雅江山體滑坡監(jiān)測系統(tǒng)
紅外熱成像主要利用不同溫度的目標形成不同熱輻射，從而通過熱成像鏡頭將目標的紅外輻射采集到紅外傳感器上，進而將強弱不同的紅外輻射信號（不同溫度）轉(zhuǎn)換為相應的電信號，經(jīng)放大和視頻處理，形成可供人眼觀察的視頻圖像。由于紅外熱成像主要是根據(jù)目標發(fā)散的紅外輻射產(chǎn)生紅外熱圖像，因此具有無需光源、不怕強光、透霧雨雪能力強的特點，具有良好的全天候工作能力，可實現(xiàn)大場景范圍的監(jiān)測。
如圖1所示，按照監(jiān)測距離1km，監(jiān)測視場寬度200m計算，典型成像視場為11.4度。
圖1 典型視場估算
熱成像槍機
圖2 30-150mm熱成像槍機實物照片.
30-150mm熱成像槍機參數(shù)表
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30-150mm
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類別
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指標參數(shù)
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備注
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熱成像性能參數(shù)
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探測器類型
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8～14um非制冷探測器
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分辨率
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640×512
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像元間距
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17μm
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幀頻
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50Hz
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紅外鏡頭焦距
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30～150mm
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F#
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1.2
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視場角
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20.6°×16.5°～4.2°×3.3°
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NETD
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≤50mK@25℃,F#1.0
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調(diào)焦范圍
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5m～∞
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電子放大
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2×、4×
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極性
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黑熱／白熱
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圖像亮度/對比度
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自動/手動
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調(diào)焦方式
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電動調(diào)焦/自動聚焦
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視頻編碼
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視頻壓縮標準
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H.264
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視頻編碼分辨率
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D1
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視頻幀率
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25 fps
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視頻碼率
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32Kbps-10Mbps，*大10Mbps
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電源
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供電電壓
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DC12V
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輸出接口
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網(wǎng)絡接口
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10M/100M自適應以太網(wǎng)口
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支持 DHCP、TCP、等多種網(wǎng)絡協(xié)議。
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物理特性
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尺寸
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324.5mm×172mm×173mm(L×W×H)
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重量
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≤8.5Kg
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環(huán)境參數(shù)
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工作溫度
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-40℃～+50℃
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存儲溫度
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-50℃～+60℃
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沖擊
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30g
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持續(xù)時間11ms
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振動
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5Hz～500Hz～5Hz,1.5g
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持續(xù)時間12min
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防護級別
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IP66
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30-150mm焦距下紅外熱成像效果見圖3.
（a）1km成像效果
（b）2km成像效果
圖3 30-150mm熱成像圖片
2、熱成像球機
圖4 20-100mm熱成像球機實物照片
20-100mm熱成像球機參數(shù)見表2
表2 20-100mm熱成像球機參數(shù)表
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類別
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指標參數(shù)
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備注
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熱成像性能參數(shù)
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探測器類型
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8～12um非制冷探測器
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分辨率
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640×512
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像元間距
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17μm
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幀頻
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50Hz
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紅外鏡頭焦距
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20～100mm
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視場角
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30.4°×6.2°
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NETD
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≤60mK
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調(diào)焦范圍
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5m～∞
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電子放大
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2×
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極性
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黑熱／白熱
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圖像亮度/對比度
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自動/手動
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調(diào)焦方式
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電動調(diào)焦/自動聚焦
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可見光性能參數(shù)
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可見光CCD規(guī)格
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1/4〃彩色CCD
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像元總數(shù)
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380000
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可見光鏡頭焦距
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3.4～122.4mm
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可見光鏡頭視場
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1.7°×57.8°
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穩(wěn)定平臺參數(shù)
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穩(wěn)定精度
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≤0.05mrad
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回轉(zhuǎn)范圍
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方位：360°俯仰：-110°～+30°
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*大角速度
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方位/俯仰：≥60°/s
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*大角速度
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方位/俯仰：≥100°/s
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電源
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電源
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直流28V
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18V ~ 32V
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*大功耗
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≤250W
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平均功耗
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≤70W
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輸出接口
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視頻輸出
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模擬視頻輸出PAL制/HD數(shù)字輸出
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串口
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RS422
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物理特性
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尺寸
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直徑229mm 高度372.5mm
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重量
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≤9Kg
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環(huán)境參數(shù)
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工作溫度
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-40℃～+55℃
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存儲溫度
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-45℃～+80℃
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MTBF
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1000h
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工作高度
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5000m以下
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防護級別
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IP66
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圖5為20-100mm熱成像球機參數(shù)成像效果。
（a）熱成像效果
（b）可見光成像效果
圖5為20-100mm熱成像球機參數(shù)成像效果
熱成像破霧/霾能力測試結(jié)果
圖6是150mm焦距熱成像破霧能力實測結(jié)果。地點北京市中科院半導體所1號樓，觀測目標是上地方向的6km處的上地國際創(chuàng)業(yè)園及33km處的八達嶺山地。
2019年2月22日上午9點30左右根據(jù)天氣預報海地區(qū)能見度約為5km。從人眼及可見光成像無法發(fā)現(xiàn)6km處的上地國際創(chuàng)業(yè)園，如圖6（a）所示。圖6（b）是同等條件下熱成像圖片，可以同時觀測到6km的上地國際創(chuàng)業(yè)園和33km處的山體。圖6（c）是晴好天氣條件下，能見度優(yōu)于20km的上地國際創(chuàng)業(yè)園照片。
（a） 可見光成像（能見度約為5km）
（b） 與圖（a）同等條件下熱成像效果（能見度5km）
（c） 天氣晴好條件下可見光圖像（能見度優(yōu)于20km）
圖6 焦距150mm（視場4.20）熱成像圖片
