激光紅外技術(shù)作為在安防行業(yè)應用最早的紅外技術(shù)之一,至今已經(jīng)有10年的歷史,,激光技術(shù)的使用主要集中于森林防火,、油田和邊防監(jiān)控等特定場所,使用量相比普通紅外非常小,,未對安防行業(yè)造成較大影響,。那么激光紅外是否適合在安防行業(yè)大規(guī)模應用呢?又是什么原因阻礙激光紅外技術(shù)無法在安防行業(yè)大規(guī)模應用?
LED紅外燈優(yōu)勢
LED紅外技術(shù)從2000年開始應用于安防行業(yè),,已有12年歷史,,目前雖然市場上出現(xiàn)了陣列紅外和點陣紅外等衍生產(chǎn)品,但普通的LED紅外產(chǎn)品仍占據(jù)了大部分的紅外市場,,是什么原因讓普通LED紅外產(chǎn)品在安防行業(yè)如此成功,,筆者試做分析。
安防行業(yè)發(fā)展初期,,人們發(fā)現(xiàn)需要夜視監(jiān)控時,,首先的紅外產(chǎn)品是鹵素燈。在使用鹵素燈的過程中,,發(fā)現(xiàn)鹵素燈的體積較大,,功耗也較大,一般從100多瓦到1000多瓦,,工作溫度高達800℃以上,,產(chǎn)品易損壞,使用壽命在1500小時左右,,每兩月就要更換一次,,這么短的使用壽命,迫使人們?nèi)ふ腋玫奶娲庠础?/p>
鹵素紅外燈的壽命短,、體積大,、功耗大、價格高等缺點注定其要被安防行業(yè)淘汰。在這種情況下,,LED紅外發(fā)射管就被引入到安防行業(yè)中,,其優(yōu)勢如下。
·LED紅外管的使用壽命達到6000小時(如果處理得好,,工藝水平高可達6000小時,,小廠出的產(chǎn)品使用壽命在3000小時左右),使用壽命是鹵素燈的4倍;
·LED紅外管的價格非常低,,根據(jù)規(guī)格不同,、質(zhì)量不同,價格從幾毛到幾塊錢,,最早的紅外攝像機一般使用6顆LED紅外燈,,成本不會超過20元。而鹵素燈據(jù)說價格從幾百元到幾千元不等,,其價格是LED紅外管的幾十倍;
·LED紅外管體積小,,廣泛使用產(chǎn)品的體積一般為¢6、¢8,,方便應用于紅外攝像機,,而鹵素燈的體積一般為了¢10×185mm,工作溫度800℃以上,不管是從體積還是溫度上都無法應用在紅外攝像機上,。
LED紅外燈相比鹵素燈在壽命,、體積、功耗,、價格等方面具有絕對的優(yōu)勢,,所以LED紅外技術(shù)得以在安防行業(yè)迅速應用,幾乎占領(lǐng)了全部的紅外市場,。
LED紅外燈的局限
安防發(fā)展初期監(jiān)控主要集中在室內(nèi)短距離,,隨著安防行業(yè)的發(fā)展,監(jiān)控已經(jīng)從室內(nèi)走到了室外,,從短距離發(fā)展到室外遠距離,。在這狀況下,簡單的增加LED紅外燈數(shù)量達到遠距離或在惡劣環(huán)境下的監(jiān)控要求,,造成了LED紅外產(chǎn)品的體積越來越大,,此情況下,照明距離并未因紅外燈數(shù)量的增加,,體積的增大達到預期的效果,,有效照明距離始終無法突破50米的限制。
由于LED紅外燈的電光轉(zhuǎn)換效率仍在20%以下,,大部分的電轉(zhuǎn)換為熱量,,在燈管數(shù)量不斷增加的情況下,,產(chǎn)品發(fā)熱量也越來越大,紅外機的溫度達到了80℃,,甚至100℃以上,,在高溫下,LED芯片,、攝像機和封裝LED的環(huán)氧樹脂都容易加速老化,,使紅外攝像機的使用壽命大大縮短,讓對紅外攝像機看好的用戶大失所望,。
另外,,由于LED紅外燈生產(chǎn)門檻較低,這給手工作坊的滋生開辟了沃土,,于是三兩個人租個小房間,,在毫無檢測設(shè)備的情況下開始了LED紅外燈或紅外攝像機的生產(chǎn)。在利潤最大化的驅(qū)使下,,質(zhì)量成為了空談,。手工作坊出的低廉產(chǎn)品,絕大地沖擊著正規(guī)廠家利益,,使得正規(guī)廠家市場份額逐漸減少,。迫于競爭壓力,一些正規(guī)廠家只能壓縮成本,,導致產(chǎn)品質(zhì)量整體下降,,市場處于白熱化的惡性競爭中。
這時有正規(guī)廠家也看到了市場機會,,推出了技術(shù)門檻較高的激光夜視技術(shù),,在這樣的大環(huán)境下,,激光夜視應時而生,。
激光夜視技術(shù)
激光夜視的優(yōu)勢
激光夜視技術(shù)在安防行業(yè)應用具有什么優(yōu)勢呢?請看激光紅外的技術(shù)指標。
·電光轉(zhuǎn)換率:激光的電光轉(zhuǎn)換效率達到60%以上,,是LED紅外技術(shù)的3倍以上;
