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灾难面前,红外热成像为您保驾护航
2017/7/19 9:15:00   FLIR      关键字:灾难,红外热成像      浏览量:
伴随着夏季强降水天气的到来,多地陆续出现山体滑坡、泥石流、洪水肆掠等灾害,随着救灾进展和相关新闻的持续发布,越来越多的事实显现出许多科技在救灾中的应用。现在就红外热像仪在地质灾难中的作用和大家来分享,在灾难面前,红外热成像到底能发挥怎样的作用?

红外热成像仪工作原理

我们首先来了解下红外热像仪的工作原理,自然界中的一切物体,只要其温度高于绝对零度(-273℃),都能辐射电磁波,红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射,它是基于任何物体在常规环境下都会产生的自身的分子和原子无规则运动,并不停地辐射出热红外能量。红外热成像仪通过热成像镜头将物体的红外辐射投射红外探测器上,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,经过放大和视频处理,形成可供人眼观察的视频图像。

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(光谱图)

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,实现昼夜工作。

红外热成像仪的优势:

1.全天候工作,无需光源,不怕强光。

2.穿透雾雨雪能力强,能适应全天候条件下成像。

3.识别伪装能力强。

4.具备温度探测能力,相对于可见光,更有利于提高智能分析的准备性。

5.同时观察1~2km纵深的大场景范围内发现目标。

由于红外热像仪根据场景发散的红外辐射产生热图像画面,因此它们可以提供各种条件下的高对比度热图像。无论天气和照明条件如何,热画面都能以高对比度的热图像清晰显示入侵目标物,这使得安保系统在探测性能方面具有更高的一致性。以铁路监控为例,常规的铁路防护报警主要有桥梁和隧道通知报警、落石检测报警、滑坡和坍方检测报警、雪崩检测报警、水位检测报警等。随着铁路沿线安全视频监控的投资不断增大,同时热成像技术成本的逐渐下降,采用热成像+长焦大镜头摄像机组成的多波段夜视设备,最大的优势就是充分利用各波段成像原理的优势,最终满足各部门间统筹兼顾的需求。

红外热成像仪,可应对严峻的室外环境,防尘防风防雨防宠物,大大降低了误报的可能性,配合预警软件平台,一旦探测到有人或车辆等企图侵入,就会立刻报警。嵌入式智能分析技术的监控跟踪系统,可以用到它所具有入侵检测和自动跟踪功能模块,使边界入侵防范的问题得以解决,内置功能强大的报警分析模块,性能可靠,降低误报率。

常见的地质灾害主要指危害人民生命和财产安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等六种与地质作用有关的灾害,其中更为常见,与大家密切相关的则是前三种崩塌、滑坡、泥石流,这三种地质灾害之间不仅有共通之处,在极端情况(往往是大暴雨、地震)下还存在着相互转化和相互促进的关系。如何能够以最快的速度救助更多的生命已成为国民关注的焦点。

地质灾害防护报警主要有地灾通知报警、落石检测报警、滑坡和坍方检测报警、雪崩检测报警、水位检测报警等

1.预警监测水坝、湖泊、堤坝的险情

红外热像仪可以对水库堤坝的情况实现全天候监控,监控渗漏点、监控开裂塌方、监控水流的大小,无论是白天或是夜间,无论阴雨有雾天还是晴天,热像仪可非常清楚的看到渗漏出来流淌的水,因为水温比环境温度低,同时水的辐射率与周围物体的辐射率有区别,因此即使是同一温度也能分辨出水来。

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而可见光摄像机就不能在夜间看到堤坝的情况,更无法区分出水流来,即使是白天,可见光的效果没有红外热像仪的监控效果好。昆明北方红外特种光学技术公司,拥有远距离监控坝区情况的红外热像仪,可以解决目前坝区监控预报的一些问题。

