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在线式红外热像仪在森林防火系统中的应用
2014/1/24 14:49:00      来源:    作者:浙江大立科技股份有限公司
    浙江大立科技股份有限公司设计的这套基于DM60红外热成像监控头为防火监控平台,利用热成像原理,通过接收物体发射的红外线,将被测目标物体表面的红外辐射转变成视频信号。它接收被探测目标自身辐射的热能,即中、长波红外能量,并将其转换成反映目标特征的实时物体表面的热图像,来监测火灾及其他异常事件,并结合现今行业发展水平的集成化,网络化的红外热成像森林防火图像监控系统的解决方案。

森林火灾是森林最可怕的敌人,当前我国森林防火形势严峻,针对河北、山东、辽宁等省发生的森林火灾,年月日,国家森林防火指挥部召开全国森林防火工作紧急电视电话会议,国家森林防火指挥部总指挥、国家林业局局长贾治邦在会上强调,各地各部门要认真吸取近期几起森林火灾的教训,进一步提高对做好森林防火工作极端重要性的认识,牢固树立大局意识和责任意识,坚决克服麻痹思想和侥幸心理,从维护社会稳定、确保生态安全的高度,把森林防火工作抓实、抓细、抓出成效。要坚决把预警响应措施落实到位,确保防范及时、应对得力。森林火灾的发生与气候条件密切相关,要时刻关注天气变化,进一步完善预测预报、预警响应和火情监测三项机制,做好火险预测和火情监测工作,牢牢把握防火工作主动权。

随着森林保护和林业建设的不断发展,林地面积、林业蓄积量逐年增加,防火任务日益艰巨。森林火灾是林业重要灾害之一。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、短时间内能造成巨大损失的特点。因此一旦有火警发生,必须以极快的速度采取扑救措施,扑救是否及时,决策是否得当,大都取决于对林火行为的发现是否及时,分析是否准确合理,决策措施是否得当。为此无论国内、国外都在预防、减少和控制森林火灾方面做了大量的工作。为了贯彻“预防为主,积极扑救的方针”,真正做到早发现,早解决。采用先进技术,用高科技手段来加强森林防火工作,在最短的时间内做出决策和调度,从而为森林灭火赢得宝贵时间,最大限度地减少损失是森林防火管理发展的必然趋势。

浙江大立科技股份有限公司设计了这套基于红外热成像监控头为防火监控平台,利用热成像原理,通过接收物体发射的红外线,将被测目标物体表面的红外辐射转变成视频信号。它接收被探测目标自身辐射的热能,即中、长波红外能量,并将其转换成反映目标特征的实时物体表面的热图像,来监测火灾及其他异常事件,并结合现今行业发展水平的集成化,网络化的红外热成像森林防火图像监控系统的解决方案。


红外热成像在森林防火中的作用

森林火灾一般由地表火开始,烧至林冠则成树冠火,烧至地下则为地下火,因此,森林防火系统设计首先应在出现地表火的情况下,进行探测,发生报警。

红外热成像系统通过接收物体发射的红外线,经过一系列的处理,可形成物体表面的热图像,并进行相关部位的温度测量。由于红外热成像系统是被动接受目标自身的红外热辐射,与气候条件无关,因此无论白天黑夜均可正常工作。在雨、雪雾等恶劣的气候条件下,由于可见光的波长短,克服障碍的能力差,因而观测效果较差,甚至不能工作。与可见光相比红外线的波长较长,特别是工作在到μ的热像仪,克服雨雪雾的能力较高,因此仍可以在较远的距离上正常观测目标。所以,在夜间以及较恶劣气候条件下,采用红外热成像监控设备可以对各种目标进行可靠监控及预警。

浙江大立科技有限公司监控型红外热像仪采用了目前世界上最先进的第三代焦平面探测技术,温度灵敏度高,可达;采用×非制冷焦平面探测器,图像清晰,分辨率高;使用寿命长,设备可以长时间连续工作。

可实时自动测量视场中物体的最高温度,如发现温度超过系统设置的报警温升,可自动报警,并输出一个开关量信号。因此,可提供森林防火早期预警。在大面积的森林中,火灾往往是由不明显的隐火引发的。这是毁灭性火灾的根源,用现有的普通方法,很难发现这种隐性火灾苗头。采用红外热成像仪,则可以快速有效地发现这些隐火,把火灾消灭在最初。

当火灾发生后,尤其是森林火灾的情况下,火焰产生的烟雾很大,往往遮盖了真正的着火点,以及火灾的蔓延趋势。红外热像仪有很强的穿透烟雾的能力,可有效地发现真正的着火点,以及火灾的蔓延趋势,因此,可用于指挥救火,尽量减少经济、人员的损失。

而森林火灾在地面火被扑灭的情况下,在地下往往还存在地下火的情况,因此,经常会出现死灰复燃的情况。红外热像仪可通过监控火灾后森林地表的温度,及时发现地表温度的异常,确定地下火可能存在的地点。


红外热成像相关参数

报警温升设置

首先,根据上面对森林火灾类型的描述,设计的报警温度对象为地表火,实际地表火的温度为,按环境温度为计算,温升可达到。但由于距离、相对湿度和风速的影响,热像仪最终探测的温升将产生衰减。根据红外线在大气中传输的规律,并经过测试,在湿度小于,风速小于级的情况下,一般在目标温升在将衰减,将衰减以上。因此,考虑到现场情况,目标距离在之间,相对湿度一般小于,同时考虑风的影响,报警温升可设置为左右。报警温升值远远高于现场正常物体的温升(正常物体温升一般在以内),可减少误报警率。

红外热像仪镜头参数设置

由于红外能量探测原理,最小的报警区域至少要充满红外探测器的四个像元,有效的报警区域为九个像元。因此,根据计算、测试和设计要求,现考虑采用镜头或镜头,报警区域如下表:

探测距离(m

最小报警区域(m275mm/40mm

有效报警区域(m275mm/40mm

1000

0.88/3.06

1.96/6.89

5000

21.79/76.56

49/172.27


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编辑:苏曼
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