红外探测是指先探测目标红外热辐射,然后将探测结果转换成肉眼可视图像的技术。
红外探测器是红外设备中实现光电转换的关键器件,它能够在全黑环境或恶劣气候条件下提供稳定可靠的观测 ,目前已广泛用于红外制导导d、战机红外探测告警、反导反卫、光电对抗、侦察、夜视夜战等军事领域以及高铁运行监测、 汽车 自动驾驶、安防、消防、物联网、工业、气象、医学等民用领域。
红外探测器中最为核心的就是红外芯片了,其探测敏感度越高、能够反映的温差越细微,探测就会越精准。所以它也被分为两大类,第一类是用于民用和q械瞄准的非制冷型,第二类是用于战机、导d等高端军事领域的制冷型。
可以说,红外探测器是关系我国国计民生及尖端 科技 发展的重要核心器件 ,一些武器装备只要配上红外技术后,就能精确地在夜间环境下捕捉到地面十几公里、空中上百公里的目标,但该市场长期被美国、法国等少数军工企业垄断。
2008年以前,以美国为首的西方发达国家在高端芯片领域对中国实行严苛的出口审批制度。特别是在红外芯片领域,西方国家更是将其产品及研制技术列为高度敏感的高 科技 领域。美国严格禁止对我国出口。
不仅如此,美国还对拥有红外芯片核心技术产品的西方发达国家施加压力,限制其对华出口。
而那个时候,国内红外产品的芯片,全部都要依赖进口,当时唯有与中国关系较好的法国,每年向中国出口少量的工业级低端红外芯片,且明确限制不允许用于军事领域。
为了防止中国将红外芯片运用到军事领域,30万像素以上的芯片基本封锁,正常芯片的帧频是25HZ以上,而出口到中国的红外芯片全部锁频到87HZ。
低像素让你无法精确捕捉物体,锁频让你不能连续动态观察,不要说追踪导d了,追个耗子都追不上。
被西方狠狠掐住脖子,这让许多的红外企业心有不甘,纷纷开始研制红外芯片。除了国企中国电科11所之外,民企之中最为突出的就是高德红外。
高德红外的董事长黄立是一位传奇人物,他出身于书香世家,他的父亲是华中 科技 大学教授,他也毕业于华中 科技 大学。我发现,中国的高新技术企业董事长很多都毕业于华中 科技 大学,华为的轮值董事长郭平、海康威视的董事长都是毕业于华中 科技 大学。
87年,黄立被分配到电力系统科研所工作,可是在1999元,他却怀揣30万,毅然下海经商,成立了高德电气,黄立自己有技术,他是公司红外热像仪专有技术的主要研发者,这让他可以敏锐把握红外市场技术发展。
2003年,非典爆发,红外测温设备一夜之间成为最重要的装备之一,黄立把握住机会,成为首都机场唯一的红外测温设备供应商。后来,高德红外研发的智能型红外自动搜索测温系统,具有对大范围人群的自动搜索与预警功能,当时我国大部分机场、码头、火车站等重点区域都配备了这一系统,这为政府建立疫情检测网络起到了重要作用,成功狙击了疫情。
当年,高德公司的产品在国内实现了95%的市场占有率,至今仍然主导着这个检验检疫测温的市场。
身为红外领域龙头的高德红外,却一直受到红外芯片的限制,没有办法大展身手,当时国内配额最多的高德红外,平均每年也只有千余个左右。
而且公司红外探测器全部依赖欧洲进口,一台红外热像设备,进口探测器要占整机成本70%。再加上刚才说的西方对军民两用器件出口审批极严,经常实施封锁,导致我国红外热像产品一直难以大规模应用。
而后来美国更是借口高德红外使用法国红外芯片制造的红外热成像设备销售到某被美制裁国家,法国政府迫于美国压力,立即对高德红外实施了严厉的制裁和产品技术封锁,直接导致高德红外无芯可用。
从那时起,黄立深刻意识到“要想不被‘卡脖子’,核心技术必须掌握在国人自己手中”,中国只有掌握了红外核心器件的研制技术,才能彻底打破西方封锁,保障我国军事国防安全。
2009年开始, 黄立率科研团队开始自主研发探测器。
探测器涉及几十个专业,专业跨度很大。从材料提纯到封装工艺,每个环节都要一一打通,研发过程十分艰辛。为此,早在研发初期,高德红外就制定了长期规划,用10年甚至更长时间搭建从以红外焦平面探测器为基础的核心器件到以红外热像为核心的综合光电系统。
高德红外由此走上了漫长自主研制国产红外芯片、自主建设生产线的道路。
缺少专业人才,公司花大力气引进高端人才,组建了一支近200人的国内一流的红外探测器研发及生产团队;没有专业设备,公司千方百计借助多种途径购买并自行改装先进的芯片制造设备。
