采用紅外熱成像技術(shù),探測(cè)目標(biāo)物體的紅外輻射,并通過光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理等手段,將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像的設(shè)備,我們稱為紅外熱成像儀。本文就紅外熱像儀在海港碼頭與機(jī)場(chǎng)的應(yīng)用案例作一簡(jiǎn)單分析,以饗讀者。
文/任麗竺
在海港碼頭的應(yīng)用
提供安全設(shè)施,保持碼頭安全環(huán)境,應(yīng)該是碼頭管理部門的基本職責(zé)。通過保安警察的觀察和控制進(jìn)出口、提高用戶的防范意識(shí)等綜合保安措施等都能使碼頭得到保護(hù)。雖然犯罪分子至今尚未達(dá)到流行程度,但已對(duì)娛樂艇逐漸構(gòu)成威脅?,F(xiàn)代化游艇裝有先進(jìn)的電子系統(tǒng)如導(dǎo)航系統(tǒng),而且也擁有先進(jìn)的視頻和音頻系統(tǒng)、噴水推進(jìn)裝置以及大量其他昂貴設(shè)備,對(duì)盜賊來說,是十分有誘惑力的。
碼頭犯罪預(yù)防正如家庭或商業(yè)犯罪預(yù)防—樣,是探測(cè)出危險(xiǎn)分子并把他們鏟除。大多數(shù)犯罪活動(dòng)發(fā)生在犯罪分子認(rèn)為安全和容易得手的時(shí)機(jī),而大多數(shù)案發(fā)時(shí)間都是在漆黑的夜晚。在夜間持續(xù)照亮整個(gè)碼頭不是最好的解決辦法,安裝補(bǔ)充照明通?;ㄙM(fèi)也太多,要有供電設(shè)備及維護(hù),成本太貴。此外,照明實(shí)質(zhì)上也為入侵者布置了—條攻擊線路,產(chǎn)生的陰影幫助他們躲藏,會(huì)增加未被探測(cè)到的機(jī)會(huì)。
黑暗監(jiān)控新工具
在夜晚和部分白天時(shí)間里,監(jiān)視碼頭最理想的辦法是采用熱成像技術(shù)。熱成像儀“觀看”物體發(fā)射的熱能或紅外能量,它是一種人眼看不到的光,因?yàn)樗牟ㄩL(zhǎng)太長(zhǎng)以致人眼不能看到。紅外光是電磁譜線中的一部分,熱像儀以物體間溫度差為基礎(chǔ),產(chǎn)生不可見紅外光或“熱”輻射圖像,使監(jiān)控人員可以看到。
與其它技術(shù)相比,熱成像不需要可見光就能產(chǎn)生看清細(xì)節(jié)的圖像。熱成像儀提供整個(gè)可見度,而與通常光照和天氣條件無關(guān)。它能在全黑暗夜晚看見景物,也能遠(yuǎn)距離透過簿霧和煙霧看清景物,還能探測(cè)隱蔽在陰影中的人。它是一種碼頭安全和監(jiān)視應(yīng)用的極好工具。
買得起的技術(shù)
近年來,探測(cè)器技術(shù)的發(fā)展,使得熱成像技術(shù)更加容易被使用,并價(jià)格更趨便宜。目前,世界上熱成像技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者FLIR系統(tǒng)公司最新一代的熱像儀得到了廣泛的應(yīng)用,它已成為探測(cè)入侵者提供一種新穎的武器,已成為在全天候條件下碼頭監(jiān)視的最好工具。
全量程熱像儀,安裝容易
全量程熱像儀,用于安全和監(jiān)視。所有的熱成像監(jiān)控?cái)z像機(jī)都可以在全黑暗觀看景物,有的熱成像攝像機(jī)能探測(cè)到400米遠(yuǎn)處潛在的威脅,又有其他一些熱成像攝像機(jī)能覆蓋幾公里的范圍。根據(jù)用戶偏愛和需要,這些熱像儀可以固定安裝,也可以裝載在水平/俯仰的隨動(dòng)系統(tǒng)上。采用這種方法,用戶可以把熱成像攝像機(jī)隨意地指向他想要觀看的地方。
