热成像技术周界入侵防范监测应用解决方案v2022.docxVIP

PAGE 2 热成像技术周界入侵防范 监测应用解决方案 浙江大立科技股份有限公司 二0二二年一月 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 第1章 概述 3 1.1 行业背景 3 第2章 需求分析 4 2.1 红外热成像基本原理 6 2.2 红外热成像技术特点及应用前景 8 第3章 系统总体思路 10 3.1 设计原则 10 3.2 设计依据 11 第4章 系统详细设计 12 4.1 设计思路 12 4.2 系统架构 12 4.3 产品选型 12 第1章 概述 随着中国社公的发展进步和人们生活水平的不新提高,人们对安全掲术防范的意识和需求也逐步提高。什为现代化的周界安防技术已在城市内的住宅小区、企事业单位办公区域、公共筑等周界防范上得到了泛成用,通过与传统的周界物防措施(围墙、铁栏等)相结合,形成了比较定善的周界技防、物防体系。但目前泛使用的周界安防技术都存在一世不足,难以满足用户的各种需求,红外热成像技术作为主要应用在军事等域的技术,近年来纷纷进入民用域,市场上已出现多种红外热成像产品,并在各个领域开始应用。 行业背景 国内目前应用的周界防范报警系統主要有一下几种：主动红外报警系统、微波墙式报警系统、泄露电缆式周界探测报警系统、驻极体振动电缆报警系统、光纤传感器周界报警系统、基于视频分析技术的周界报警系统等。其中，基于主动红外对射探器的周界报警系统，因其技术成熟、价格便宜、安装简单等特点,是目前国内市场应用最多的周界报警系统。但其缺点也十分明显:只能防护直线区域，宜受落叶、雨雪等环境因素影响，无法区别人和动物，误报率较等。 微波墙式报警系统与主动红外报警系统的原理相似，只是用微波墙替代了红外光束，它对雨雪沙尘等恶劣天气有较强的抗干扰能力，但也只能防护直线区域，不适合防护大范围、不规则周界。 泄露电缆、振动电缆、光纤传感器报警系统都是利用材料物理特性的变化，从而转换成电信号来报警的。其优点是不受天气影响、可随周界形状变化而变化,适合不规则且范围较大周界，可地埋或安装在围栏上。缺点是报警点难以准确定位，且价格较高。 视频周界报警系统主要应用于周界的出入口，它是利用视频运动和跟踪技术来对闯入保护范围的移动目标进行报警，该系统保护范围较小,受光线影响大。 第2章 需求分析 常规周界报警系统各有特点，各有其适用领域，但一般不单独使用，需要和视频监控系统配合才能构成一个比较完善的周界技防体系。视频监控系统一般用于确认具体报警位置、记录报警区域情况、进行视频跟踪等，为处理警情提供有力的技术保障。然而，目前广泛使用的摄像机都是感应可见光的，在夜晚和沙尘、大雾天气则无法看清，即使配置了红外照明，观察距离也有限，成像质量无法令人满意，这就为周界防范带来了隐患。其次，以上周界报警系统都是事发后报警，不能提前预警，而且报警位置只能是大概位置，这就达不到防患于未然的更高要求。 如何解决这些问题，热成像技术是能在完全漆黑的环境及各种天气条件下进行观测的新型工具,通过使用红外热像仪“看清”物体散发出的热能。红外热像仪可生成可见红外线或“热”辐射图像。根据物体间的温差生成清晰的图像,即使最小的细节也能纤毫毕现,并且能够昼夜工作。红外热成像技术为周界防范技术提供了一种新的解决方案，其应用情景十分广阔。如图： 红外热成像基本原理 随着市场需求的增加,现代传感技术中发展迅速的红外热成像技术不断完善并在安全防范系统中得到了应用。 热成像系统的就是通过能够透过红外辐射的红外光学系统将景物的红外辐射聚焦到能够将红外辐射能转换为便于测量的物理量的器件 — 红外探测器上，红外探测器再将强弱不等的辐射信号转换成相应的电信号，然后经过放大和视频处理，形成可供人眼观察的视频图像。红外热成像系统将物体发射的红外辐射转变为人眼可见的热图像，从而使人眼的视觉范围扩展到不可见的红外区，其基本原理方框图如图： 红外辐射 红外线普遍存于自然界中，任何温度高于绝对零度(-273℃)的物体都会发出红外线。通常把红色光线波长大于0.75μm且小于1000μm的这一段电磁波称作“红外线”,也常称作“红外辐射”。 红外线按照波长不同可分为：近红外(0.75μm-3μm)、中红外(3μm-6μm)、远红外(6μm-15μm)、极远红外(15μm-1000μm)。红外线在大气中穿透性比较好的波段称为“大气窗口”。红外热成像技术就是利用了短波在1μm~5μm之间与长波在8μm~14μm之间的“大气窗口”。 红外热像仪的主要参数 工作波段：一般是3μm-5μm或8μm-12μm。 探测器类型：可分为非制冷和制冷型两大类。非制冷主要有热释电、多晶硅、氧化钒等材料；制冷型主要有碲镉汞( HgCdTe)、量子阱(QWIP)等材