高德红外结合前期进口的法国红外探测器芯片资料,针对探测器封装、混合信号集成 电路 、新型MEMS 传感器 3大领域分别组建团队,分解指标任务。
红外芯片研发难度之高,超乎所有人想象,在最开始起步的原料上高德红外就遭遇了困难。
氧化钒是制造红外芯片最基本的原料,它的配比直接影响芯片性能,甚至温度、气压等变量也会对其造成巨大困扰。高德红外只能通过一次次制造、一次次试验去摸索。两年时间、1000多次试验,才最终搞定。
花费了整整8年的时间,2017年,高德红外突破了数百项技术难题和数千项工艺难关,终于搭建起三条国内领先、国际先进且完全“自主可控”的红外探测器(兼具制冷与非制冷)批产线,一举打破了国外的封锁与禁运,有效确保了我国红外探测器的自主可控及军事装备安全。
高德红外成为了集研发、设计、制造于一体的红外芯片企业,我国首条非制冷红外焦平面探测器生产线在高德红外投产,可年产上百万支探测器,军民两用。另一条更为先进的制冷红外焦平面探测器生产线,可年产四五千支探测器,主要用于高端武器装备。
经权威测试,高德红外智能探测器的灵敏度,综合参数比法国同类产品高出30%至50%,图像均匀,探测距离和识别距离更远。在夜间完全无光源的情况下,形同“超级猫眼”的探测器可清晰夜视几十公里,跟踪空中飞机目标距离可达300至400公里。
高德红外2018年发布的12801024制冷探测器是第一款12微米超小像元、超大规模面阵的探测器,这是国内首款研制成功的像元间距12μm的大面阵制冷探测器,能在探测器距离不变的情况下大幅减小光学及整机系统体积和成本,代表着中国“红外芯”正式进入“百万像素”时代。标志着机载广电吊舱、侦查搜索卫星、精确制导等夜视夜战武器系统进入全高清时代。成功打破了欧美在红外成像系统中高端核心芯片的技术垄断、实现了进口替代。
目前,高德红外通过对集成电路设计、芯片制造、原材料制备工艺等全方位技术的掌握,高德红外建成完全自主可控的我国最先进、批产规模最大的非制冷型、制冷型碲镉汞和制冷型Ⅱ类超晶格三条8英寸红外探测器研制生产线,生产的红外探测器产品达到国际先进水平,填补了国内该领域空白。
不仅使得我国夜视夜战装备和精确打击武器系统不再受制于人,保障了国家安全,而且大批量、低成本的红外芯片也正被广泛应用于民用红外市场,取得了显著的经济与 社会 效益。
此前由于红外热成像仪成本高昂,中低端轿车很难配备。如今高德红外拥有了自主研发的红外探测器技术, 汽车 红外探测器价格有望从原来的几万元降至2000元。届时,大部分车型都能用得起这一技术,仅此一项应用就有望催生百亿元级市场。
目前。高德红外是中国唯一一个全部掌握制冷与非制冷两大类型、非晶硅和氧化钒两种材料、碲镉汞探测器与Ⅱ类超晶格探测器以及12微米以下的红外公司。
当然,高德红外在一些芯片基础领域仍然与美国有差距, 芯片基础的电子级高纯硅片、光刻机等还得依赖国外,也希望我们中国的高新技术企业可以再创佳绩,在红外芯片全方位超越美国。
1 GE
Predix是第一个被认为是世界上最大的工业互联网平台,但推广不尽人意。
2西门子
2019年西门子一直在推动其MindSphere,在国内进行了多次的产品推广会,希望超越GE Digital的Predix。西门子是一家庞大的跨国公司,只需将其自己的设备连接到MindSphere,即可使其成为世界上最大的IIoT网络。
3施耐德电气(WonderWare)
施耐德电气主要提供能源管理系统和工业自动化解决方案,两者都非常适合IIoT网络。借助像施耐德电气的WonderWare这样的IIoT网络,可以对所有电机和机器人以及诸如此类的东西进行集中监控和管理。未来,只有一个人坐在控制室中的计算机上,可以直接访问故障机器并查看传感器参数,并且机器知道如何解决。
