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激光在安全防御中的應(yīng)用


激光器現(xiàn)已成為多個領(lǐng)域中的關(guān)鍵工具,特別是在安全和監(jiān)控領(lǐng)域。它們的精確性、可控性和多功能性使它們在保護我們的社區(qū)和基礎(chǔ)設(shè)施方面不可或缺。

在這篇文章中,我們將深入探討激光技術(shù)在安全、保護、監(jiān)控和防火領(lǐng)域的多樣化應(yīng)用。本討論旨在提供對激光在現(xiàn)代安全系統(tǒng)中角色的全面理解,并提供對其當前使用和潛在未來發(fā)展的見解。

 

激光對射探測器

激光技術(shù)在建立安全邊界和檢測未經(jīng)授權(quán)的侵入方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。在工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用中廣泛使用的激光掃描技術(shù),從檢測危險機械附近的手部到預(yù)防集裝箱港口的碰撞以及監(jiān)督制造過程等。這些非接觸式激光掃描器在二維環(huán)境中掃描,通過測量脈沖激光束反射回源頭所需的時間來檢測運動。這項技術(shù)創(chuàng)建了區(qū)域的輪廓圖,使系統(tǒng)能夠通過編程環(huán)境中的變化來識別視野中的新對象。這使系統(tǒng)能夠評估移動目標的大小、形狀和方向,并在必要時發(fā)出警報。(Hosmer, 2004)。

 

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激光監(jiān)控系統(tǒng)

在視頻監(jiān)控中,激光技術(shù)協(xié)助夜視監(jiān)控。例如,近紅外激光門控成像能有效抑制光后向散射,在惡劣天氣條件下顯著提高光電成像系統(tǒng)的觀察距離,無論是白天還是晚上。系統(tǒng)的外部功能按鈕控制門控距離、閃光寬度和清晰成像,提高了監(jiān)控范圍。(Wang, 2016)。


交通監(jiān)控

激光速度槍在交通監(jiān)控中至關(guān)重要,使用激光技術(shù)測量車輛速度。這些設(shè)備因其精確性和在密集交通中針對單個車輛的能力而受到執(zhí)法部門的青睞。

 

公共場所監(jiān)控

激光技術(shù)在公共場所的人群控制和監(jiān)控中也起著重要作用。激光掃描器和相關(guān)技術(shù)有效地監(jiān)視人群活動,增強公共安全。

 

防火應(yīng)用

在火警系統(tǒng)中,激光傳感器在早期火災(zāi)探測中發(fā)揮關(guān)鍵作用,快速識別火災(zāi)跡象,如煙霧或溫度變化,以觸發(fā)及時的警報。此外,激光技術(shù)在火災(zāi)現(xiàn)場的監(jiān)測和數(shù)據(jù)收集方面也非常寶貴,為火災(zāi)控制提供必要的信息。

 

特殊的應(yīng)用:UAVs

無人機(UAV)在安全領(lǐng)域的使用正在增長,激光技術(shù)顯著提升了它們的監(jiān)控和安全能力。例如,已經(jīng)開發(fā)了具有遠程能力的二維和三維閃光激光成像系統(tǒng),用于海上邊境監(jiān)控和遠程無人機識別。這些基于新一代雪崩光電二極管(APD)焦平面陣列(FPA)的系統(tǒng),結(jié)合高性能圖像處理,顯著提高了監(jiān)控性能。

 

DALL·E 2023-11-14 09.38.12 - A scene depicting UAV-based laser surveillance. The image shows an Unmanned Aerial Vehicle (UAV), or drone, equipped with laser scanning technology, f

無人機激光監(jiān)控

DALL·E 2023-11-14 09.02.27 - Modern railway scene with a contemporary train and infrastructure. The image should depict a sleek, modern train traveling on well-maintained tracks.

鐵路線異常檢測

DALL·E 2023-11-14 09.03.47 - Busy urban traffic scene in a modern city. The image should depict a variety of vehicles like cars, buses, and motorcycles on a city street, showcasin

交通監(jiān)控

綠光激光器和激光測距模塊在安全防御中的應(yīng)用

 

在眾多類型的激光器中,綠光激光器特別引人注目,通常工作在520至540納米范圍內(nèi),以其高可見性和精確性而聞名。這些激光器在需要精確標記或可視化的應(yīng)用中特別有用。此外,激光測距模塊利用激光的線性傳播和高精度,通過計算激光束從發(fā)射器到反射器再返回所需的時間來測量距離。這項技術(shù)在測量和定位系統(tǒng)中至關(guān)重要。


 

激光技術(shù)在安全防御中的演變

自20世紀中葉發(fā)明以來,激光技術(shù)經(jīng)歷了顯著的發(fā)展。最初作為科學(xué)實驗工具的激光已成為包括工業(yè)、醫(yī)療、通信和安全等多個領(lǐng)域的核心部分。在安全領(lǐng)域,激光應(yīng)用已從基本的監(jiān)控和報警系統(tǒng)演變?yōu)閺?fù)雜的多功能系統(tǒng)。這些包括侵入檢測、視頻監(jiān)控、交通監(jiān)控和火警系統(tǒng)。

 

激光技術(shù)在未來創(chuàng)新的可能性

激光技術(shù)在安全方面的未來可能見證突破性的創(chuàng)新,特別是與人工智能(AI)的整合。分析激光掃描數(shù)據(jù)的AI算法可能更準確地識別和預(yù)測安全威脅,提高安全系統(tǒng)的效率和響應(yīng)時間。此外,隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的進步,激光技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的結(jié)合很可能導(dǎo)致更智能和自動化的安全系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控和響應(yīng)。


 

References

  • Hosmer, P. (2004). The use of laser scanning technology for perimeter protection. Proceedings of the 37th Annual 2003 International Carnahan Conference on Security Technology. DOI

  • Wang, S., Qiu, S., Jin, W., & Wu, S. (2016). Design of A Miniature Near-infrared Laser Range-gated Real-time Video Processing System. ICMMITA-16. DOI

  • Hespel, L., Rivière, N., Fracès, M., Dupouy, P., Coyac, A., Barillot, P., Fauquex, S., Plyer, A., Tauvy,

  • M., Jacquart, M., Vin, I., Nascimben, E., Perez, C., Velayguet, J. P., & Gorce, D. (2017). 2D and 3D flash laser imaging for long-range surveillance in maritime border security: detection and identification for counter UAS applications. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. DOI


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