Профессиональное
11.05.2012
Профессиональная ИК-подсветка: новые технологии на рубеже 2011-2012 гг. инновации, излучение, пиксели, IP-камеры, прожекторы, модели, чувствительность, линейка
Надежность, инновации и дизайн - вот, пожалуй, ключевые параметры, на которые ориентируются разработчики современной ИК-подсветки для профессиональных систем видеонаблюдения. Отечественный рынок насыщен интересными техническими решениями, многие из которых не уступают по качеству зарубежным моделям
За последние два года на рынке инфракрасной подсветки произошли значительные изменения, обусловленные тремя основными факторами:
1) существенное увеличение рынка IP-камер;
2) использование видеозаписи в качестве доказательной базы правонарушений;
3) усиление требований к охране общественно значимых объектов.
Первый фактор
Продолжает увеличиваться объем рынка IP-камер, изготавливаемых на основе CMOS-матриц. Неоспоримым достоинством технологии CMOS является преобразование зарядов пикселей в цифровую информацию и интеграция различных процессов в одном чипе. Однако низкий, по сравнению с CCD, коэффициент заполнения пикселей снижает их чувствительность. И хотя постепенно разработчикам CMOS-матриц удается улучшить их чувствительность, отставание от CCD остается значительным.
В связи с этим требования к световой мощности излучения инфракрасных осветителей существенно возросли. Так, например, для получения качественной видеозаписи, осуществляемой в ночное время IP-камерой на средних дистанциях и в широком секторе наблюдения, инфракрасный осветитель должен обеспечить ИК-излучение световой мощностью не менее 10-15 Вт.
Второй фактор
Постоянно возрастает качество записи видеоизображения на жесткий диск, что определяет все более высокие требования к ИК-подсветке по силе излучения.
Увеличивается разрешение, частота записи кадров, появляются новые возможности для последующего анализа видеоизображения. Все более широкое распространение получает практика использования видеозаписи в качестве доказательной базы. В этих условиях к инфракрасной подсветке и камерам с инфракрасной подсветкой начинают предъявляться совершенно другие требования по качеству получаемого изображения - требуется информативное и высокодетализированное изображение в ночное время.
Третий фактор
Значительно возросло количество федеральных программ по модернизации существующих систем охраны объектов Минобороны, энергетики, программ по контролю транспортных потоков, определению номеров автомобилей и др. Такие проекты существенно стимулировали развитие рынка инфракрасной подсветки в России в последние два года. Требования к мощности ИК-прожекторов в системах видеонаблюдения, устанавливаемых в рамках таких программ, как правило, максимально высоки.
Отдельная или встроенная?
В этих условиях производители ИК-подсветки столкнулись с необходимостью значительно, зачастую в разы, повысить мощность выпускаемых ИК-прожекторов. Высокие требования определили сегмент ИК-подсветки, в котором достижение максимальных характеристик становится возможным, - это отдельно устанавливаемые прожекторы.
Возможности по улучшению характеристик встроенной в камеры ИК-подсветки значительно скромнее. В первую очередь это связано с невозможностью эффективно отвести тепло от расположенных в замкнутом объеме светодиодов. Максимальная эффективность современных инфракрасных светодиодов находится на уровне 30%. То есть потребляемая кристаллом (излучателем) мощность на 30% переводится в излучение ИК-спектра и на 70% - в тепло, которое необходимо эффективно рассеять, чтобы обеспечить требуемый светодиодам тепловой режим.
Наиболее мощные ИК-прожекторы из серийно выпускаемых ведущими российскими и зарубежными производителями моделей имеют потребление до 100 Вт и более. Таким образом, прожектор с потреблением 100 Вт рассеивает порядка 70 Вт тепловой энергии. В связи с этим конструктивные решения, применяемые производителями для рассеивания тепла, предусматривают мощные радиаторы охлаждения. Они определяют большой вес, габариты и частично стоимость прожекторов, но в то же время позволяют решать наиболее сложные задачи, стоящие перед профессиональными инфракрасными прожекторами в системах видеонаблюдения.
Хорошей иллюстрацией качества работы таких прожекторов служит оптическая мощность. В топовых моделях она достигает 30 Вт и более против 1-2 Вт оптической мощности ИК-подсветки, встроенной в видеокамеру.
