激光红外在风光供电监控摄像机中的应用

 　　安防设备因24小时不间断工作的特点，和通信行业有很多相似之处，随着安防产品使用量的不断扩大，其能源消耗能力绝不在通信行业之下，在国家还未对安防节能减排引起重视的时候，安防行业已经率先行动，结合项目的实际情况采用风光通电方式在建设“绿色“监控工程，实现了对能源低消耗或零消耗。

　　由于单纯的太阳能供电或风能供电受环境的影响大，保证率很低，这几年逐步发展了风光互补发电系统，其供电保证率显著提高，在某些地区适合大面积推广应用，加上其不再污染环境，综合成本低等将是今后能源的第一选择。

　　风光供电系统的应用现状

　　风光供电系统在安防行业的应用领域主要集中于高速公路、森林防火、水利、地质耕地、沙漠油田、海水养殖和边防等场所的监控系统中，主要原因如下。

　　1、这些地方供电网络，没有办法铺设供电线路或铺设供电线路的成本非常高，所以只能采用风光供电的方式。

　　2、供电线缆常遭到犯罪分子盗窃和破坏，导致供电系统附近的设备无法正常工作，甚至造成整个系统的瘫痪。

　　如甬台温高速公路监控系统，自2003年建成使用以来，供电电缆多次被犯罪分子盗窃，造成了整个系统的瘫痪，给高速公路运营带来很大安全隐患，后期维修成本居高不下，该高速公路管理部门最终使用风光发电系统取代了传统的电网供电。

　　3、维护费用低，这些地方离市电网络很远，需要铺设的电缆和管道很长，将来的维护成本高，如出了问题，排除难度很大。而风光发电系统出问题了，只需要维修或更换终端设备即可，影响的范围也比较小，加上没有电费支出，不受电力部门的限制。

　　4、风光供电系统的节能环保，无污染也是采用的主要原因之一。

　　风光供电的监控系统由于对环境和要求不同，与常规的监控系统有着一定的区别，具有的几个特点。

　　远离城市，周围环境恶劣，夜间缺少灯光照明，周围漆黑;

　　为了降低监控系统的成本，和普通的监控要求相比具有监控距离远，范围大的特点;

　　24小时全天候监控，不仅白天监控效果好，而且夜间也要求有清晰的监控效果;

　　采用无线传输的方式;

　　由于远离城市，监控系统的要求稳定性高，故障率;

　　由于采用了风光供电方式，必须要求设备的使用功耗低，达到最佳的性价比。
 

　　风光供电系统的优势

　　风光供电主要是给前端设备供电，前端的用电设备主要包括带WIFI功能的IP摄像机和补光用的红外灯。这些监控工程需24小时监控，故在光源的选择上有着更加严格的要求，激光红外灯就有着无法比拟的优势。

　　1、激光红外灯可轻易实现100-1000米照明距离，满足风光供电监控项目对远距离监控的需要。如在野外建立监控点，距离一般都比较远。如森林防火的监控一般从300-1000米，水利监控中的监控距离100-500米不等，环保监控的项目的距离在200米以上。而传统LED红外灯在野外的有效照明距离始终无法突破80米，加上绿色植物、水和沙土这样的环境，LED红外灯的照明距离大打折扣，夜视效果非常不好，无法满足照明需要。激光红外灯具有能量集中，波长范围窄，一般在805-810之间，空间损耗小，可以满足远距离照明要求。

　　2、在这种野外甚至是山区的监控项目中，周围的反光条件很差，很少有可见光源，往往漆黑一片，这种环境中要实现清晰的监控效果，对补光光源的选择是关键。激光红外灯亮度高，在500米以外可以清晰分辨人员、车船和设备的运行情况，是夜视监控项目中光源的最佳选择。

　　LED红外灯和白光灯亮度很低，再加上距离比较远，基本没有任何效果。

　　安防设备因24小时不间断工作的特点，和通信行业有很多相似之处，随着安防产品使用量的不断扩大，其能源消耗能力绝不在通信行业之下，在国家还未对安防节能减排引起重视的时候，安防行业已经率先行动，结合项目的实际情况采用风光通电方式在建设“绿色“监控工程，实现了对能源低消耗或零消耗。

　　由于单纯的太阳能供电或风能供电受环境的影响大，保证率很低，这几年逐步发展了风光互补发电系统，其供电保证率显著提高，在某些地区适合大面积推广应用，加上其不再污染环境，综合成本低等将是今后能源的第一选择。
 

　　风光供电系统的应用现状

　　风光供电系统在安防行业的应用领域主要集中于高速公路、森林防火、水利、地质耕地、沙漠油田、海水养殖和边防等场所的监控系统中，主要原因如下。

　　1、这些地方供电网络，没有办法铺设供电线路或铺设供电线路的成本非常高，所以只能采用风光供电的方式。

　　2、供电线缆常遭到犯罪分子盗窃和破坏，导致供电系统附近的设备无法正常工作，甚至造成整个系统的瘫痪。

　　如甬台温高速公路监控系统，自2003年建成使用以来，供电电缆多次被犯罪分子盗窃，造成了整个系统的瘫痪，给高速公路运营带来很大安全隐患，后期维修成本居高不下，该高速公路管理部门最终使用风光发电系统取代了传统的电网供电。

