激光紅外技術(shù)作為在安防行業(yè)應(yīng)用最早的紅外技術(shù)之一,至今已經(jīng)有10年的歷史,激光技術(shù)的使用主要集中于森林防火、油田和邊防監(jiān)控等特定場(chǎng)所,使用量相比普通紅外非常小,未對(duì)安防行業(yè)造成較大影響。那么激光紅外是否適合在安防行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用呢?又是什么原因阻礙激光紅外技術(shù)無(wú)法在安防行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用?
LED紅外燈優(yōu)勢(shì)
LED紅外技術(shù)從2000年開(kāi)始應(yīng)用于安防行業(yè),已有12年歷史,目前雖然市場(chǎng)上出現(xiàn)了陣列紅外和點(diǎn)陣紅外等衍生產(chǎn)品,但普通的LED紅外產(chǎn)品仍占據(jù)了大部分的紅外市場(chǎng),是什么原因讓普通LED紅外產(chǎn)品在安防行業(yè)如此成功,筆者試做分析。
安防行業(yè)發(fā)展初期,人們發(fā)現(xiàn)需要夜視監(jiān)控時(shí),首先的紅外產(chǎn)品是鹵素?zé)簟T谑褂名u素?zé)舻倪^(guò)程中,發(fā)現(xiàn)鹵素?zé)舻捏w積較大,功耗也較大,一般從100多瓦到1000多瓦,工作溫度高達(dá)800℃以上,產(chǎn)品易損壞,使用壽命在1500小時(shí)左右,每?jī)稍戮鸵鼡Q一次,這么短的使用壽命,迫使人們?nèi)ふ腋玫奶娲庠础?/p>
鹵素紅外燈的壽命短、體積大、功耗大、價(jià)格高等缺點(diǎn)注定其要被安防行業(yè)淘汰。在這種情況下,LED紅外發(fā)射管就被引入到安防行業(yè)中,其優(yōu)勢(shì)如下。
·LED紅外管的使用壽命達(dá)到6000小時(shí)(如果處理得好,工藝水平高可達(dá)6000小時(shí),小廠出的產(chǎn)品使用壽命在3000小時(shí)左右),使用壽命是鹵素?zé)舻?倍;
·LED紅外管的價(jià)格非常低,根據(jù)規(guī)格不同、質(zhì)量不同,價(jià)格從幾毛到幾塊錢,最早的紅外攝像機(jī)一般使用6顆LED紅外燈,成本不會(huì)超過(guò)20元。而鹵素?zé)魮?jù)說(shuō)價(jià)格從幾百元到幾千元不等,其價(jià)格是LED紅外管的幾十倍;
·LED紅外管體積小,廣泛使用產(chǎn)品的體積一般為¢6、¢8,方便應(yīng)用于紅外攝像機(jī),而鹵素?zé)舻捏w積一般為了¢10×185mm,工作溫度800℃以上,不管是從體積還是溫度上都無(wú)法應(yīng)用在紅外攝像機(jī)上。
LED紅外燈相比鹵素?zé)粼趬勖Ⅲw積、功耗、價(jià)格等方面具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),所以LED紅外技術(shù)得以在安防行業(yè)迅速應(yīng)用,幾乎占領(lǐng)了全部的紅外市場(chǎng)。
LED紅外燈的局限
安防發(fā)展初期監(jiān)控主要集中在室內(nèi)短距離,隨著安防行業(yè)的發(fā)展,監(jiān)控已經(jīng)從室內(nèi)走到了室外,從短距離發(fā)展到室外遠(yuǎn)距離。在這狀況下,簡(jiǎn)單的增加LED紅外燈數(shù)量達(dá)到遠(yuǎn)距離或在惡劣環(huán)境下的監(jiān)控要求,造成了LED紅外產(chǎn)品的體積越來(lái)越大,此情況下,照明距離并未因紅外燈數(shù)量的增加,體積的增大達(dá)到預(yù)期的效果,有效照明距離始終無(wú)法突破50米的限制。