·激光管功率:單芯片的激光管功率高達17W以上,,可以實現(xiàn)幾公里范圍內(nèi)的照明;
·發(fā)熱量小:激光管的電光轉(zhuǎn)換效率達到了60%以上,,發(fā)熱量在40%以下;
·激光管壽命:由于發(fā)光效率高,,發(fā)熱量小,采用金屬封裝,,激光管的無光衰使用壽命長達1.5萬小時;
·激光體積?。河捎诩す夤懿捎脝涡酒l(fā)光管,所以體積可做得較小,,且不影響發(fā)光亮度,。
激光具備的優(yōu)勢彌補了LED紅外燈存在的缺陷,但是現(xiàn)實卻是從激光產(chǎn)品出現(xiàn)至今的十年來,激光技術(shù)只在某些特定的領(lǐng)域被使用,,成為了一個邊緣化產(chǎn)品,,成了高高在上的“貴族“。
激光夜視存在的問題
先來了解一下激光產(chǎn)品,,激光產(chǎn)品的進入門檻較高,,生產(chǎn)工藝復雜,要求產(chǎn)品必須在無塵車間生產(chǎn),,才能保證質(zhì)量,。此外,高可靠性激光產(chǎn)品的生產(chǎn)還需要一批專業(yè)的激光技術(shù)人員,,經(jīng)過長期的實踐積累,,才能保證產(chǎn)品的高穩(wěn)定性和長壽命。
封裝好的LED產(chǎn)品即可使用,,但封裝好的激光管卻不能直接使用,,激光紅外照明還需要經(jīng)過一個“勻化”處理的過程,讓激光投射到物體上是一個面,,而不能形成一個點,。即半導體激光器的光束在垂直截面上能量的分布是不均勻的,呈高斯分布,,中間強,,到邊緣逐漸變?nèi)酰蛘叱拭靼禇l紋狀分布,。故直接使用半導體激光器作為照明光源效果是不可取的(目前市面上也出現(xiàn)非專業(yè)激光燈廠家,,出現(xiàn)了山寨版激光燈,問題多多,,也使得用戶對激光紅外燈產(chǎn)生負面印象),。需要把這種呈高斯分布的光均勻投射到物體上去,這個技術(shù)稱為激光“勻化”技術(shù),,目前國內(nèi)能夠掌握激光勻化技術(shù)的只有幾家企業(yè),。
由于以上原因,一些小企業(yè)生產(chǎn)的激光產(chǎn)品存在諸多問題,,如壽命只有三個月等,,由此也敗壞了激光產(chǎn)品的名聲,產(chǎn)生誤解,,認定激光不合適在安防行業(yè)使用,。
現(xiàn)在,激光在安防行業(yè)應用量非常小,,也未引起激光行業(yè)的注意,,認為進入安防行業(yè)會得不償失,,所以到目前為止除了一兩家專業(yè)夜視激光廠家外,并無一家真正的激光企業(yè)涉足安防,。
激光夜視需突破的瓶頸
1,、正視存在問題
目前進入安防行業(yè)的激光企業(yè)的客戶對該產(chǎn)品存在很大誤解。如安防行業(yè)用戶希望根據(jù)攝像機鏡頭的視場角確定紅外燈角度,,以消除手電筒現(xiàn)象,,而激光生產(chǎn)企業(yè)做出的產(chǎn)品角度非常小,如深圳某企業(yè)生產(chǎn)的50米激光燈角度只有10度,,而紅外攝像機通常會配8MM的鏡頭,,視場角接近40度,在夜視監(jiān)控中有手電筒現(xiàn)象,,起不到監(jiān)控作用,,這些讓安防行業(yè)對激光產(chǎn)品大失所望。且激光產(chǎn)品體積過大,,供電不配套等,,很難適應安防的應用。
部分生產(chǎn)激光產(chǎn)品的企業(yè)認定激光是個特殊產(chǎn)品,,不可能大規(guī)模使用,,所以抱著幾十倍的高額利潤不放,超出了絕大部分客戶的承受能力,。且這些企業(yè)拒絕與安防企業(yè)共享激光技術(shù),,也導致安防企業(yè)無法快速獲得技術(shù)和產(chǎn)品。
2,、觀念需要改變
除了傳統(tǒng)的激光產(chǎn)品給人留下的缺陷外,,也有部分對激光的誤解。認為激光對人體有輻射傷害等,,其實激光在人們生活中隨處可見,,比如激光復印機、打印機,,超市收銀臺上的激光掃描器等,,都已證明對人體無傷害,而且效果好,,壽命長。
激光是點狀光源,,在沒有經(jīng)過處理的情況,,對人是有影響的,如要成為產(chǎn)品都需經(jīng)過勻化擴束處理,,使能量分布在一個比較大的范圍內(nèi),,單位面積的激光能量非常小,,自然對人沒有任何影響。
目前還出現(xiàn)一種新說法,,認為激光在擴束過程中,,速度較慢,需要經(jīng)過4~5秒的時間,,影響正常使用,。這也是對激光使用上的誤解,為保證激光器的使用壽命,,一般激光產(chǎn)品都有電路延時啟動,,激光燈根據(jù)照明距離的遠近都需要1~5秒的啟動時間,并非激光擴束需要這么長的時間,。