激光紅外與LED紅外技術在安防夜視中的應用對比
一、LED紅外燈優勢
LED紅外技術從2000年開始應用于安防行業,已有12年歷史,目前雖然市場上出現了陣列紅外和點陣紅外等衍生產品,但普通的LED紅外產品仍占據了大部分的紅外市場,是什么原因讓普通LED紅外產品在安防行業如此成功,筆者試做分析。
安防行業發展初期,人們發現需要夜視監控時,首先的紅外產品是鹵素燈。在使用鹵素燈的過程中,發現鹵素燈的體積較大,功耗也較大,一般從100多瓦到1000多瓦,工作溫度高達800℃以上,產品易損壞,使用壽命在1500小時左右,每兩月就要更換一次,這么短的使用壽命,迫使人們去尋找更好的替代光源。
鹵素紅外燈的壽命短、體積大、功耗大、價格高等缺點注定其要被安防行業淘汰。在這種情況下,LED紅外發射管就被引入到安防行業中,其優勢如下。
·LED紅外管的價格非常低,根據規格不同、質量不同,價格從幾毛到幾塊錢,最早的紅外攝像機一般使用6顆LED紅外燈,成本不會超過20元。而鹵素燈據說價格從幾百元到幾千元不等,其價格是LED紅外管的幾十倍;
·LED紅外管的使用壽命達到6000小時(如果處理得好,工藝水平高可達6000小時,小廠出的產品使用壽命在3000小時左右),使用壽命是鹵素燈的4倍;
·LED紅外管體積小,廣泛使用產品的體積一般為¢6、¢8,方便應用于紅外攝像機,而鹵素燈的體積一般為了¢10×185mm,工作溫度800℃以上,不管是從體積還是溫度上都無法應用在紅外攝像機上。
LED紅外燈相比鹵素燈在壽命、體積、功耗、價格等方面具有絕對的優勢,所以LED紅外技術得以在安防行業迅速應用,幾乎占領了全部的紅外市場。
LED紅外燈的局限
安防發展初期監控主要集中在室內短距離,隨著安防行業的發展,監控已經從室內走到了室外,從短距離發展到室外遠距離。在這狀況下,簡單的增加LED紅外燈數量達到遠距離或在惡劣環境下的監控要求,造成了LED紅外產品的體積越來越大,此情況下,照明距離并未因紅外燈數量的增加,體積的增大達到預期的效果,有效照明距離始終無法突破50米的限制。
由于LED紅外燈的電光轉換效率仍在20%以下,大部分的電轉換為熱量,在燈管數量不斷增加的情況下,產品發熱量也越來越大,紅外機的溫度達到了80℃,甚至100℃以上,在高溫下,LED芯片、攝像機和封裝LED的環氧樹脂都容易加速老化,使紅外攝像機的使用壽命大大縮短,讓對紅外攝像機看好的用戶大失所望。
另外,由于LED紅外燈生產門檻較低,這給手工作坊的滋生開辟了沃土,于是三兩個人租個小房間,在毫無檢測設備的情況下開始了LED紅外燈或紅外攝像機的生產。在利潤最大化的驅使下,質量成為了空談。手工作坊出的低廉產品,絕大地沖擊著正規廠家利益,使得正規廠家市場份額逐漸減少。迫于競爭壓力,一些正規廠家只能壓縮成本,導致產品質量整體下降,市場處于白熱化的惡性競爭中。
這時有正規廠家也看到了市場機會,推出了技術門檻較高的激光夜視技術,在這樣的大環境下,激光夜視應時而生。
二、激光紅外燈本質
半導體激光器的電光轉換效率最低55%,由于我們只采用單一發光芯片,所以熱損耗也遠遠的低于LED燈,激光波長的選擇可以增大CCD對波長的感應程度。(例如:選用810nm的光源其對CCD的感應度比850nm的紅外光高出30%,也就是說不考慮其他因素,相同功率的810nm激光燈的照明效果等同于相同功率乘以2.5倍的850nm紅外燈的照明效果)。下圖是SONYExViewCCD的光譜感應曲線。
激光紅外燈最根本優點:
Ø照射距離遠:常規產品照射距離30~500米,最遠可達3000米。
Ø亮度強:CCD對810nm激光感應比850nmLED燈感應度高出30%。
Ø產品壽命長:采用獨特的激光電源溫控技術,使得激光紅外燈內部工作溫度處理恒定的工作溫度,使得激光紅外產品的壽命有極大的保證。大普激光紅外燈產品的實際使用壽命在8000-10000小時。
Ø產品功耗低:大普激光紅外燈常規產品的最高功率不超過20W,對于環保節能更符合我國相關的環保節能政策。
總之,激光紅外燈技術的發展與應用是安防行業不可逆轉的趨勢,為夜視監控領域創造另一片空間。對于新技術總有人抱著懷疑的態度,也有人保持著接納的態度,新技術的機遇與機會永遠留給擁有接納心態的人與企業,自主創新是企業的核心競爭力,而紅外激光夜視技術迎合、融合企業的紅外技術發展方向,誰把握了這個方向,誰就掌握了市場的至高點,從而贏得客戶對企業實力與創新能力的認可,從而贏得市場的前期利潤與市場控制與占有。
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