由于LED紅外燈的電光轉(zhuǎn)換效率仍在20%以下,大部分的電轉(zhuǎn)換為熱量,在燈管數(shù)量不斷增加的情況下,產(chǎn)品發(fā)熱量也越來(lái)越大,紅外機(jī)的溫度達(dá)到了80℃,甚至100℃以上,在高溫下,LED芯片、攝像機(jī)和封裝LED的環(huán)氧樹(shù)脂都容易加速老化,使紅外攝像機(jī)的使用壽命大大縮短,讓對(duì)紅外攝像機(jī)看好的用戶大失所望。
另外,由于LED紅外燈生產(chǎn)門檻較低,這給手工作坊的滋生開(kāi)辟了沃土,于是三兩個(gè)人租個(gè)小房間,在毫無(wú)檢測(cè)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(chǎn)。在利潤(rùn)最大化的驅(qū)使下,質(zhì)量成為了空談。手工作坊出的低廉產(chǎn)品,絕大地沖擊著正規(guī)廠家利益,使得正規(guī)廠家市場(chǎng)份額逐漸減少。迫于競(jìng)爭(zhēng)壓力,一些正規(guī)廠家只能壓縮成本,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量整體下降,市場(chǎng)處于白熱化的惡性競(jìng)爭(zhēng)中。
這時(shí)有正規(guī)廠家也看到了市場(chǎng)機(jī)會(huì),推出了技術(shù)門檻較高的激光夜視技術(shù),在這樣的大環(huán)境下,激光夜視應(yīng)時(shí)而生。
激光夜視技術(shù)
激光夜視的優(yōu)勢(shì)
激光夜視技術(shù)在安防行業(yè)應(yīng)用具有什么優(yōu)勢(shì)呢?請(qǐng)看激光紅外的技術(shù)指標(biāo)。
·電光轉(zhuǎn)換率:激光的電光轉(zhuǎn)換效率達(dá)到60%以上,是LED紅外技術(shù)的3倍以上;
·激光管功率:?jiǎn)涡酒募す夤芄β矢哌_(dá)17W以上,可以實(shí)現(xiàn)幾公里范圍內(nèi)的照明;
·發(fā)熱量?。杭す夤艿碾姽廪D(zhuǎn)換效率達(dá)到了60%以上,發(fā)熱量在40%以下;
·激光管壽命:由于發(fā)光效率高,發(fā)熱量小,采用金屬封裝,激光管的無(wú)光衰使用壽命長(zhǎng)達(dá)1.5萬(wàn)小時(shí);
·激光體積小:由于激光管采用單芯片發(fā)光管,所以體積可做得較小,且不影響發(fā)光亮度。
激光具備的優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)了LED紅外燈存在的缺陷,但是現(xiàn)實(shí)卻是從激光產(chǎn)品出現(xiàn)至今的十年來(lái),激光技術(shù)只在某些特定的領(lǐng)域被使用,成為了一個(gè)邊緣化產(chǎn)品,成了高高在上的“貴族“。
激光夜視存在的問(wèn)題
先來(lái)了解一下激光產(chǎn)品,激光產(chǎn)品的進(jìn)入門檻較高,生產(chǎn)工藝復(fù)雜,要求產(chǎn)品必須在無(wú)塵車間生產(chǎn),才能保證質(zhì)量。此外,高可靠性激光產(chǎn)品的生產(chǎn)還需要一批專業(yè)的激光技術(shù)人員,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐積累,才能保證產(chǎn)品的高穩(wěn)定性和長(zhǎng)壽命。
