激光紅外技(jì)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(shǐ),激光技術的(de)使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(tōng)紅外非常小,未對安防行業造成較大影響(xiǎng)。那麽激(jī)光紅外(wài)是否適合在安防行業大規模應用呢?又是什麽原因阻礙激光紅外技術無法在安防(fáng)行業大(dà)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)防行業,已有12年曆史,目前雖然市場(chǎng)上(shàng)出現了陣列紅外和點陣紅外(wài)等衍生產品,但普通的LED紅(hóng)外產品仍占據了大部分的紅外市場,是什麽原因(yīn)讓普通(tōng)LED紅外產品在安防行業如此成功,筆者試做分析。
安防行業發展初期,人們發現需要夜視監控時,首先的紅外產品是鹵素燈。在使(shǐ)用鹵素燈的過(guò)程中,發現鹵素燈的(de)體積較大,功(gōng)耗也(yě)較大(dà),一般從100多瓦到1000多瓦,工作(zuò)溫(wēn)度(dù)高達800℃以上,產品易損壞,使用壽命在1500小時左右,每兩月就要更換一次,這(zhè)麽短的使用壽命,迫使人們(men)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、價格高等缺點注定其要被安(ān)防(fáng)行業淘汰。在這種情況下,LED紅外發射管就被引入到安(ān)防行業中,其優勢如下。
LED紅外管的使用壽命達(dá)到(dào)6000小時(如果處理得好,工(gōng)藝水平高可達6000小(xiǎo)時,小廠出(chū)的產品使用壽命在3000小時左右),使(shǐ)用壽命是鹵素燈的4倍;
LED紅外管的價格非常低,根據規格不同、質量不同,價格從幾毛到幾塊錢,最早的(de)紅外攝像機一般使用6顆LED紅外(wài)燈,成本(běn)不(bú)會(huì)超過20元。而(ér)鹵素燈據(jù)說價(jià)格從(cóng)幾百元到幾千(qiān)元不等,其價格是LED紅外管的幾十倍;
LED紅外管體積小,廣泛(fàn)使用產品的體積一般為¢6、¢8,方(fāng)便應用於紅外攝(shè)像機,而鹵素燈的體積一般為了¢10×185mm,工作溫度800℃以上(shàng),不管是從體積還是溫度(dù)上都(dōu)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、價格等方麵具有絕對的優勢,所以LED紅外技術得以在安防行業迅速應用,幾乎占領了全部的紅外市場。
LED紅外燈的(de)局限
安防發展(zhǎn)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(kòng)已經從室內走到了室外,從短距離發展(zhǎn)到室外(wài)遠距離(lí)。在這狀況(kuàng)下,簡單的增加LED紅外燈數量達到遠距離或在惡劣環境下的監控要求,造成了LED紅外產品的體積越來(lái)越大,此情況下,照明距離並未因紅外燈數(shù)量的增加,體積的增大達到預(yù)期的效果(guǒ),有效照(zhào)明距離始終無法突破50米的限製。
由於LED紅外燈的電光轉換效率仍在20%以下(xià),大部分的電轉換為熱量,在燈管數量不斷增加的情(qíng)況下,產品發熱量也越來越(yuè)大,紅外機的溫度(dù)達到了80℃,甚至100℃以上,在高溫下,LED芯片、攝像機和(hé)封裝LED的環氧樹(shù)脂都容易加速(sù)老化,使紅外攝像(xiàng)機的使用壽命大大(dà)縮短,讓對紅外(wài)攝像機看好的(de)用戶大失(shī)所望。
另外,由於LED紅外(wài)燈生產門檻較低,這給手工作坊的滋生開辟了沃土,於是三兩個人租個小房間,在毫無檢測設(shè)備的情況下開(kāi)始了LED紅外燈或紅外攝像機(jī)的生產。在利(lì)潤最大化的驅使下,質量(liàng)成為了空(kōng)談。手工作坊出的低廉產(chǎn)品,絕大地衝擊著正規廠家(jiā)利益,使得正規廠家市場份額逐漸減少。迫於(yú)競(jìng)爭壓力,一些正規廠家隻能壓縮成本,導致(zhì)產品質量整體下降,市場處於白熱化的惡性競爭中。
這時有正規廠家也看到了市場機會,推(tuī)出了技術門檻較高的激光夜視技術,在這樣的大環(huán)境下,激光夜視應時而生。
激光夜視(shì)技術在安(ān)防行業應用具有什麽優勢呢?請看激(jī)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紅外技術的3倍以上;
激光(guāng)管功率:單芯片的激光管功率高達17W以上,可(kě)以實(shí)現幾公裏範圍內的照明;
發熱量小:激光管的電光轉換效率達到了60%以上(shàng),發熱量在40%以下;
激光管壽命:由於發光效率高,發熱(rè)量小,采用金屬封(fēng)裝,激光管的無光衰(shuāi)使(shǐ)用壽(shòu)命長達1.5萬小時;
