雅江山体滑坡监测系统
红外热成像主要利用不同温度的目标形成不同热辐射，从而通过热成像镜头将目标的红外辐射采集到红外传感器上，进而将强弱不同的红外辐射信号（不同温度）转换为相应的电信号，经放大和视频处理，形成可供人眼观察的视频图像。由于红外热成像主要是根据目标发散的红外辐射产生红外热图像，因此具有无需光源、不怕强光、透雾雨雪能力强的特点，具有良好的全天候工作能力，可实现大场景范围的监测。
如图1所示，按照监测距离1km，监测视场宽度200m计算，典型成像视场为11.4度。
图1 典型视场估算
热成像枪机
图2 30-150mm热成像枪机实物照片.
30-150mm热成像枪机参数表
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30-150mm
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类别
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指标参数
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备注
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热成像性能参数
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探测器类型
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8～14um非制冷探测器
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分辨率
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640×512
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像元间距
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17μm
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帧频
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50Hz
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红外镜头焦距
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30～150mm
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F#
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1.2
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视场角
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20.6°×16.5°～4.2°×3.3°
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NETD
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≤50mK@25℃,F#1.0
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调焦范围
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5m～∞
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电子放大
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2×、4×
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极性
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黑热／白热
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图像亮度/对比度
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自动/手动
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调焦方式
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电动调焦/自动聚焦
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视频编码
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视频压缩标准
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H.264
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视频编码分辨率
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D1
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视频帧率
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25 fps
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视频码率
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32Kbps-10Mbps，*大10Mbps
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电源
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供电电压
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DC12V
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输出接口
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网络接口
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10M/100M自适应以太网口
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支持 DHCP、TCP、等多种网络协议。
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物理特性
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尺寸
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324.5mm×172mm×173mm(L×W×H)
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重量
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≤8.5Kg
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环境参数
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工作温度
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-40℃～+50℃
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存储温度
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-50℃～+60℃
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冲击
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30g
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持续时间11ms
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振动
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5Hz～500Hz～5Hz,1.5g
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持续时间12min
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防护级别
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IP66
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30-150mm焦距下红外热成像效果见图3.
（a）1km成像效果
（b）2km成像效果
图3 30-150mm热成像图片
2、热成像球机
图4 20-100mm热成像球机实物照片
20-100mm热成像球机参数见表2
表2 20-100mm热成像球机参数表
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类别
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指标参数
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备注
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热成像性能参数
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探测器类型
|
8～12um非制冷探测器
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分辨率
|
640×512
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像元间距
|
17μm
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帧频
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50Hz
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红外镜头焦距
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20～100mm
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视场角
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30.4°×6.2°
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NETD
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≤60mK
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调焦范围
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5m～∞
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电子放大
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2×
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极性
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黑热／白热
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图像亮度/对比度
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自动/手动
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调焦方式
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电动调焦/自动聚焦
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可见光性能参数
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可见光CCD规格
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1/4〃彩色CCD
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像元总数
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380000
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可见光镜头焦距
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3.4～122.4mm
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可见光镜头视场
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1.7°×57.8°
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稳定平台参数
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稳定精度
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≤0.05mrad
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回转范围
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方位：360°俯仰：-110°～+30°
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*大角速度
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方位/俯仰：≥60°/s
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*大角速度
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方位/俯仰：≥100°/s
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电源
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电源
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直流28V
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18V ~ 32V
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*大功耗
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≤250W
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平均功耗
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≤70W
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输出接口
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视频输出
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模拟视频输出PAL制/HD数字输出
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串口
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RS422
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物理特性
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尺寸
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直径229mm 高度372.5mm
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重量
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≤9Kg
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环境参数
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工作温度
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-40℃～+55℃
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存储温度
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-45℃～+80℃
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MTBF
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1000h
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工作高度
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5000m以下
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防护级别
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IP66
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图5为20-100mm热成像球机参数成像效果。
（a）热成像效果
（b）可见光成像效果
图5为20-100mm热成像球机参数成像效果
热成像破雾/霾能力测试结果
图6是150mm焦距热成像破雾能力实测结果。地点北京市中科院半导体所1号楼，观测目标是上地方向的6km处的上地国际创业园及33km处的八达岭山地。
2019年2月22日上午9点30左右根据天气预报海地区能见度约为5km。从人眼及可见光成像无法发现6km处的上地国际创业园，如图6（a）所示。图6（b）是同等条件下热成像图片，可以同时观测到6km的上地国际创业园和33km处的山体。图6（c）是晴好天气条件下，能见度优于20km的上地国际创业园照片。
（a） 可见光成像（能见度约为5km）
（b） 与图（a）同等条件下热成像效果（能见度5km）
（c） 天气晴好条件下可见光图像（能见度优于20km）
图6 焦距150mm（视场4.20）热成像图片