該熱像儀備有各種可選器件,能把它們集成到碼頭中已有的安全系統(tǒng)中。它們可以被配置成單獨(dú)使用的結(jié)構(gòu),也可以作為網(wǎng)絡(luò)的—部分,或者在本地和網(wǎng)絡(luò)控制相結(jié)合的混合結(jié)構(gòu)中。大部分熱像儀都能集成在任何現(xiàn)有的閉路電視系統(tǒng)中,能全年全天候地提供早期的探測(cè)和可見圖像。它們能集成在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中,并在個(gè)人計(jì)算機(jī)上進(jìn)行控制,不需要鋪設(shè)額外電纜。用這種方法可以讓你在因特網(wǎng)上監(jiān)視碼頭中的所有活動(dòng),即使你遠(yuǎn)在幾千公里之外。
自動(dòng)威脅探測(cè)軟件
依賴于人力在夜間進(jìn)行監(jiān)視不是最好的辦法。借助于強(qiáng)大的自動(dòng)威脅探測(cè)軟件,人可以不需要專注于對(duì)碼頭威脅的探測(cè)和監(jiān)視。
安保人員以場(chǎng)景中運(yùn)動(dòng)探測(cè)為基礎(chǔ),確定不同防范范圍的觸發(fā)器,如在防范范圍內(nèi)探測(cè)到可疑活動(dòng),自動(dòng)威脅探測(cè)軟件隨即進(jìn)行報(bào)警,并同時(shí)顯示報(bào)警場(chǎng)景圖像和聯(lián)動(dòng)點(diǎn)亮報(bào)警區(qū)域照明燈。這種智能化視頻軟件與熱像儀熱成像能力相配套,代表了最可靠的自動(dòng)威脅探測(cè)。
在機(jī)場(chǎng)的應(yīng)用
應(yīng)用案例概述
民用飛機(jī)場(chǎng)管理的最主要職責(zé)是:在受到入侵者的威脅或者恐怖分子的攻擊時(shí),能確保機(jī)場(chǎng)內(nèi)所有乘客的安全。不僅是乘客,而且工作人員和有價(jià)值的設(shè)備也需要得到保護(hù)。而利用紅外熱像儀有助于讓機(jī)場(chǎng)比以前更安全。
本案例介紹的是SR100熱像儀器應(yīng)用于哥本哈根機(jī)場(chǎng)。哥本哈根機(jī)場(chǎng)創(chuàng)建于1925年,是目前世界上最早的民用機(jī)場(chǎng)之—,也是斯堪的納維亞最大的飛機(jī)場(chǎng)。它不僅在乘客總?cè)藬?shù)方面,而且在國(guó)際交往、遠(yuǎn)程直通航線和目的地總數(shù)方面都是名列前茅。2006年通過該機(jī)場(chǎng)的乘客人數(shù)超過2090萬。哥本哈根市地處斯塔的那維亞中心,擁有極廣的航運(yùn)網(wǎng)絡(luò),而且居住人口最密集,因此哥本哈根機(jī)場(chǎng)是乘客進(jìn)出斯堪的那維亞的首要選擇。
哥本哈根機(jī)場(chǎng)占地面積北12.4平方公里,周圍有30公里的圍墻。要對(duì)這樣的區(qū)域進(jìn)行合理的監(jiān)視是一個(gè)巨大的任務(wù)。除了用攝像機(jī)監(jiān)視外,開車或步行巡邏隊(duì)在戶外和戶內(nèi)日夜也監(jiān)視著飛機(jī)場(chǎng)。共有700多名專門訓(xùn)練的保安人員、警官和其他人員在安全防范方面起到了積極作用,所以乘客在旅行期間可以感到安全保障。
安全禁區(qū)(CSRA)監(jiān)視
雖然機(jī)場(chǎng)管理部門細(xì)心地監(jiān)視著整個(gè)機(jī)場(chǎng),但他們特別關(guān)注安全禁區(qū)的關(guān)鍵部位(CSRA)。此區(qū)包括所有乘客能進(jìn)出的建筑物,乘客上下飛機(jī)的棧橋和飛機(jī)停機(jī)坪。該機(jī)場(chǎng)有108個(gè)飛機(jī)停留點(diǎn),所以這是個(gè)巨大的需要監(jiān)視的區(qū)域。每個(gè)人在進(jìn)入CSRA前需要進(jìn)行徹底的安全檢查,可以進(jìn)入或離開該區(qū)域的任何事件,安全中心都需要知道。
