激光紅外技術作為在安防行業應用最早的紅外技術之一,至今已經有10年的曆史,激光技術的使(shǐ)用主要集中於森林防火、油田和邊防監控等特定場所,使用量相比普通紅外非常小,未對安(ān)防行業造成較大影響。那麽激光紅外是否適合在安防(fáng)行業大規模(mó)應用呢?又是什麽原因阻礙激光紅外技術無法在安防行業(yè)大規模應用?
LED紅外燈優勢
LED紅外技術從2000年開始應用於安(ān)防(fáng)行業(yè),已有12年曆(lì)史,目前雖然市場(chǎng)上(shàng)出現了陣列紅外和點陣紅外等衍生產品,但普通的LED紅外產品仍占據(jù)了大部(bù)分的紅外市場,是什麽原因讓普通LED紅外產品在安防(fáng)行業如此成功,筆(bǐ)者試做分(fèn)析。
安防行業發展初期,人們發現需要(yào)夜視監控時,首先的紅外產品是鹵素(sù)燈。在(zài)使用鹵素燈(dēng)的過程中,發(fā)現鹵素燈的體積較大,功耗也較大,一般從100多瓦到1000多瓦,工作溫度高達800℃以上,產品(pǐn)易損壞,使用壽(shòu)命在1500小時左右,每兩月就要更換一次(cì),這麽短的使用(yòng)壽(shòu)命,迫使人們去尋找更好的替代光源。
鹵素紅外燈的壽命短、體積大、功耗大、價格(gé)高等缺點注定其要被安防(fáng)行(háng)業淘汰。在這種情況下,LED紅外發射管就被引入到安防行業(yè)中,其(qí)優勢如下。
LED紅外管的使用壽命(mìng)達到6000小時(如果處理得好(hǎo),工藝水平高可達6000小時,小(xiǎo)廠出的產(chǎn)品(pǐn)使用壽命在(zài)3000小時左(zuǒ)右),使用壽(shòu)命是鹵素燈的(de)4倍;
LED紅外管的價(jià)格非常低,根據規格不同、質量不(bú)同,價格從幾毛到幾塊錢,最早的紅(hóng)外攝像機一般使用6顆LED紅外燈,成本不會(huì)超過(guò)20元。而鹵素燈據說價格從幾百元(yuán)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(yòng)產品的體積一般為¢6、¢8,方便應用於紅外攝像機,而鹵素燈的體積一般為了¢10×185mm,工作溫(wēn)度800℃以上,不管是從(cóng)體(tǐ)積(jī)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(shòu)命、體積、功耗、價格等方麵具有(yǒu)絕(jué)對的優勢,所以LED紅外技術得以在安防行業(yè)迅速應用(yòng),幾乎占領了全部的(de)紅外(wài)市場。
LED紅外燈的局限
安防發展初期監控主要集中在室內短距離,隨著安防行業的發展,監控已經從室內(nèi)走到了室外,從短距離發展到室外遠距離。在這狀況下,簡(jiǎn)單的增加LED紅外燈(dēng)數量達到遠距離或在惡劣環境(jìng)下的監控要(yào)求(qiú),造成了LED紅外產品的體積越來越大,此情況下,照明距(jù)離並未因紅外燈數量的增加,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米的限製。
由於LED紅外(wài)燈的電光轉換效率仍在20%以下,大部分的電轉換(huàn)為熱量,在燈管(guǎn)數量不(bú)斷增加的情況下,產品發熱量也越來越大,紅外機的溫度達到了80℃,甚至100℃以上,在高溫下,LED芯片、攝像(xiàng)機和封裝LED的環氧樹脂都容易(yì)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,由於LED紅外燈生產門檻較低,這(zhè)給手工作坊(fāng)的滋生開辟了沃(wò)土,於(yú)是三兩個人租個小房間,在毫無檢測設備的情(qíng)況下開始了LED紅外燈(dēng)或(huò)紅外攝(shè)像機的生產。在利潤最大化的驅使下,質量成為了空談。手工作坊出的低廉產品,絕大地衝(chōng)擊著正規廠家利益,使得正規廠(chǎng)家市場份額逐漸減少。迫於競爭壓(yā)力,一些正規廠家隻能壓縮成本,導致產品質(zhì)量(liàng)整體(tǐ)下降,市場處於(yú)白熱化的惡性競爭中。
這時有(yǒu)正(zhèng)規(guī)廠家也看到(dào)了市場機會,推出(chū)了技術門檻較高的激光夜視技術(shù),在這樣的大環境下,激光夜視應時而生(shēng)。
激光夜視技術在安防行業應用具有什麽優勢呢?請看激光紅外的技術指標。
電光轉換率:激光的電光轉換效率達(dá)到60%以上(shàng),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(shàng),可以實現幾公裏範圍內的照明;
發熱量小:激光管的電(diàn)光轉換效率達到了60%以上,發(fā)熱量在40%以下;
