雅江山體滑坡監測系統
紅外熱成像主要利用不同溫度的目標形成不同熱輻射,從而通過熱成像鏡頭將目標的紅外輻射采集到紅外傳感器上,進而將強弱不同的紅外輻射信號(不同溫度)轉換為相應的電信號,經放大和視頻處理,形成可供人眼觀察的視頻圖像。由于紅外熱成像主要是根據目標發散的紅外輻射產生紅外熱圖像,因此具有無需光源、不怕強光、透霧雨雪能力強的特點,具有良好的全天候工作能力,可實現大場景范圍的監測。
如圖1所示,按照監測距離1km,監測視場寬度200m計算,典型成像視場為11.4度。
圖1 典型視場估算
熱成像槍機
圖2 30-150mm熱成像槍機實物照片.
30-150mm熱成像槍機參數表
30-150mm | ||
類別 | 指標參數 | 備注 |
熱成像性能參數 | ||
探測器類型 | 8~14um非制冷探測器 |
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分辨率 | 640×512 |
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像元間距 | 17μm |
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幀頻
| 50Hz |
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紅外鏡頭焦距 | 30~150mm |
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F# | 1.2 |
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視場角 | 20.6°×16.5°~4.2°×3.3° |
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NETD | ≤50mK@25℃,F#1.0 |
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調焦范圍 | 5m~∞ |
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電子放大 | 2×、4× |
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極性 | 黑熱/白熱 |
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圖像亮度/對比度 | 自動/手動 |
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調焦方式 | 電動調焦/自動聚焦 |
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視頻編碼 | ||
視頻壓縮標準 | H.264 |
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視頻編碼分辨率 | D1 |
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視頻幀率 | 25 fps |
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視頻碼率 | 32Kbps-10Mbps,*大10Mbps |
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電源 | ||
供電電壓 | DC12V |
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輸出接口 | ||
網絡接口 | 10M/100M自適應以太網口 | 支持 DHCP、TCP、等多種網絡協議。
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物理特性 | ||
尺寸 | 324.5mm×172mm×173mm(L×W×H) |
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重量 | ≤8.5Kg |
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環境參數 | ||
工作溫度 | -40℃~+50℃ |
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存儲溫度 | -50℃~+60℃ |
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沖擊 | 30g | 持續時間11ms |
振動 | 5Hz~500Hz~5Hz,1.5g | 持續時間12min |
防護級別 | IP66 |
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30-150mm焦距下紅外熱成像效果見圖3.
(a)1km成像效果
(b)2km成像效果
圖3 30-150mm熱成像圖片
2、熱成像球機
圖4 20-100mm熱成像球機實物照片
20-100mm熱成像球機參數見表2
表2 20-100mm熱成像球機參數表
類別 | 指標參數 | 備注 |
熱成像性能參數 | ||
探測器類型 | 8~12um非制冷探測器 |
|
分辨率 | 640×512 |
|
像元間距 | 17μm |
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幀頻
| 50Hz |
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紅外鏡頭焦距 | 20~100mm |
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視場角 | 30.4°×6.2° |
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NETD | ≤60mK |
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調焦范圍 | 5m~∞ |
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電子放大 | 2× |
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極性 | 黑熱/白熱 |
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圖像亮度/對比度 | 自動/手動 |
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調焦方式 | 電動調焦/自動聚焦 |
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可見光性能參數 | ||
可見光CCD規格 | 1/4〃彩色CCD |
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像元總數 | 380000 |
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可見光鏡頭焦距 | 3.4~122.4mm |
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可見光鏡頭視場 | 1.7°×57.8° |
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穩定平臺參數 | ||
穩定精度 | ≤0.05mrad |
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回轉范圍 | 方位:360°俯仰:-110°~+30° |
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*大角速度 | 方位/俯仰:≥60°/s |
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*大角速度 | 方位/俯仰:≥100°/s |
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電源 | ||
電源 | 直流28V | 18V ~ 32V |
*大功耗 | ≤250W |
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平均功耗 | ≤70W |
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輸出接口 | ||
視頻輸出 | 模擬視頻輸出PAL制/HD數字輸出 |
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串口 | RS422 |
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物理特性 | ||
尺寸 | 直徑229mm 高度372.5mm |
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重量 | ≤9Kg |
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環境參數 | ||
工作溫度 | -40℃~+55℃ |
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存儲溫度 | -45℃~+80℃ |
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MTBF | 1000h |
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工作高度 | 5000m以下 |
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防護級別 | IP66 |
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圖5為20-100mm熱成像球機參數成像效果。
(a)熱成像效果
(b)可見光成像效果
圖5為20-100mm熱成像球機參數成像效果
熱成像破霧/霾能力測試結果
圖6是150mm焦距熱成像破霧能力實測結果。地點北京市中科院半導體所1號樓,觀測目標是上地方向的6km處的上地國際創業園及33km處的八達嶺山地。
2019年2月22日上午9點30左右根據天氣預報海地區能見度約為5km。從人眼及可見光成像無法發現6km處的上地國際創業園,如圖6(a)所示。圖6(b)是同等條件下熱成像圖片,可以同時觀測到6km的上地國際創業園和33km處的山體。圖6(c)是晴好天氣條件下,能見度優于20km的上地國際創業園照片。
(a) 可見光成像(能見度約為5km)
(b) 與圖(a)同等條件下熱成像效果(能見度5km)
(c) 天氣晴好條件下可見光圖像(能見度優于20km)
圖6 焦距150mm(視場4.20)熱成像圖片