森林防火林火监测采用红外热成像技术合适吗？

美国FLIR 红外热成像技术是一种通过光电转换、电信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的高科技产品。在国外，红外热像仪已广泛应用于安全防范系统中，成为安全监控系统中的明星。而在国内，现阶段也在迅速发展，但应用并不全面。由于红外热像仪具有隐蔽式探测功能，因为没有光的需要，所以省去了制造可见光的费用，入侵者甚至无法知道他们正在被监视。而且具有穿透烟、雾、雨水、烟云等恶劣情况持续工作。而针对森林防火，红外热成
像技术呈现出的三方面优点：
1、防火监控 由于红外热像技术是反映物体表面温度而成像的设备，因此除了夜间可以作为现场监控使用外，还可以作为有效防火报警设备，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。而应用红外热像技术可以快速有效地发现这些隐火，并且可以准确判定火灾的地点和范围，透过烟雾发现着火点，做到早知道、早预防、早扑灭。 采用先进红外技术，用高科技手段来加强森林防火工作，在最短的时间内作出决策和调度，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。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。红外热像技术的仪器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。
2、伪装及隐蔽目标的识别 普通的伪装是以防可见光观测为主。一般犯罪分子作案通常隐蔽在草丛及树林中，这时如果采用可见光的观察方式，由于野外环境的恶劣及人的视觉错觉，容易产生错误判断。红外热成像装置是被动接受目标自身的热辐射，人体和车辆的温度及红外辐射一般都远大于草木的温度及红外辐射，因此不易伪装，也不容易产生错误判断。另外，一般人员也不了解避开红外监视的方法。因此红外热成像装置在识别伪装及隐蔽目标这方面的效果明显。同时，森林火灾在地面火被扑灭的情况下，在地下往往还隐藏着地下火，因此，经常会死灰复燃。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。
3、夜间以及恶劣气候条件下的森林防火 由于红外热成像系统在观察、识别目标方面有着众多的优点，所以夜间及恶劣气候条件下也可使用于森林防火的应用。 红外成像技术可以利用自身优点在对森林防火工作做出正确的判断，也可以根据火情是否发生去采取措施。它弥补了单纯靠视频监控和人防的不足
香港东蒲科技实业有限公司为你解决专业的热成像问题！电话：0755-83752161

