應(yīng)急消防科普|救援裝備之紅外熱成像儀的應(yīng)用發(fā)表時間:2023-10-13 13:18 紅外熱成像儀通過利用紅外熱成像技術(shù)能夠幫助消防員在災(zāi)害現(xiàn)場進行偵察、搜救及滅火工作,無論是火災(zāi)事故還是搶險救援事故,熱成像儀都能帶給消防員肉眼以外的視野,成為職業(yè)消防員救援不可或缺的重要工具,消防員熟練使用紅外熱像 儀可提升滅火救援效率,預(yù)知風(fēng)險隱患,確保消防救援行動安全高效。
一、紅外熱成像儀基礎(chǔ)知識1.工作原理 自然界中一切溫度高于絕對零度(-273℃)的物體每時每刻都會向外輻熱量,這種輻射熱就是通過紅外線的電磁波形式向外輻射,這種紅外線輻射能夠表征物體的特征信息,例如溫度高低,紅外熱成像儀就是利用這一特性,紅外熱成像儀通過光電紅外探測器將物體發(fā)熱部位輻射的功率信號轉(zhuǎn)換成電信號,再通過成像裝置一一將轉(zhuǎn)換的電信號經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換成圖像信號傳導(dǎo)至屏幕上,就得到與物體便面熱分布相對應(yīng)的熱成像圖,就是我們所看到的紅外熱圖像。 紅外熱成像的成像原理決定了紅外熱成像的的缺點和不足,掌握該原理能夠幫助消防員理解儀器缺陷。 2.熱成像的結(jié)構(gòu)及模式應(yīng)用 消防紅外熱成像儀有五個組件組成:光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測器、放大器、信號處理器、顯示器。為了便于消防應(yīng)用,一般消防熱成像儀具有防爆、耐熱、防水、防摔、輕便等特點。 為了更好的適應(yīng)消防救援的應(yīng)用,目前很熱成像儀有多種成像模式,目的就是為了更好的在不同應(yīng)用環(huán)境下的使用,以歐尼卡光學(xué)新推出的4G圖傳偵察觀測系統(tǒng)RE350LRF為例。
RE350LRF 激光測距型4G圖傳高清熱成像偵查系統(tǒng)是一款適合于在環(huán)境復(fù)雜的大范圍場景下快速搜尋/偵查,并實現(xiàn)遠距離高清識別目標(biāo)的一款便攜式觀察系統(tǒng)。集高清夜視攝像機,熱成像儀,激光測距、4G圖傳、GPS北斗定位、電子羅盤功能于一體,利用熱像儀強大的遠距離探測能力、夜間成像能力以及隱蔽觀察的特性,在室外偵察、快速搜索、單兵夜視等應(yīng)用中搜索目標(biāo),結(jié)合高清夜視攝像機可清晰識別晝夜目標(biāo),并能將前端采集視頻與位置信息實時傳輸?shù)揭苿颖O(jiān)測設(shè)備端。
電腦觀測終端可通過多個RE350LRF熱成像采集端傳回的各個角度不同觀看模式下實時傳回的全方位的畫面信息,指揮中心能及時地遠綜合調(diào)度管理。 Onick RE350LRF激光測距型雙目熱像儀是一款配備新型高靈敏度非制冷紅外焦平面探測器、先進成像電路、優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)的儀器。內(nèi)置激光測距模塊,支持激光測距。支持5種紅外觀測模式,良好的紅外成像效果、體積小巧輕便、功耗低、操控簡潔、外型結(jié)構(gòu)輕巧便攜和良好的握持手感。同時強化了防水設(shè)計,達到IP67 的防護等級。
Onick RE350LRF可用于手持或固定觀察、進行夜間偵察、取證及搜索目標(biāo)、且具備拍照/錄像取證功能,可長時間記錄視頻圖像。產(chǎn)品使用單個內(nèi)置可充電電池,連續(xù)工作時間可達8小時。Onick RE350LRF 帶有GPS北斗定位、電子羅盤功能,WIFI傳輸功能。 隱蔽搜尋快速識別:在樹木或花叢等非封閉性遮擋物后的恐怖分子,普通夜視儀不能很快發(fā)現(xiàn)目標(biāo),熱像儀可以根據(jù)熱量輻射的快速發(fā)現(xiàn)目標(biāo),大致可以判斷目標(biāo)是否帶有武器,再利用高清攝像機識別目標(biāo),及時調(diào)整執(zhí)行方案,觀察過正中可以錄像保存證據(jù); 大范圍搜索快速識別:在相對空曠的戈壁或沙漠地區(qū),紅外熱像儀可以穿透霧霾等惡劣環(huán)境,快速發(fā)現(xiàn)熱源,尋找藏身的人員,識別罪犯; Onick RE350LRF熱成像可錄像拍照,可記錄和還原現(xiàn)場、可應(yīng)用于巡邏、執(zhí)法、搜救、緝毒緝私、犯人追捕等場景。