封裝好的LED產(chǎn)品即可使用,但封裝好的激光管卻不能直接使用,激光紅外照明還需要經(jīng)過(guò)一個(gè)“勻化”處理的過(guò)程,讓激光投射到物體上是一個(gè)面,而不能形成一個(gè)點(diǎn)。即半導(dǎo)體激光器的光束在垂直截面上能量的分布是不均勻的,呈高斯分布,中間強(qiáng),到邊緣逐漸變?nèi)?,或者呈明暗條紋狀分布。故直接使用半導(dǎo)體激光器作為照明光源效果是不可取的(目前市面上也出現(xiàn)非專業(yè)激光燈廠家,出現(xiàn)了山寨版激光燈,問(wèn)題多多,也使得用戶對(duì)激光紅外燈產(chǎn)生負(fù)面印象)。需要把這種呈高斯分布的光均勻投射到物體上去,這個(gè)技術(shù)稱為激光“勻化”技術(shù),目前國(guó)內(nèi)能夠掌握激光勻化技術(shù)的只有幾家企業(yè)。
由于以上原因,一些小企業(yè)生產(chǎn)的激光產(chǎn)品存在諸多問(wèn)題,如壽命只有三個(gè)月等,由此也敗壞了激光產(chǎn)品的名聲,產(chǎn)生誤解,認(rèn)定激光不合適在安防行業(yè)使用。
現(xiàn)在,激光在安防行業(yè)應(yīng)用量非常小,也未引起激光行業(yè)的注意,認(rèn)為進(jìn)入安防行業(yè)會(huì)得不償失,所以到目前為止除了一兩家專業(yè)夜視激光廠家外,并無(wú)一家真正的激光企業(yè)涉足安防。
激光夜視需突破的瓶頸
1、正視存在問(wèn)題
目前進(jìn)入安防行業(yè)的激光企業(yè)的客戶對(duì)該產(chǎn)品存在很大誤解。如安防行業(yè)用戶希望根據(jù)攝像機(jī)鏡頭的視場(chǎng)角確定紅外燈角度,以消除手電筒現(xiàn)象,而激光生產(chǎn)企業(yè)做出的產(chǎn)品角度非常小,如深圳某企業(yè)生產(chǎn)的50米激光燈角度只有10度,而紅外攝像機(jī)通常會(huì)配8MM的鏡頭,視場(chǎng)角接近40度,在夜視監(jiān)控中有手電筒現(xiàn)象,起不到監(jiān)控作用,這些讓安防行業(yè)對(duì)激光產(chǎn)品大失所望。且激光產(chǎn)品體積過(guò)大,供電不配套等,很難適應(yīng)安防的應(yīng)用。
部分生產(chǎn)激光產(chǎn)品的企業(yè)認(rèn)定激光是個(gè)特殊產(chǎn)品,不可能大規(guī)模使用,所以抱著幾十倍的高額利潤(rùn)不放,超出了絕大部分客戶的承受能力。且這些企業(yè)拒絕與安防企業(yè)共享激光技術(shù),也導(dǎo)致安防企業(yè)無(wú)法快速獲得技術(shù)和產(chǎn)品。
2、觀念需要改變
除了傳統(tǒng)的激光產(chǎn)品給人留下的缺陷外,也有部分對(duì)激光的誤解。認(rèn)為激光對(duì)人體有輻射傷害等,其實(shí)激光在人們生活中隨處可見(jiàn),比如激光復(fù)印機(jī)、打印機(jī),超市收銀臺(tái)上的激光掃描器等,都已證明對(duì)人體無(wú)傷害,而且效果好,壽命長(zhǎng)。
激光是點(diǎn)狀光源,在沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的情況,對(duì)人是有影響的,如要成為產(chǎn)品都需經(jīng)過(guò)勻化擴(kuò)束處理,使能量分布在一個(gè)比較大的范圍內(nèi),單位面積的激光能量非常小,自然對(duì)人沒(méi)有任何影響。
目前還出現(xiàn)一種新說(shuō)法,認(rèn)為激光在擴(kuò)束過(guò)程中,速度較慢,需要經(jīng)過(guò)4~5秒的時(shí)間,影響正常使用。這也是對(duì)激光使用上的誤解,為保證激光器的使用壽命,一般激光產(chǎn)品都有電路延時(shí)啟動(dòng),激光燈根據(jù)照明距離的遠(yuǎn)近都需要1~5秒的啟動(dòng)時(shí)間,并非激光擴(kuò)束需要這么長(zhǎng)的時(shí)間。