激光紅外在風(fēng)光供電監(jiān)控?cái)z像機(jī)中的應(yīng)用

安防設(shè)備因24小時(shí)不間斷工作的特點(diǎn)，和通信行業(yè)有很多相似之處，隨著安防產(chǎn)品使用量的不斷擴(kuò)大，其能源消耗能力絕不在通信行業(yè)之下，在國(guó)家還未對(duì)安防節(jié)能減排引起重視的時(shí)候，安防行業(yè)已經(jīng)率先行動(dòng)，結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況采用風(fēng)光通電方式在建設(shè)“綠色“監(jiān)控工程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)能源低消耗或零消耗。

    　由于單純的太陽(yáng)能供電或風(fēng)能供電受環(huán)境的影響大，保證率很低，這幾年逐步發(fā)展了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其供電保證率顯著提高，在某些地區(qū)適合大面積推廣應(yīng)用，加上其不再污染環(huán)境，綜合成本低等將是今后能源的第一選擇。

　　風(fēng)光供電系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　風(fēng)光供電系統(tǒng)在安防行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中于高速公路、森林防火、水利、地質(zhì)耕地、沙漠油田、海水養(yǎng)殖和邊防等場(chǎng)所的監(jiān)控系統(tǒng)中，主要原因如下。

   　 1、這些地方供電網(wǎng)絡(luò)，沒(méi)有辦法鋪設(shè)供電線路或鋪設(shè)供電線路的成本非常高，所以只能采用風(fēng)光供電的方式。

  　  2、供電線纜常遭到犯罪分子盜竊和破壞，導(dǎo)致供電系統(tǒng)附近的設(shè)備無(wú)法正常工作，甚至造成整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。

    　如甬臺(tái)溫高速公路監(jiān)控系統(tǒng)，自2003年建成使用以來(lái)，供電電纜多次被犯罪分子盜竊，造成了整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，給高速公路運(yùn)營(yíng)帶來(lái)很大安全隱患，后期維修成本居高不下，該高速公路管理部門(mén)最終使用風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的電網(wǎng)供電。

   　 3、維護(hù)費(fèi)用低，這些地方離市電網(wǎng)絡(luò)很遠(yuǎn)，需要鋪設(shè)的電纜和管道很長(zhǎng)，將來(lái)的維護(hù)成本高，如出了問(wèn)題，排除難度很大。而風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)出問(wèn)題了，只需要維修或更換終端設(shè)備即可，影響的范圍也比較小，加上沒(méi)有電費(fèi)支出，不受電力部門(mén)的限制。

   　 4、風(fēng)光供電系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保，無(wú)污染也是采用的主要原因之一。

    　風(fēng)光供電的監(jiān)控系統(tǒng)由于對(duì)環(huán)境和要求不同，與常規(guī)的監(jiān)控系統(tǒng)有著一定的區(qū)別，具有的幾個(gè)特點(diǎn)。

  　  •遠(yuǎn)離城市，周?chē)h(huán)境惡劣，夜間缺少燈光照明，周?chē)岷?

  　  •為了降低監(jiān)控系統(tǒng)的成本，和普通的監(jiān)控要求相比具有監(jiān)控距離遠(yuǎn)，范圍大的特點(diǎn);

    　•24小時(shí)全天候監(jiān)控，不僅白天監(jiān)控效果好，而且夜間也要求有清晰的監(jiān)控效果;

　　•采用無(wú)線傳輸?shù)姆绞?