適用于公安、武警、軍隊等特勤部隊,實現(xiàn)對特定區(qū)域或目標(biāo)進行全天候的有效觀察,快速發(fā)現(xiàn)、甄別和跟蹤關(guān)注目標(biāo);也適用于消防、電力及石油等行業(yè),實現(xiàn)對特定區(qū)域或設(shè)備的晝夜監(jiān)測。 二、紅外熱成像儀的救援場景運用紅外熱成像儀器在消防救援應(yīng)用中主要有以下方面: 1.火情偵察使用 偵察主要判斷燃燒產(chǎn)生熱量的生源點和蔓延途徑,以此判斷火場最先起火的房間、著火點的具體位置、火災(zāi)發(fā)展和蔓延的方向等,以此判斷火災(zāi)發(fā)展的階段和火場進攻的路徑,火情偵察一般使用評估模式。 1.1判斷最先起火的房間 民房火災(zāi)發(fā)生后,受建筑分隔的影響,燃燒會暫時局限在最先起火的房間里。隨著燃燒的不斷進行,火勢突破門窗向其他房間蔓延,由于最先起火的房間燃燒時間最長,燃燒最充分,室內(nèi)溫度最高。所以,利用紅外熱成像儀在建筑物外部實時成像,可以大致確定最先著火房間。 1.2判斷火災(zāi)蔓延方向 一般而言,火災(zāi)煙氣的蔓延方向就是火勢蔓延的方向,由于火災(zāi)煙氣具有高溫高熱的特性,通過熱成像儀實時成像的特點觀察火災(zāi)煙氣的流動方向可大致判斷火勢蔓延的方向,并大致判斷火場內(nèi)部壓力分布及煙氣驅(qū)動形式,預(yù)防消防員在煙氣流動路徑中作戰(zhàn)。 1.3判斷起火點 火場中起火點的判斷非常重要。一般起火點位置的室內(nèi)墻壁和頂棚處為整個建筑內(nèi)部溫度的最高處,可以以此判斷出著火點的大概位置。 2.火場內(nèi)部滅火救援使用 紅外成像儀能夠在濃煙或低能見度的環(huán)境中為消防員提供清晰的視野,更方便的觀察火場內(nèi)部的環(huán)境,在火場內(nèi)部主要有搜尋被困人員、尋找隱秘火點、輔助射流冷卻、尋找逃生出口等。 2.1.搜救被困人員 紅外光可以穿透熱煙霧,火災(zāi)現(xiàn)場被困人員與周圍環(huán)境存在的溫度差,通過利用這一特點。紅外熱成像儀顯示不同的溫度分布圖,可使消防人員在濃煙情況下,清晰地發(fā)現(xiàn)被困人員,為營救贏得寶貴時間。研究數(shù)據(jù)表明,在同等熱煙狀況下的室內(nèi)火災(zāi)現(xiàn)場,使用紅外熱像儀進行搜救的時間,比未使用紅外熱像儀進行搜救的時間可減少80%。 2.2尋找隱秘火點 在建筑火災(zāi)因為建筑存在許多鏤空的空隙,例如天花吊頂、保溫墻壁空腔、電梯線纜豎井內(nèi)位置當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時往往火點不易被發(fā)現(xiàn),存在隱秘燃燒和陰燃的情況,不注意時可能發(fā)生復(fù)燃,此時可利用火災(zāi)、巡檢模式快速定位隱秘火點,精準(zhǔn)打擊火點。 2.3輔助射流 紅外熱成像能夠清晰的看清建筑室內(nèi)的熱能分布,根據(jù)熱成像的視野可以識別高溫物體、積蓄的高溫?zé)煔狻⑷紵幕鹪吹龋源藢⒂邢薜臏缁饎┐蛟谧钚枰禍氐牡胤剑岣邷缁鹁仍男剩档突饒鰞?nèi)部的水漬損失。 3.非火災(zāi)救援應(yīng)用 3.1交通事故救援應(yīng)用 在車輛事故救援中尤其在黑夜中利用白熱模式,可尋覓隱藏的泄漏物質(zhì),例如燃料、危化品等;確定現(xiàn)場的范圍和大小,包括設(shè)計的車輛數(shù)量及其在夜間下或下雪、大霧等能見度低情況下的人員、車輛位置,另外也可在能見度低的情況下確定救援人員位置,做好現(xiàn)場安全管控。 3.2戶外搜救 由于熱成像儀可以檢測人體產(chǎn)生的熱量,使搜索者能夠使用熱成像儀透過障礙物更快的尋早到被困人員,搜救模式能夠擴大在戶外人體溫度與周圍溫度的差異對比,因此戶外搜索要選擇搜救模式。 3.3電量荷載監(jiān)測 電線在高荷載的情況下會發(fā)熱,電力部門工作人員常常利用檢查模式檢測電線或者電器設(shè)備的荷載發(fā)熱情況,及時安全的管控風(fēng)險。 3.4確定泄漏位置 液化類或者高壓類氣體在氣化或者泄漏時都是吸熱,導(dǎo)致泄漏點位置溫度急劇下降,低溫的氣體會冷凝周圍空氣中的水蒸氣,導(dǎo)致像有大霧發(fā)生一樣,造成周圍視線模糊,另外這種情況下消防員一般穿著重型防護裝備,減輕了聽覺、視覺的觀察能力,此時紅外熱成像儀器就可以透過氣霧將周圍溫度差顯示在屏幕中,所以可以利用紅外熱像儀快速尋找到閥門損壞、管道破裂或其他相關(guān)設(shè)備破損造成的隱蔽性泄漏的具體部位。 |