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    森林防火監控系統中 激光紅外燈的應用

    文字:[大][中][小] 2016/3/31 10:34:29    瀏覽次數:    

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      隨著造林事業的不斷發展,林地面積,林業蓄積量逐年增加,防火工作是首要任務。森林火災是世界性的林業重要災害之一,年年都有一定數量的發生,造成森林資源的重大損失和全球性的環境污染。森林火災具有突發性,災害發生的隨機性,短時間內能造成巨大損失的特點。

      因此一旦有火警發生,就必須以極快的速度采取撲救措施,撲救是否及時,決策是否得當,重要原因都取決于對林火行為的發現是否及時,分析是否準確合理,決策措施是否得當。為此國內外都在為預防,減少和控制森林火災而努力。為了早日實現森林防火工作的規范化,科學化,信息化,貫徹“預防為主,積極撲救的方針”,真正做到早發現,早解決。森林防火監控的建設工作就顯得比較重要。
      由于森林防火監控系統的建設環境和建設要求,使得森林防火監控系統不同于別的監控系統,森林防火監控系統應具備六大特點:
    1監控范圍大、距離遠;2全天候監控;3無線傳輸;4風光互補供電(陰雨天最少保證24小時);5避雷接地安全可靠;6前端設備工作狀態中心監控。針對這些特點,系統在選用設備時的要求也要盡可能符合這些特點,滿足相應要求。激光紅外燈作為一種新型紅外補光光源,相對比與其他光源,在森林防火監控系統中的應用,有著不可比擬的優勢。
      1.激光紅外燈可以很好的滿足系統視野寬、無障礙、監控面大,盡量少設監控點,并盡可能使得每個監控點監控覆蓋的森林面積最大的要求。目前的森林防火監控系統中,白天監控基本不存在問題,可是對于夜間監控,寬視野、遠距離是很難逾越的障礙。夜間監控對于紅外補光設備的要求比較高,原本傳統的紅外燈的投射距離至多100米,而且森林綠色植被對不同紅外光有較大的吸收,使得夜間紅外照明效果大打折扣。對于這一問題,最佳的解決方案就是激光紅外燈。因為激光紅外燈至少可以滿足100~500米的照明距離,并且由于激光紅外燈波長單一、能量集中,可以使得綠色植被對于紅外光線的吸收影響降低40%,完全能實現標稱距離的照明。
      2.監控點要全天候工作,所以必須解決夜間監控問題,夜間監控的核心是提供能夠實現有效距離、有效亮度的紅外補光設備,配合紅外敏感型彩色轉黑白攝像機及日夜兩用型鏡頭,滿足至少在300米外能看清人物活動;云臺要求選用螺桿傳動的室外一體化云臺,為了減少遠距離圖像的抖動,攝像機的安裝也要確保牢固穩定。所以對以紅外燈選擇,直接關系到監控系統的完善性和實用性。對比目前已有的紅外解決方案,激光紅外燈結合低照度感紅外攝像機的主動式監控前端是最具性價比的設備方案。相比熱探測被動紅外系統,激光紅外系統具有無可比擬的價格優勢,同時可以滿足監控中對于畫面清晰度、事物分辨度的要求,可以很清晰的判別著火林木特征,及有效取證。
      相比普通LED紅外系統,激光系統最大的優勢就是更廣的監控范圍、更遠的監控距離、更高亮度的監控畫面。
      3.由于森林防火監控自身的特點,傳輸方式不可能全部采用有線或光纜。因此必須考慮無線網絡或無線結合有線網絡的方式,這是森林防火系統與其他監控系統最大的區別。無線傳輸系統需要增加相應的無線傳輸設備,這樣就對前段系統的安裝有更高的要求:
      一、盡可能的降低前段設備整體重量;
      二、前段設備之間的信號干擾,應盡可能的降低,如體積遮擋、電磁干擾等。激光紅外燈相比其他紅外補光設備,體積和重量都具有相當優勢,并可根據需要與攝像機等設備進行有效集成,大大降低這方面對于前段系統的影響,降低施工強度、便于實施安裝。激光紅外燈本身沒有電磁信號產生,更談不上電磁干擾,對于無線傳輸設備的運轉沒有任何影響。
      4.風光互補供電系統是森林防火監控系統重點,它的性能優劣將直接決定森林防火監控前端系統的成敗。風光互補的供電方式解決了供電傳輸問題,使得前段設備的供電不在需要架設專門的線路,適用于森林防火監控的野外環境要求。但風光供電系統相比較傳統線纜傳輸供電系統,最大的不足就是供電能力有限,對于設備的整體功耗有嚴格限制。在森林監控系統的前端集成了攝像機、紅外燈、云臺、防雷系統、無線傳輸系統、煙塵探測系統等各種應用系統,而這些前段設備只能由單一的風光供電系統供電,所以任何設備有效的降低消耗功率都是對整個系統負載穩定的貢獻。低功耗是激光紅外燈相比于其他紅外補光設備的核心優勢之一,激光的發光本質是直接電光轉換,最高效率可達65%,理論上10W電能可產生6.5W的光能,在同樣的效果要求和照明要求情況下,激光紅外燈的功耗最低,最適合于太陽能、風能供電的系統應用。
      5.由于整個監控前端設備地處深山,維護極為不便,所以對于所有前段產品的壽命、質量穩定性有著更高的要求,一方面降低了整個系統維護工作的強度和費用,另一方面也保護了用戶的利益。分析整個前段設備,目前影響系統穩定性的最大制約因素恰恰是在紅外補光設備上。目前的LED等紅外補光設備使用壽命至多堅持6~9個月,而且在使用過程中光衰顯現明顯,嚴重影響系統的維護和使用。激光紅外燈在這方面有比較明顯的優勢,首先需要闡明的是作為半導體產品,都是有壽命的,激光紅外燈目前已測的無衰減周期是8000小時,配合光敏開關節電模式,可以實現25~30個月的穩定工作。使得紅外補光設備對于整個前段的穩定性影響大大降低,并且激光紅外燈為滿足自身正常工作,都是嚴格密封的,使得風雨、煙塵對于設備的干擾被完全屏蔽。
      綜上所述,激光紅外燈在森林防火系統中的應用前景極為廣闊,可以很好的解決森林防火視頻監控系統中的夜間監控照明問題。相對于傳統的遠距離激光紅外激光系統,西安歐益光電科技有限公司開發出的美萊特激光紅外燈具有更高的性價比優勢,可以根據實際環境要求、工程項目要求選擇相配套的攝像機等設備,組合出最佳性價比的激光夜視監控系統。


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