    　•由于遠(yuǎn)離城市，監(jiān)控系統(tǒng)的要求穩(wěn)定性高，故障率;

  　  •由于采用了風(fēng)光供電方式，必須要求設(shè)備的使用功耗低，達(dá)到最佳的性價(jià)比。

　　風(fēng)光供電系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

    　風(fēng)光供電主要是給前端設(shè)備供電，前端的用電設(shè)備主要包括帶WIFI功能的IP攝像機(jī)和補(bǔ)光用的紅外燈。這些監(jiān)控工程需24小時(shí)監(jiān)控，故在光源的選擇上有著更加嚴(yán)格的要求，激光紅外燈就有著無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。

   　 1、激光紅外燈可輕易實(shí)現(xiàn)100-1000米照明距離，滿足風(fēng)光供電監(jiān)控項(xiàng)目對(duì)遠(yuǎn)距離監(jiān)控的需要。如在野外建立監(jiān)控點(diǎn)，距離一般都比較遠(yuǎn)。如森林防火的監(jiān)控一般從300-1000米，水利監(jiān)控中的監(jiān)控距離100-500米不等，環(huán)保監(jiān)控的項(xiàng)目的距離在200米以上。而傳統(tǒng)LED紅外燈在野外的有效照明距離始終無(wú)法突破80米，加上綠色植物、水和沙土這樣的環(huán)境，LED紅外燈的照明距離大打折扣，夜視效果非常不好，無(wú)法滿足照明需要。激光紅外燈具有能量集中，波長(zhǎng)范圍窄，一般在805-810之間，空間損耗小，可以滿足遠(yuǎn)距離照明要求。

   　 2、在這種野外甚至是山區(qū)的監(jiān)控項(xiàng)目中，周?chē)姆垂鈼l件很差，很少有可見(jiàn)光源，往往漆黑一片，這種環(huán)境中要實(shí)現(xiàn)清晰的監(jiān)控效果，對(duì)補(bǔ)光光源的選擇是關(guān)鍵。激光紅外燈亮度高，在500米以外可以清晰分辨人員、車(chē)船和設(shè)備的運(yùn)行情況，是夜視監(jiān)控項(xiàng)目中光源的最佳選擇。

    　LED紅外燈和白光燈亮度很低，再加上距離比較遠(yuǎn)，基本沒(méi)有任何效果。

　　安防設(shè)備因24小時(shí)不間斷工作的特點(diǎn)，和通信行業(yè)有很多相似之處，隨著安防產(chǎn)品使用量的不斷擴(kuò)大，其能源消耗能力絕不在通信行業(yè)之下，在國(guó)家還未對(duì)安防節(jié)能減排引起重視的時(shí)候，安防行業(yè)已經(jīng)率先行動(dòng)，結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況采用風(fēng)光通電方式在建設(shè)“綠色“監(jiān)控工程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)能源低消耗或零消耗。

    　由于單純的太陽(yáng)能供電或風(fēng)能供電受環(huán)境的影響大，保證率很低，這幾年逐步發(fā)展了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其供電保證率顯著提高，在某些地區(qū)適合大面積推廣應(yīng)用，加上其不再污染環(huán)境，綜合成本低等將是今后能源的第一選擇。

　　風(fēng)光供電系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　風(fēng)光供電系統(tǒng)在安防行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中于高速公路、森林防火、水利、地質(zhì)耕地、沙漠油田、海水養(yǎng)殖和邊防等場(chǎng)所的監(jiān)控系統(tǒng)中，主要原因如下。

   　 1、這些地方供電網(wǎng)絡(luò)，沒(méi)有辦法鋪設(shè)供電線路或鋪設(shè)供電線路的成本非常高，所以只能采用風(fēng)光供電的方式。

  　  2、供電線纜常遭到犯罪分子盜竊和破壞，導(dǎo)致供電系統(tǒng)附近的設(shè)備無(wú)法正常工作，甚至造成整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。

    　如甬臺(tái)溫高速公路監(jiān)控系統(tǒng)，自2003年建成使用以來(lái)，供電電纜多次被犯罪分子盜竊，造成了整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，給高速公路運(yùn)營(yíng)帶來(lái)很大安全隱患，后期維修成本居高不下，該高速公路管理部門(mén)最終使用風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的電網(wǎng)供電。