激光體(tǐ)積(jī)小:由於激光管采用單(dān)芯片發光管,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(le)LED紅外燈存在的缺陷,但是現實卻是(shì)從(cóng)激光產品(pǐn)出現至今的十年來,激光技術隻在某些特定的領(lǐng)域被使用,成(chéng)為了一個邊緣化產品,成了高高在上的(de)“貴族“。
激光(guāng)夜視(shì)存在的問題
先來了(le)解一下激光產品,激光產品的進入(rù)門檻較(jiào)高,生產工藝複雜,要(yào)求產品必須在無塵車間生產,才能保證質量。此外,高可靠性激光產品的生產還需要(yào)一批專業的激光技術人員,經過長期(qī)的實踐積累,才能保證產品的高穩定性和長壽命。
封裝好的LED產品即可使用,但封裝好的激光管卻不能(néng)直接使用,激光(guāng)紅外照明還需要經過一個(gè)“勻化”處理的過程,讓激光投射到物體上是一個麵,而(ér)不能(néng)形成一個點。即半導體激光器的光束在垂直(zhí)截麵上能量的(de)分布是不均勻的,呈高斯分布,中(zhōng)間強,到邊緣逐漸變弱,或者呈明暗條紋狀分布。故(gù)直接使用半導體激光器作為照明光源效果是不可取的(目前市麵上也出現非專業激光燈廠家,出現了山寨(zhài)版激光燈,問(wèn)題多(duō)多,也(yě)使得用戶(hù)對激(jī)光紅外燈產生負麵印象)。需要把這種呈(chéng)高斯(sī)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,目前國內能夠掌握激光勻化技術的(de)隻有幾家企業。
由於以上原因,一些小企業生產的激(jī)光產品存在諸多問題,如壽(shòu)命隻有三個月等,由此(cǐ)也敗壞了激光產品(pǐn)的名聲,產生誤解,認定激光不(bú)合適在安(ān)防行業使用。
現在,激光(guāng)在安防行業應用量非常小,也未引起激光(guāng)行業的注(zhù)意,認為進入安防行業會得不償失,所以到目前為(wéi)止除了一(yī)兩家專業夜視激光廠家外,並無一家真正的激光企業涉(shè)足安防。
激(jī)光夜視需突破的瓶頸(jǐng)
1、正視存在問題
目前進入安防行業的激(jī)光企業的客戶(hù)對(duì)該產品存在很大誤解(jiě)。如安防(fáng)行業用戶希望根據攝像(xiàng)機鏡頭的視(shì)場角確定(dìng)紅外燈角度,以消除手電(diàn)筒現象,而激光生產(chǎn)企業做(zuò)出的產品(pǐn)角度非常小,如(rú)深圳某企業生產的50米激光燈角(jiǎo)度隻有10度,而紅外攝像機(jī)通常會配8MM的鏡頭,視場角接近40度,在夜視監控中有手電(diàn)筒現象(xiàng),起(qǐ)不到監(jiān)控作用,這些讓安防行業(yè)對激光產品大失所(suǒ)望。且激光產品體積過大(dà),供電(diàn)不配套等,很難適應安(ān)防的應用。
部(bù)分生產激光產品的(de)企業認定激光是個(gè)特殊產品,不可能大規(guī)模使用,所以抱著幾十(shí)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(qǐ)業(yè)拒絕與安防企業共享激光技術,也導致安防(fáng)企(qǐ)業(yè)無法快速獲得技術和產品。
2、觀念需要改變
除了傳統的激光產品給人留下的缺陷外,也(yě)有部(bù)分對激光的誤解。認為激光對人(rén)體有輻射傷害等,其實激光在人們生活中隨處可見(jiàn),比如激光複印機、打印機,超市收銀台上的激(jī)光(guāng)掃描器等,都已證明對人體無傷害,而且效果好,壽(shòu)命長。
激光是點狀光源,在(zài)沒(méi)有經過處理的情況,對人是(shì)有影響的,如要成為產品都需經過勻化擴束處理,使能(néng)量分布在(zài)一個比較大(dà)的(de)範圍內,單位麵積的激(jī)光(guāng)能量(liàng)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(jī)光在擴(kuò)束過程中,速度(dù)較慢,需要經過4~5秒的時間,影響正常(cháng)使用(yòng)。這也是對激(jī)光使用上的誤解,為保證(zhèng)激光器的使用壽命,一般激(jī)光產品都有電路延時(shí)啟動,激光燈根(gēn)據照明距離的(de)遠近都需(xū)要1~5秒的啟動時間(jiān),並非激(jī)光擴束(shù)需要這麽長的時間。
未來發展
激光紅外(wài)技術(shù)在安防行業的(de)應用具備較多優勢,如(rú)何在安防行業迅速、大規模的(de)應用?激光紅外技(jì)術應該在產品的效果、配套性和價格方麵有突破性的進展,才能占領(lǐng)市場,否則(zé)激光在安(ān)防行業永遠隻(zhī)能是“鏡中花,水(shuǐ)中月”,成(chéng)為漸行漸(jiàn)遠的“過路客”。