注意清除镜头前的杂物和小灌木、蒿草之类的遮挡物。以免风吹动枝叶晃动而改变红外感温器对温度变化的感应,致使相机连续拍照耗尽电源并且没有实际意义。
2、选择在动物通道上放置时,相机的镜头尽量顺着通道方向放置,延长野生动物在相机镜头前通过的时间,多拍几张增加我们对种群个体的鉴定。
3、设备的参数设置,一定要按照项目要求设置,从设备外壳到相机的参数。尤其注意常犯的低级错误:时间设置,一定要分开好AM和PM。在确定设置无误后放置,以减少无效工作和内业资料分析的工作量。
4、在安放设备时应注意避免阳光照射到设备和树叶的影子投射到设备。

紫外线成像仪在电力行业中的应用

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1.导线架线时拖伤、运行过程中外部损伤、断股、散股检测。导线表面或内部变形都可能导致其附近电场强度变强,从而产生电晕。这对于日常巡查和检验工程质量很有意义。
2.检查高压设备的污染程度。污染物通常表面粗糙,在一定电压条件下会产生放电。导线的污染程度、绝缘子上污染物的分布情况等,都可利用该技术有效地进行分析。
3.运行中绝缘子的劣化。绝缘子的裂纹可能会构成气隙,当气隙的电场强度达到Ed(Ed=3kv/mm)以上,就会产生放电现象。绝缘子的劣化,可能会导致表面变形,从而使电场强度变强,在一定的条件下产生放电。利用紫外成像技术可在一定灵敏度、一定距离内对劣化的绝缘子进行定位、定量的测量,并评估其危害性。
4.高压产品的绝缘缺陷检测。在对试验品进行电气耐压试验时用紫外成像仪进行观察,若在试验时发生闪络,则试验品肯定不合格。若观察到电晕,则应根据电力产品的材料、结构形状、使用情况以及其它同类产品的测试结果来综合评估是不是绝缘缺陷、缺陷的严重程度等。另外,紫外成像的检测结果可为电力产品的绝缘诊断与寿命预测提供大量信息,可建立综合档案数据,以便更好地诊断分析。
5.高压变电站及线路的整体维护。由于我国气候湿润,一般高压变电站内放电点随处可见。传统的放电异常判别方法有听声音(包括超声波故障侦测)和夜间观察放电等。由于很多设备的放电并不影响其正常运行,所以听声音的方法无法排除干扰因素和主观因素,且受侦测距离的限制,通常不能作为判断的充分依据。当绝缘设备放电到了夜间可看到可见光的时候,已经是十分严重了,很多事故正是在绝缘设备未见可见光放电的情况下突然闪络击穿引起的。应用紫外成像技术,可以在地面或直升机上全面扫描变电站和线路上的设备,并根据经验判断哪些电晕是正常的,哪些是不正常的,动态监督异常现象的发展速度,为采取合理的维护措施提供可靠的依据。
6.寻找无线电干扰源。高压设备的放电会产生强大的无线电干扰,影响到附近的通讯、电视信号的接收等,使用紫外成像技术可迅速找到无线电干扰源。