   　 3、維護(hù)費(fèi)用低，這些地方離市電網(wǎng)絡(luò)很遠(yuǎn)，需要鋪設(shè)的電纜和管道很長(zhǎng)，將來(lái)的維護(hù)成本高，如出了問(wèn)題，排除難度很大。而風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)出問(wèn)題了，只需要維修或更換終端設(shè)備即可，影響的范圍也比較小，加上沒(méi)有電費(fèi)支出，不受電力部門(mén)的限制。

   　 4、風(fēng)光供電系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保，無(wú)污染也是采用的主要原因之一。

    　風(fēng)光供電的監(jiān)控系統(tǒng)由于對(duì)環(huán)境和要求不同，與常規(guī)的監(jiān)控系統(tǒng)有著一定的區(qū)別，具有的幾個(gè)特點(diǎn)。

  　  •遠(yuǎn)離城市，周?chē)h(huán)境惡劣，夜間缺少燈光照明，周?chē)岷?

  　  •為了降低監(jiān)控系統(tǒng)的成本，和普通的監(jiān)控要求相比具有監(jiān)控距離遠(yuǎn)，范圍大的特點(diǎn);

    　•24小時(shí)全天候監(jiān)控，不僅白天監(jiān)控效果好，而且夜間也要求有清晰的監(jiān)控效果;

　　•采用無(wú)線傳輸?shù)姆绞?

    　•由于遠(yuǎn)離城市，監(jiān)控系統(tǒng)的要求穩(wěn)定性高，故障率;

  　  •由于采用了風(fēng)光供電方式，必須要求設(shè)備的使用功耗低，達(dá)到最佳的性價(jià)比。

　　風(fēng)光供電系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

    　風(fēng)光供電主要是給前端設(shè)備供電，前端的用電設(shè)備主要包括帶WIFI功能的IP攝像機(jī)和補(bǔ)光用的紅外燈。這些監(jiān)控工程需24小時(shí)監(jiān)控，故在光源的選擇上有著更加嚴(yán)格的要求，激光紅外燈就有著無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。[!--empirenews.page--]

   　 1、激光紅外燈可輕易實(shí)現(xiàn)100-1000米照明距離，滿足風(fēng)光供電監(jiān)控項(xiàng)目對(duì)遠(yuǎn)距離監(jiān)控的需要。如在野外建立監(jiān)控點(diǎn)，距離一般都比較遠(yuǎn)。如森林防火的監(jiān)控一般從300-1000米，水利監(jiān)控中的監(jiān)控距離100-500米不等，環(huán)保監(jiān)控的項(xiàng)目的距離在200米以上。而傳統(tǒng)LED紅外燈在野外的有效照明距離始終無(wú)法突破80米，加上綠色植物、水和沙土這樣的環(huán)境，LED紅外燈的照明距離大打折扣，夜視效果非常不好，無(wú)法滿足照明需要。激光紅外燈具有能量集中，波長(zhǎng)范圍窄，一般在805-810之間，空間損耗小，可以滿足遠(yuǎn)距離照明要求。

   　 2、在這種野外甚至是山區(qū)的監(jiān)控項(xiàng)目中，周?chē)姆垂鈼l件很差，很少有可見(jiàn)光源，往往漆黑一片，這種環(huán)境中要實(shí)現(xiàn)清晰的監(jiān)控效果，對(duì)補(bǔ)光光源的選擇是關(guān)鍵。激光紅外燈亮度高，在500米以外可以清晰分辨人員、車(chē)船和設(shè)備的運(yùn)行情況，是夜視監(jiān)控項(xiàng)目中光源的最佳選擇。

    　LED紅外燈和白光燈亮度很低，再加上距離比較遠(yuǎn)，基本沒(méi)有任何效果。

   　 3、采用風(fēng)光供電方式的大部分監(jiān)控系統(tǒng)，處于遠(yuǎn)離城市的野外地區(qū)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，不能像市區(qū)的監(jiān)控設(shè)備可及時(shí)維修，如頻繁出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，會(huì)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)情況造成很大損失，影響甲方對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)和施工單位的信息。

