红外热像仪在消防工作中的应用

1 引言

原理上讲,火灾现场的温度分布可以客观反映火灾发生、发展、熄灭的过程,对灭火救援、火灾事故调查都具有重大意义。但是由于技术手段的缺乏,无法有效获取火灾现场温度分布数据,使得这一领域目前还是空白。随着红外热成像仪技术的成熟,使获得火灾现场温度分布数据成为可能,也使利用火场温度协助灭火救援、认定火灾原因成为可能。

2 红外热像仪的工作原理

各种温度在绝对零度(-273℃)以上的物体,都会因自身的分子或原子无规则运动不断辐射出红外线。红外热像仪(图1)就是用于探测这种肉眼无法直接观测和发现的红外线的设备,其核心是红外探测器。它能接受物体的红外辐射,并将不可见的红外光转化为电子信号,经由信号系统处理后输出到显示屏,以灰度级或伪彩色显示目标物温度场分布图像。

3 红外热像仪的优点

(1)环境适应范围广。红外热像仪可以在可见光、夜间、浓烟等弱光条件下正常工作。

(2)红外线穿透能力较强,能穿透浓烟、浓雾,便于在视线不好时工作。

(3)轻巧方便。该仪器体积小、质量轻,便于携带,操作简单,便于使用。

(4)精度高。图像采集精度较高,能够分辨出火灾现场上较小的温度差异。

(5)图像直观。该仪器输出的温度分布图像直观,结果不需要进一步处理,特征鲜明,证明力强。

4 红外热像仪在灭火救援中的应用

红外热像仪在消防中有很大的应用空间,但由于红外热像仪本身的原理所限,其使用范围也有很大的局限性,并没有厂商和科研研究中所宣传的那么神奇,我们需要透过华丽的宣传看到热像仪的本质,用其长处,用各种其他传统方法弥补其短处,最终达到有效提高灭火救援效率的目的。

4.1 火情侦查

火情侦察是消防部队获得的有关灭火战斗对象的全部信息,是指挥员部署任务、战斗展开的依据,是整个火场最重要的工作之一。没有火情侦察提供的数据、信息,其他灭火救援战斗就失去了方向。但我们实际作战过程中,火情侦察很多时候只是简单的问问、看看,见火打火、无头苍蝇情况偶有出现,甚至凭借简单的肉眼所见,导致损失更大的情况也有发生。红外热像仪可以作为火情侦查时的辅助工具,用于确定火焰中心位置、燃烧程度和蔓延情况。现场指战员可以通过热像仪对火场进行观察,根据得到的信息,火场指挥员就可以正确的布置力量,有效地进行灭火。

热像仪在火场中最适合侦查火势不是很大,烟雾很大的坏境。当火势处于完全燃烧时,用肉眼即可以明确判断火势情况,由于高温烟气等原因热像仪并不能比肉眼得到更多的信息。再一个原因是受限于现有热像仪的分辨率(320*240或640*480),通过热像仪得到的图像分辨率不够高。

当火灾处于阴燃火火势比较小烟雾很大的环境时,热像仪就能有效发挥作用,有利于提高灭火效率、减少灭火时水渍损失。如图2所示,为一小加工厂内切削车间火灾。当时厂内浓烟充斥整个厂房。现场只是感受到较大的浓烟,没有明显热浪。如果用传统方式,将浪费较长时间用于寻找火源,并且在厂房内障碍物很多较难行走,因为当时在强光灯照明下能见度也不足1米。但在热像仪的辅助下能很明显看清厂房内通道和边上障碍物,在大约10米远处初步发现热点,靠近进一步确认火源,之后出一支水枪2分钟内扑灭火源,整个灭火救援战斗不超过5分钟。

4.2 辅助灭火

热像仪可以用于辅助消防员灭火,通过热像仪判断火焰的根部,而不是常规的见火打火。这样可以有效提高灭火战斗能力,更好更快地扑灭火灾。不过在使用热像仪的时候不能够同时打水,因为较冷的水流会明显干扰热像仪对火焰温度的判断,从而失去使用效果。图3所示为一木质结构民房火灾,可以看到明火显示为明亮的白色,较冷的水流在热像仪图像中较暗。热像仪可以辅助找寻火点,特别是比较隐蔽的阴燃。


北京时代辰天科技有限公司
电话:010-82928323 82928823 82923960   传真:010-82922609
地址:北京市海淀区西三旗建材城中路3号程远大厦B座512室  邮编:100096
京ICP备14007483号-3