4 SAP物联网用途广泛,涵盖环境监控、路灯控制、智慧照明、智慧交通、智慧城市、智慧家庭、智慧消防、工业监视等多个领域。 例如,我们现在使用的共享单车是物联网在智慧交通中的典型应用,其他的还有智能门锁、智能抄表、智能控制等等。中消云智慧消防在行业内一直处于领导地位,2012年至2019年,全国共发生在电气火灾702万起,占全国火灾总量的30%以上,因此加强用电安全消防安全管理刻不容缓。中消云智慧消防物联网云服务平台可实现火灾隐患巡查、远程控制、精确定位等功能,针对工业企业、娱乐场所、商业街等电气设备多、用电量大场所实现用电安全事故早发现、早解决,有效降低电气火灾风险。中消云提供专业物联网云服务解决方案,引领智慧消防应用时代潮流。物联网的应用如下:
1、智能仓库。物联网一个很好的应用。它能准确的提供仓库管理各个环节数据的真实性,对于生产企业,可以根据这个数据合理的把控库存量,调整生产量。物联网中利用SNHGES系统的库位管理功能,可以准确提供货物库存位置,这就大大提高了仓库管理的效率。
2、智能物流。运用条形码、传感器、射频识别技术、全球定位等先进的物联网通信技术,实现物流业运输、仓储、配送、装卸等各个环节的智能化。不仅货物运输更加的自动化,而且作出的全面分析还能及时的处理问题对物流过程作出调整,优化了管理。大大提高了物流行业的服务水平,还节约了成本。
3、智能医疗。利用物联网技术,实现患者和医务人员、医疗机构、医疗设备的互动,实现医疗智能化。物联网医疗设备中的传感器与移动设备可以对患者的生理状态进行捕捉,把生命指数记录到电子健康文件中,不仅自己可以查看,也方便了医生的查阅,实现远程的医疗看病。很好的解决当前的医疗资源分布不均,看病难的问题。
4、智能家庭。物联网的出现让我们的日常生活更加的便捷。不远的将来一台手机,就可以 *** 作家里大多数的电器,查看它们的运行状态。寒冷的冬天,我们可以提前打开家里的空调,回到家就暖暖的。物联网还能准确的定位家庭成员的位置,你再也不用担心孩子跑的找不见人,省心省力。
5、智能农业。物联网在农业中的应用就更加的广泛。监测温湿度,监视土壤酸碱度,查看家禽的状态。在这些数据的支持下,农户就可以合理进行科学评估,安排施肥,灌溉。监测到的天气情况比如降水,风力等又为我们抗灾、减灾提供了依据。提高了产量,降低了减产风险。
6、智能交通。物联网将整个交通设备连在一起。主要是用图像识别为核心技术。可以准确的收集到交通车流量信息,通过信号灯等设备进行流量的控制,这个技术的运用,会让堵车成为历史。管理人员利用这个技术能将道路、车辆的情况掌握的一清二楚,驾驶违章无处可逃,交通事故也能及时的得到处理。人们的出行得到了很大的方便。
7、智能电力。电力工程是一项重大的民生工程,对电网的安全检测是一项必修科目。以南方电网与中国移动通过M2M技术进行的合作为例,因为物联网的运用,使得自动化计量系统开始启动,使得故障评价处理时间得到一倍的缩减。
国家层面是没有强制的。
消防安全作为国家保障民生的重要工作之一,消防设备的物联网和智慧城市会成为未来发展的必然趋势。通过用户传输装置采集消防设备的数据信息,云端的大数据分析,能够及时有效的为消防安全的隐患做出预判,由被动接受向主动监测转变,让消防设备接入物联网平台,参与到智慧城市的发展进程中,最终实现网络实时监控,发现隐患及时预警解决,切实保障千家万户的生命财产安全。
消防物联平台系统建设以智能化技术为支撑,通过系统应用能够有效提升运营管理效率,按照运营管理智慧化的理念打造该智能化系统,集人物事务管理于一身、内外关联信息为一体,逐步实现全方位立体型的管理模式,保证项目运营管理的安全、可靠、便捷,使系统建设有助于提升项目的行业影响力,提升用户体验。
扩展资料实现消防设施运行及监管的现代化必须构建有效的的消防监控物联网系统,采用消防自动报警系统已有的各种感知设备、视频采集设备等,将感知采集到的大量现场信息,借助消防物联网传输到消防指挥中心,将过去封闭、功能单一的火灾报警系统改造为网格化、智能化的跨区域火灾报警综合管理平台。
在现代化城市发展中,智慧消防逐渐受到重视,其对于社会发展以及人们生活水平的提高具有重要影响,也是时代发展的必然趋势。智慧消防的出现为消防工作提供了良好的平台基础,在良好的政策支持下,加快智慧消防建设,让我们的生活更加安全、便捷、可靠,促进城市化建设的健康发展。
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