激光管壽命:由於發光效率高,發熱量小,采用金屬封裝,激光管的無光衰使用壽命長達1.5萬小時;
激光體積小:由於激光管采用單芯片發光管(guǎn),所以體積可做得較小,且不影響發光亮度。
激光具備的優勢彌補了LED紅外燈存在的缺(quē)陷,但是現實卻(què)是從(cóng)激光產品出現至今(jīn)的十年來,激光技術隻在某些特定的(de)領域被使用,成為了一(yī)個邊緣化產品,成了高高(gāo)在上的“貴族“。
激光夜視存在的問題
先(xiān)來了解一下激光產品,激光產(chǎn)品的(de)進入(rù)門檻較高,生產工藝(yì)複雜,要求產(chǎn)品(pǐn)必須(xū)在無塵車間生產,才(cái)能保證質量。此外,高可靠性激光產品的(de)生產還需要一批專業的激光技術人員,經過長期(qī)的實(shí)踐積累,才能(néng)保證產(chǎn)品的高穩定性和長壽命。
封(fēng)裝好的LED產(chǎn)品即可使(shǐ)用,但(dàn)封裝好的激光管(guǎn)卻不能(néng)直(zhí)接使用,激光紅外照明還需要經過一(yī)個“勻化”處理的過(guò)程,讓激光投射到物體上是一個麵,而不(bú)能形成一個(gè)點。即半導體激光器的光束在(zài)垂直截麵上能量的分布是不均勻的,呈(chéng)高斯分布,中間強,到邊緣逐漸變弱,或者呈明暗條紋(wén)狀分(fèn)布。故直接使用半導體激光器作為照明光源效果是不(bú)可取的(目前市麵上也出現非專業激光燈廠家,出現了山寨版激光燈,問題多多,也使得用(yòng)戶對激光紅外燈產生負麵印象)。需要把這種(zhǒng)呈高斯分布的光均勻投射到物體上(shàng)去,這個技術稱為激光“勻化”技術,目前國內(nèi)能夠掌握激光勻化技術的隻有幾家企業。
由於以(yǐ)上(shàng)原因,一些小企業(yè)生產的激光(guāng)產品存在諸(zhū)多(duō)問題(tí),如壽命隻有三個月等,由此也敗壞了激光產品的名聲,產生誤(wù)解,認定激光不合適在安防(fáng)行業使用。
現在,激光在安(ān)防行業應用量非常小,也未引起激光行業的注意,認為進入安防行(háng)業(yè)會(huì)得不償失,所以到目前為止除了一兩家專業夜視激光廠家外,並無(wú)一家真正的激光企業涉(shè)足安防。
激光夜視需突破的瓶頸
1、正視(shì)存在問題
目前進入安防行業(yè)的(de)激光(guāng)企業的客戶對該產品存在很大誤解。如安防行業用戶希望根據攝(shè)像機鏡頭的視場角確定紅外燈角度,以消除手電筒現象,而激光生(shēng)產企業做出的產品角度非常小,如(rú)深圳(zhèn)某(mǒu)企業生產的50米激光燈角度隻有10度,而紅外攝像機通常(cháng)會配8MM的鏡頭,視場角接近40度,在夜視監控中有手電筒現象,起不到監控作用,這些讓安防行業對激(jī)光產品大失所望。且激光產品體積過大,供電不(bú)配套等,很(hěn)難適應安(ān)防(fáng)的應用。
部分(fèn)生產激光產品的企業認定激光是個(gè)特殊產品,不可(kě)能大規模(mó)使用,所以抱著幾十倍的(de)高額利潤不放,超出了絕大部分客戶的承受能(néng)力。且這些企業拒絕與安防企業共享激光技術,也導(dǎo)致安防企業無法快(kuài)速獲得技(jì)術和產品。
2、觀念需要改(gǎi)變
除了傳統的激光產品給人留下(xià)的缺陷(xiàn)外,也(yě)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(zài)人們生活中隨(suí)處可見,比如激光複印機、打印機,超市收銀台上的激光掃描器等,都已證明對人體無傷害,而且效(xiào)果好,壽命長。
激光是(shì)點狀光源(yuán),在(zài)沒有(yǒu)經過處理的情況,對人是有影響(xiǎng)的,如要(yào)成為產品都需經過勻化擴束處理,使能量分布在一個比較(jiào)大的範圍(wéi)內,單位(wèi)麵積的激光能量非常小,自然對人沒有任何影響。
目前還出現一種新說法,認為激光在擴束過程中,速度較慢,需要經過4~5秒的時間,影響正常使(shǐ)用。這也是對激(jī)光使(shǐ)用上(shàng)的誤解(jiě),為保證激光器的使用壽命,一般激光產品都有電路延時啟動,激光燈根據照明距(jù)離的遠近都需要1~5秒的啟動(dòng)時間,並非激(jī)光擴束需要這麽長的時間。
未來發展
激光紅外技術在安防行(háng)業的應用具備較多優勢,如何在安防行業迅速、大規(guī)模的應用?激光(guāng)紅外技術應該在產品的效果、配套(tào)性和價格方麵有突破性的進展,才能占領市場,否(fǒu)則激光在安防(fáng)行業永(yǒng)遠隻(zhī)能是“鏡中花,水中月”,成為漸行漸遠(yuǎn)的“過路客(kè)”。