热像仪分两种，一种是非测温的（只负责转换光电信号，在图像上形成灰度值显示出来），另一种是是测温的（出显示图像外，还需要根据光电-温度耦合曲线把每一像素上的温度计算出来）。民用上前者一般用于安防，后者则有防火监控、温度场研究、节能等N多应用。
林火监控首选肯定是测温性的热像仪，因为可以实现基于温度阀值等的自动报警；若选择非测温型的，则只是作为可见光系统在夜间、雾天的补充，依然需要人眼盯着监视屏才行，由于输出的是灰度值视频信号，人眼长时间看后容易视觉疲劳。
因为热像仪接收的是物体分子运动辐射的红外电磁波（绝对零度-273.15°以上的物体都有分子运动），因此完全不受白天黑夜影响，理论上来说，上了测温型的热像系统后，可见光监控系统就可以下岗了，但人总是看到可见光才“踏实”，同时可作为位置参考，因此一般用双仓系统（可见+红外）
根据普朗克定律，常温物体（热像意义上的常温是几百度以下）能量辐射波段在远红外波段，结合红外波段大气窗口，所以大家用的热像仪波段都集中在7.5~14um。热像仪的核心--探测器全部依赖进口，虽然老外卖了探测器给国内，但不提供核心的的两样东西--工艺配方和温度耦合曲线（或者说算法）。
前者好理解，后者就明显为难国产品牌了。由于探测器、光学系统、光电转换电路、图像处理市面上到处都有，一般公司都有能力进行整合进而生产出热像仪，这也是这两年国产品牌跟雨后春笋一样冒出来的原因。但若要获得温度数值，则必须有一个电信号转变成温度值的算法，老外不提供算法怎么办？逆推！黑体炉设置一个温度，热像仪去测，调整参数，直到显示的温度跟设置温度一致，OK，记下来，接着下一个温度……要是探测器是线性的也就罢了，取几个离散点，做下曲线耦合，算法就出来了---关键探测器是非线性的，意味着这是一个庞大的工作量。探测器长时间工作本身也要发热，这就更讨厌了--因为探测器在不同工作温度下其耦合曲线又是不一样，意味着在探测器20℃时你要去倒推耦合曲线，回头变冷或变热，又要去做个耦合曲线……这些都是老外当初研发探测器材料时花了十多年功夫得到的数据，自然不可能告诉你。
因此，不止国内热像的测温准确度一直比不过老外的主流品牌如FLIR（参数上跟老外基本一致甚至更牛），许多欧美的品牌的也同样如此，毕竟洋鬼子好多也是组装的。
除此外，温漂的抑制是个很严重的问题。热像仪刚用的时候测温挺准的，2个月后就飘走了（比如测人从37°跑到了40多），这会干扰后台系统的自动判断，引发过多的误报。
在线监控是365×24不间断，这对产品质量是个苛刻的要求，曾经碰到过多次热像仪工作几个小时候必须罢工休息的案例，因此建议组建系统时核心的热像仪选择质量可靠的进口产品（当然价格会贵些），譬如FLIR（有风声说手持领域他们要搞个探测器10年维保，今年在宝钢看到过一款P系列的，用了10年成像和效果依然非常好，唯一的维修记录是更换了被抠坏的电池卡口弹簧）。
林场防火监控需因地制宜，选择合适的安装地点，对监控区域进行合理分区，制定扫描路径。由于热像仪是定焦的，因此建议采用高精密云台驱动热像系统对监控区域进行循环扫描，以保证成像的清晰。当然，如果财大气粗，可为每个区域配置一个热像仪固定监测。至于监控距离，应综合考虑热像仪像素、最小的燃烧面积响应等因素。
由于不同帧频热像仪价格差异较大，应根据方案的要求选择性价比最高的，而不是盲目追求高帧频。同时全辐射热像图没办法压缩，因此很占硬盘空间，因此必须综合考虑数据记录与存储容量大小的关系。
后台软件则必须综合考虑实际需求，保留二次开发接口，并能集成到现有报警系统中去。
考虑到户外因素，做好各种防雷接地措施；软件需支持各种影响因素的修正，以保证温度的准确。同时要设置合理的报警阀值，尽量避开阳光的干扰等。

林火监控，用进口热成像比较合适！白天可见光报警，夜晚用热成像报警。可配激光，夜视报警可打开激光监测。

利用热成像摄像机进行森林防火监测已经成为一种趋势，它能够帮助我们更早地发现火灾隐患，从而更有效地预防和控制森林火灾的发生。

据统计，大面积森林火灾的成因中，相当一部分源于难以察觉的隐性火灾。这些隐火由于难以被肉眼或普通摄像机捕捉，长期以来一直是森林防火的难题。然而，随着安防科技的飞速发展，热成像技术已经逐步成为森林防火的得力助手。

在自然界中，一切温度高于绝对零度(-273.15℃)的物体，每时每刻都辐射红外线，红外辐射的物理本质是热辐射，也是一种电磁波。外热像仪将红外热辐射转换成相应的电信号，然后经过放大和视频处理，就是将不可见的红外辐射变为可见的热像图，并且能反映出目标表面的温度分布状态当森林中出现隐火时，其温度会与周围环境产生明显差异，从而被热成像摄像机轻易捕捉到。

高德智感刚刚发布的一款双光谱红外热成像摄像机 (观测型三目中型云台)主要应用于3~8km的中远距离监控。它搭载12μm红外探测器以及400万像素CMOS传感器，成像效果优异，火源探测距离远。产品集成双光烟火识别算法，精准定位火点，实现智能火情预警内置绊线检测、区域入侵、人车区分等周界安防算法;支持定制，可以根据用户场景和需求，集成其他深度学习算法(船只/无人机识别等)。适用于森林防火、秸秆禁烧、水域禁捕、边海防等场景，可实现24h智能化监管，降低人员监管工作量，提高监管精准度。