　　3、维护费用低，这些地方离市电网络很远，需要铺设的电缆和管道很长，将来的维护成本高，如出了问题，排除难度很大。而风光发电系统出问题了，只需要维修或更换终端设备即可，影响的范围也比较小，加上没有电费支出，不受电力部门的限制。

　　4、风光供电系统的节能环保，无污染也是采用的主要原因之一。

　　风光供电的监控系统由于对环境和要求不同，与常规的监控系统有着一定的区别，具有的几个特点。

　　远离城市，周围环境恶劣，夜间缺少灯光照明，周围漆黑;

　　为了降低监控系统的成本，和普通的监控要求相比具有监控距离远，范围大的特点;

　　24小时全天候监控，不仅白天监控效果好，而且夜间也要求有清晰的监控效果;

　　采用无线传输的方式;

　　由于远离城市，监控系统的要求稳定性高，故障率;

　　由于采用了风光供电方式，必须要求设备的使用功耗低，达到最佳的性价比。
 

　　风光供电系统的优势

　　风光供电主要是给前端设备供电，前端的用电设备主要包括带WIFI功能的IP摄像机和补光用的红外灯。这些监控工程需24小时监控，故在光源的选择上有着更加严格的要求，激光红外灯就有着无法比拟的优势。

　　1、激光红外灯可轻易实现100-1000米照明距离，满足风光供电监控项目对远距离监控的需要。如在野外建立监控点，距离一般都比较远。如森林防火的监控一般从300-1000米，水利监控中的监控距离100-500米不等，环保监控的项目的距离在200米以上。而传统LED红外灯在野外的有效照明距离始终无法突破80米，加上绿色植物、水和沙土这样的环境，LED红外灯的照明距离大打折扣，夜视效果非常不好，无法满足照明需要。激光红外灯具有能量集中，波长范围窄，一般在805-810之间，空间损耗小，可以满足远距离照明要求。

　　2、在这种野外甚至是山区的监控项目中，周围的反光条件很差，很少有可见光源，往往漆黑一片，这种环境中要实现清晰的监控效果，对补光光源的选择是关键。激光红外灯亮度高，在500米以外可以清晰分辨人员、车船和设备的运行情况，是夜视监控项目中光源的最佳选择。

　　LED红外灯和白光灯亮度很低，再加上距离比较远，基本没有任何效果。

　　3、采用风光供电方式的大部分监控系统，处于远离城市的野外地区，当设备出现故障时，不能像市区的监控设备可及时维修，如频繁出现质量问题，会对生产运营情况造成很大损失，影响甲方对监控系统和施工单位的信息。

　　且每次维修成本和维修难度较大，监控设备一般安装在9米以上的铁塔或立杆，维修起来成本很高，加上红外产品必须在夜间调试，就更增加了维修的难度。

　　摄像机产品经过几十年的发展已非常成熟，但传统红外灯发热量过大，产品寿命较短，一般6-10个月左右，造成了整个系统的不稳定性，增加后期的维护强度，解决好补光红外灯的问题，将很大程度上提高整个工程的质量。

　　激光红外灯经过高温加速老化测试和长期的野外使用证明，其有效寿命在1000小时(光衰小于10%为有效寿命)以上，按每天12个小时工作，可以达到2年以上的免维护使用，有效的降低了工程后期的维护强度和成本(图1)。
 

　　图1  三种红外光源功率衰减图

　　4、风光发电设备和监控设备都会安装在7米以上的立杆或铁塔上，一般设计要求能承受40m/S的风速，即一般13级以下的台风风速。如果立杆上的设备的重量或体积过大，将会给立杆造成很大的压力，在大风下就可能被刮断，造成财产损失。

　　造成发电设备体积过大的原因一般都是为了提高发电功率，增加的发电设备造成整个监控系统成本过高，失去了竞争优势，在风光供电的监控系统中要求设备的功耗有着严格的要求，激光红外灯的光电转换效率达到了75%以上，是传统红外灯的5倍，照明效果只有传统红外灯的20%，低功耗的激光红外灯是风光供电监控系统的第一选择。
 

　　激光与LED红外灯方案比较

　　目前的监控系统前端一般采用模拟摄像机+视频服务器和带WIFI功能的IP摄像机两种方案(表1和表2)。

　　表1  模拟摄像机方案
 

　　表2  带WIFI的IP摄像机方案
 

　　从以上两种常用方案来看，采用LED红外灯会使发电设备的成本增加一倍，在增加成本后需要对立杆进行加固，也造成了成本的上升，同时造成了能源的浪费。

　　结 语

　　激光红外灯在风光监控系统中使用时要注意激光灯与摄像机的配合，激光红外灯必须配合带IR-CUT(双滤光片)的摄像机，才能达到清晰的监控画面。

　　随着人类对环境问题重视，能源紧张的进一步加剧，太阳能和风能作为可持续发展的新能源，会越来越多的应用于安防行业，将会产生更大的经济效益和社会效益。广大安防产品生产方、工程的设计方和施工方树立环保节能理念，可加速清洁能源和低功耗的安防产品的推广应用，共创绿色节能的安防蓝图。