2.热像仪可全天候远距离(5—10公里)监控山体滑坡情况。

3.公路是通往灾区的生命线,用远距离红外热像仪可以全天候监控几十公里范围内的公路是否畅通、是否被山体滑坡把路堵塞,是否出车祸等,一旦发现问题尽快通知采取行动。

4.远距离探测和搜索被困人员,热像仪在数公里范围内,能非常容易发现被困人员、掉到深沟悬崖中的出事车辆。

5.远距离全天候监控河道中河水流量,以确认上游的水情。

6.红外热像仪可以监测水管漏水、电力输电线、变电站中的电力设备。

7.红外热像仪可检测帐篷的密封性,漏雨点。

8.检测食品、药品。特别是针对地震救灾物资的存储情况(发霉,变质等监测)

9.热像仪可准确检查受灾群众身体受伤部位。

10.夜间可以监控受灾区的安全。

红外热成像检测警系统应用优势

优势分析:

a) 检测可以设定多个任意形状的防区,多个防区位置可以重叠,互不影响;各防区内各类型的参数可以独立设定,互不影响;

b)满足预设条件的多个目标进入警戒区域,可以同时对所有目标分别检测、分类和跟踪;

c) 根据预设条件,可以自动区分防区内入侵者突发事件的类型,只有符合指定特征的突发事件才会引发报警,而其他不符合条件的入侵将会被忽略;

d) 与被动红外传感器(PIR)、地面震动传感器等传统直线(或点式)传感器相比,智能视频入侵检测功能可以提供更大的检测范围、更高的检测率(POD)和更低的误报率(FAR),因此可以用它来替代各种类型的直线(或点式)传感器来进行入侵检测和报警;

f) 扩展性强,具有联动报警功能,一旦有突发事件发生在我们布防的区域,那么红外周界报警系统对周边监控产生联动,自动转向报警区域,中心监视器画面自动切换到报警防区,硬盘录像机自动对该防区图像进行录制,现场警灯警视。

滑坡造成泥石流造成人生命的损失,面对如此厚的土体,生命难以维系,但只要有一丝希望,救援人员就不会放弃。在灾难面前,红外热成像到底能发挥怎样的作用?

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无人机搭载红外热像仪

灾害发生后,当局需要及时进行损失评估,以便于知道有多少人受到影响和可能的混乱程度。要想在空中投放很多电子眼,无人机是一种廉价又高效的方式。 配备视频和红外热像仪,无人机也能执行有效的搜索和救援任务。它们能够飞越广泛而遥远的区域,在精确搜索模式下找到失踪的人们。

它们可以帮助第一反应部队如警察和消防队找到设立临时集结区的地方。它们能发现幸存者,甚至听到他们的声音或查明身处的位置。

即使街道上堆满了不可跨越的碎片,无人机加红外热像仪,可以提供关键数据。这种即时启动的能力,让无数命悬一线的人重获生机。

运用无人机搭载热像仪高空观测设备航拍,重建了整个区域的原始地理信息;同时对泥石流流向和作用力等进行数学分析,得出楼房被冲击后的位移以及坍塌方位,从而确认被掩埋楼房的大**置,如此,为救援人员进行有目标的实地搜救提供了重要帮助。同时,通过热像仪检测现场是否有异常热源,根据掩埋物的相关信息,推测热源是否有危险,再做出相应救援方案。

热成像+长焦大镜头

采用热成像+长焦大镜头摄像机组成的多波段夜视设备,最大的优势就是充分利用各波段成像原理的优势,最终满足各部门间统筹兼顾的需求。

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救援难,机械人工刨挖8、9米都到不了底

通过与无人机组合,高空观测设备航拍,重建了整个区域的原始地理信息;同时对泥石流流向和作用力等进行数学分析,得出楼房被冲击后的位移以及坍塌方位,从而确认被掩埋楼房的大**置,如此,为救援人员进行有目标的实地搜救提供了重要帮助。同时,通过热像仪检测现场是否有异常热源,根据掩埋物的相关信息,推测热源是否有危险,再做出相应救援方案。

下图为深圳滑坡"泥下地图"发布:标记出16个掩埋点:

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其实,热像仪一直以来都是工业和建筑行业的一个重要话题。而该领域最新一项发展就包括了空中热成像检测。通过热像仪与无人机相结合,尤其能够用于对无法靠近的建筑或电线进行热成像检测,可大量应用于消防救灾和执法工作。同时,热成像无人机能检测光伏系统。这项技术还可用于其他工业领域:研发、领先的航空考古学,或对动物的观察等等。

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