但是面臨的問題之一是,CSRA的界線接近跑道。飛機(jī)從棧橋到起飛區(qū)域或者剛剛著陸的飛機(jī)把乘客送到一個(gè)棧橋上并從CSRA進(jìn)入 “非安全”區(qū)。另外,從CSRA外的其他機(jī)場(chǎng)區(qū)域的汽車和人員也可能進(jìn)入該區(qū)。因此需要采用不同類型的傳感器和地面雷達(dá)監(jiān)視全部進(jìn)口和出口。此外,進(jìn)出該區(qū)的所有飛機(jī)和機(jī)場(chǎng)人員的情況都要通知管理中心。當(dāng)事件發(fā)生時(shí),雖然地面雷達(dá)和傳感器會(huì)發(fā)出警報(bào),但管理中心看不到它們。因此,也得用攝像機(jī)跟蹤進(jìn)出CSRA的每個(gè)人和每個(gè)事件。
在白天用可見光攝像機(jī)很容易監(jiān)視和跟蹤目標(biāo),但在夜間,用我們的可見光攝像機(jī)就看不到任何東西,不可能用燈光照明整個(gè)CSRA,因?yàn)闄C(jī)場(chǎng)管理中心不可能在每個(gè)地方安裝上路燈桿子,這可能會(huì)妨礙飛機(jī)在跑道上往來。因此,一旦觸發(fā)警報(bào),想要在通知保安人員到場(chǎng)檢查之前就能看到引起報(bào)警事件的原因,唯一解決該問題的辦法就是采用紅外熱像儀。
系統(tǒng)集成是關(guān)鍵
在熱像儀的試運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn),效果和技術(shù)驚奇確實(shí)非凡。但在決策過程中,關(guān)鍵問題是如何使熱像儀與機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有安全網(wǎng)絡(luò)中的攝像系統(tǒng)集成在一起。據(jù)了解,機(jī)場(chǎng)目前有200多臺(tái)閉路電視攝像機(jī)在機(jī)場(chǎng)工作,而現(xiàn)在還需要把熱像儀安裝在同一網(wǎng)絡(luò)中。正如所有其他攝像機(jī)一樣,熱像儀也采用Pelce D協(xié)議,能與我們現(xiàn)有的Pelce D網(wǎng)絡(luò)集成,為了安裝這些熱像儀,只有拆除某些常規(guī)的攝像機(jī),并取代安裝上熱像儀,所有這些工作都可以在很段的時(shí)間里完成。
夜間監(jiān)控性能優(yōu)
采用熱像儀主要是由于它的長(zhǎng)距離探測(cè)性能優(yōu)越,當(dāng)采用100mm鏡頭時(shí)探測(cè)目標(biāo)距離可大于1.5公里。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,熱像儀采用非制冷紅外探測(cè)器,這樣大大地縮短了停機(jī)檢修時(shí)間。該像機(jī)安裝在由Praecisionsteknik公司提供的標(biāo)準(zhǔn)水平/俯仰隨動(dòng)結(jié)構(gòu)上。
安裝了熱像儀,它們的作用比預(yù)計(jì)的要多,它們?cè)谌魏吻闆r下不受燈光的影響,并且傳送輪廓鮮明的圖像,而且在圖像上能看清最小的細(xì)節(jié)。另外,在困難的天氣條件下如霧中它們的幫助更大,而通常的閉路監(jiān)控?cái)z像機(jī)在這種情況下是看不清任何東西的。
紅外熱像儀傳遞的信息更多,歸根到底,這是因?yàn)榧t外熱像儀能明顯地測(cè)量不同的溫度。例如用熱像儀觀察汽車,我們立刻就可以觀測(cè)發(fā)現(xiàn),汽車是長(zhǎng)時(shí)間停在那里還是剛到不久,因?yàn)闊岚l(fā)動(dòng)機(jī)汽車產(chǎn)生的圖像與冷發(fā)動(dòng)機(jī)汽車產(chǎn)生的圖像完全不同。
結(jié)語(yǔ)
目前,紅外熱像儀主要應(yīng)用在軍事領(lǐng)域、油田、港口碼頭、機(jī)場(chǎng)、煤炭、森林防火、醫(yī)療領(lǐng)域等,在國(guó)外已經(jīng)廣泛地應(yīng)用。但由于價(jià)格昂貴,致使國(guó)內(nèi)安防市場(chǎng)還沒有廣泛的應(yīng)用。在將來,熱像儀憑借先進(jìn)的隱蔽式探測(cè)功能,遠(yuǎn)距離監(jiān)控,必將成為安全監(jiān)控系統(tǒng)中一顆閃耀的星星。