Передовые решения
Для создания ИК-прожекторов с высокими светотехническими параметрами российские и зарубежные производители используют ряд технологических и конструктивных решений.
1. Современные высокоэффективные светодиоды SMD-типа с большой площадью излучающей поверхности и наличием площадки прямого отвода тепла.
Новые технологии позволяют изготавливать и применять в инфракрасных прожекторах светодиоды SMD-типа с очень высокой световой мощностью - более 3 Вт. Применение таких светодиодов подразумевает работу при высоких токах нагрузки, требует эффективного охлаждения прибора, подразумевает высокую стоимость, но с лихвой окупается компактными размерами прибора и возможностью получить высокую силу излучения - использование одного светодиода такого типа заменяет до 50 традиционных ИК-светодиодов выводного типа.
2. Высококачественная вторичная концентрирующая оптика (используется со светодиодами) - линзы, выполненные из оптического полимера с диаметром до 30 мм и более.
При этом достигается плотный и однородный световой поток. В отличие от первичной оптики выводных светодиодов паразитная засветка боковых областей вне основного светового потока практически отсутствует. Фактически в требуемом угле излучения собирается весь световой поток, излучаемый полупроводниковым кристаллом.
3. Сборки из нескольких инфракрасных прожекторов - для достижения максимальных параметров дальности и силы излучения.
На данный момент подобные сборки присутствуют в линейках основных производителей ИК-прожекторов, как российских - "Микро-лайт", НТФ "Тирэкс", "ИК Технологии", так и западных - Raytec (Великобритания). Сила излучения и дальность работы в данном случае максимальны.
Расширение функционала
Наряду с увеличением силы излучения происходит совершенствование эксплуатационных параметров ИК-прожекторов, расширение их функциональных возможностей. Можно выделить три наиболее значимые из них.
1. Появился класс прожекторов большой дальности с возможностью динамической регулировки угла излучения и соответственно дальности.
Производители применяют различные конструктивные решения для одной цели - обеспечить возможность регулировки угла излучения прожектора непосредственно на объекте с целью максимального соответствия параметров прожектора решаемой им задаче. Изменение угла излучения происходит за счет разворота модулей относительно друг друга.
Для изменения угла излучения используется принцип, реализованный в фонарях MAG-Lite, механически изменяется расстояние между линзой и светодиодным модулем. Управление осуществляется при помощи регулировочного винта с внешней стороны корпуса прожектора.
2. Продолжается развитие управляющей электроники прожекторов.
Нормой стало:
• наличие фотодатчика - устройства автоматического включения по уровню освещенности (причем с отдельными регулировками порога включения и выключения);
• наличие у прожектора выхода управления переключением режимов камеры "день/ночь" (для камер, имеющих соответствующий вход);
• защита прожектора от бросков напряжения, КЗ, тепловая защита и др.;
• возможность питания как от сети 12 В постоянного тока, так и 24 В переменного тока и
др.
3. Расширяются линейки ИК-прожекторов для выполнения специализированных задач.
Например, работа прожекторов в системах наблюдения за транспортными потоками и определения автомобильных номеров. Применяются различные конструктивные решения - от работы в импульсном (стробоскопическом) режиме до создания диаграмм направленности специального типа (например, подсветка дальней зоны наблюдения в узком угле в сочетании с подсветкой ближней зоны наблюдения в широком) и др.
Высокие темпы развития
На данный момент российский рынок профессиональных ИК-прожекторов развивается очень высокими темпами. Способствует этому и благоприятная конъюнктура, сложившаяся в сфере применения ИК-прожекторов в крупных проектах и государственных программах, и активная позиция отечественных производителей.
В результате российские ИК-прожекторы не только не уступают западным, но и превосходят их как по основным параметрам, так и по оригинальным техническим решениям. В то же время стремительное внедрение светодиодного освещения способствует развитию технологий изготовления все более эффективных полупроводниковых структур, в том числе и инфракрасного спектра излучения.
Применяются новые технологии корпусирования излучателей, способствующие повышению силы излучения и увеличению ресурса работы. Все эти факторы дают основание надеяться, что в 2012 г. появятся новые, современные и интересные приборы.
Печатается с сокращениями.
Журнал «Системы безопасности», 2012
Автор - Руководитель отдела продаж ЗАО"НТФ"Тирэкс"