    　且每次維修成本和維修難度較大，監(jiān)控設(shè)備一般安裝在9米以上的鐵塔或立桿，維修起來(lái)成本很高，加上紅外產(chǎn)品必須在夜間調(diào)試，就更增加了維修的難度。

   　 攝像機(jī)產(chǎn)品經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展已非常成熟，但傳統(tǒng)紅外燈發(fā)熱量過(guò)大，產(chǎn)品壽命較短，一般6-10個(gè)月左右，造成了整個(gè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，增加后期的維護(hù)強(qiáng)度，解決好補(bǔ)光紅外燈的問(wèn)題，將很大程度上提高整個(gè)工程的質(zhì)量。

  　  激光紅外燈經(jīng)過(guò)高溫加速老化測(cè)試和長(zhǎng)期的野外使用證明，其有效壽命在1000小時(shí)(光衰小于10%為有效壽命)以上，按每天12個(gè)小時(shí)工作，可以達(dá)到2年以上的免維護(hù)使用，有效的降低了工程后期的維護(hù)強(qiáng)度和成本(圖1)。

圖1  三種紅外光源功率衰減圖

　    4、風(fēng)光發(fā)電設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備都會(huì)安裝在7米以上的立桿或鐵塔上，一般設(shè)計(jì)要求能承受40m/S的風(fēng)速，即一般13級(jí)以下的臺(tái)風(fēng)風(fēng)速。如果立桿上的設(shè)備的重量或體積過(guò)大，將會(huì)給立桿造成很大的壓力，在大風(fēng)下就可能被刮斷，造成財(cái)產(chǎn)損失。

 　   造成發(fā)電設(shè)備體積過(guò)大的原因一般都是為了提高發(fā)電功率，增加的發(fā)電設(shè)備造成整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)成本過(guò)高，失去了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在風(fēng)光供電的監(jiān)控系統(tǒng)中要求設(shè)備的功耗有著嚴(yán)格的要求，激光紅外燈的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了75%以上，是傳統(tǒng)紅外燈的5倍，照明效果只有傳統(tǒng)紅外燈的20%，低功耗的激光紅外燈是風(fēng)光供電監(jiān)控系統(tǒng)的第一選擇。

  　  激光與LED紅外燈方案比較

    　目前的監(jiān)控系統(tǒng)前端一般采用模擬攝像機(jī)+視頻服務(wù)器和帶WIFI功能的IP攝像機(jī)兩種方案(表1和表2)。

表1  模擬攝像機(jī)方案

表2  帶WIFI的IP攝像機(jī)方案

　   從以上兩種常用方案來(lái)看，采用LED紅外燈會(huì)使發(fā)電設(shè)備的成本增加一倍，在增加成本后需要對(duì)立桿進(jìn)行加固，也造成了成本的上升，同時(shí)造成了能源的浪費(fèi)。

   　 結(jié) 語(yǔ)

    　激光紅外燈在風(fēng)光監(jiān)控系統(tǒng)中使用時(shí)要注意激光燈與攝像機(jī)的配合，激光紅外燈必須配合帶IR-CUT(雙濾光片)的攝像機(jī)，才能達(dá)到清晰的監(jiān)控畫(huà)面。

    　隨著人類(lèi)對(duì)環(huán)境問(wèn)題重視，能源緊張的進(jìn)一步加劇，太陽(yáng)能和風(fēng)能作為可持續(xù)發(fā)展的新能源，會(huì)越來(lái)越多的應(yīng)用于安防行業(yè)，將會(huì)產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。廣大安防產(chǎn)品生產(chǎn)方、工程的設(shè)計(jì)方和施工方樹(shù)立環(huán)保節(jié)能理念，可加速清潔能源和低功耗的安防產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，共創(chuàng)綠色節(jié)能的安防藍(lán)圖。