1 引言
原理上講,火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的溫度分布可以客觀反映火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展、熄滅的過(guò)程,對(duì)滅火救援、火災(zāi)事故調(diào)查都具有重大意義。但是由于技術(shù)手段的缺乏,無(wú)法有效獲取火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)溫度分布數(shù)據(jù),使得這一領(lǐng)域目前還是空白。隨著紅外熱成像儀技術(shù)的成熟,使獲得火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)溫度分布數(shù)據(jù)成為可能,也使利用火場(chǎng)溫度協(xié)助滅火救援、認(rèn)定火災(zāi)原因成為可能。
2 紅外熱像儀的工作原理
各種溫度在**零度(-273℃)以上的物體,都會(huì)因自身的分子或原子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)不斷輻射出紅外線。紅外熱像儀(圖1)就是用于探測(cè)這種肉眼無(wú)法直接觀測(cè)和發(fā)現(xiàn)的紅外線的設(shè)備,其核心是紅外探測(cè)器。它能接受物體的紅外輻射,并將不可見(jiàn)的紅外光轉(zhuǎn)化為電子信號(hào),經(jīng)由信號(hào)系統(tǒng)處理后輸出到顯示屏,以灰度級(jí)或偽彩色顯示目標(biāo)物溫度場(chǎng)分布圖像。
3 紅外熱像儀的優(yōu)點(diǎn)
(1)環(huán)境適應(yīng)范圍廣。紅外熱像儀可以在可見(jiàn)光、夜間、濃煙等弱光條件下正常工作。
(2)紅外線穿透能力較強(qiáng),能穿透濃煙、濃霧,便于在視線不好時(shí)工作。
(3)輕巧方便。該儀器體積小、質(zhì)量輕,便于攜帶,操作簡(jiǎn)單,便于使用。
(4)精度高。圖像采集精度較高,能夠分辨出火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)上較小的溫度差異。
(5)圖像直觀。該儀器輸出的溫度分布圖像直觀,結(jié)果不需要進(jìn)一步處理,特征鮮明,證明力強(qiáng)。
4 紅外熱像儀在滅火救援中的應(yīng)用
紅外熱像儀在消防中有很大的應(yīng)用空間,但由于紅外熱像儀本身的原理所限,其使用范圍也有很大的局限性,并沒(méi)有廠商和科研研究中所宣傳的那么神奇,我們需要透過(guò)華麗的宣傳看到熱像儀的本質(zhì),用其長(zhǎng)處,用各種其他傳統(tǒng)方法彌補(bǔ)其短處,*終達(dá)到有效提高滅火救援效率的目的。
4.1 火情偵查
火情偵察是消防**獲得的有關(guān)滅火戰(zhàn)斗對(duì)象的全部信息,是指揮員部署任務(wù)、戰(zhàn)斗展開(kāi)的依據(jù),是整個(gè)火場(chǎng)*重要的工作之一。沒(méi)有火情偵察提供的數(shù)據(jù)、信息,其他滅火救援戰(zhàn)斗就失去了方向。但我們實(shí)際作戰(zhàn)過(guò)程中,火情偵察很多時(shí)候只是簡(jiǎn)單的問(wèn)問(wèn)、看看,見(jiàn)火打火、無(wú)頭蒼蠅情況偶有出現(xiàn),甚至憑借簡(jiǎn)單的肉眼所見(jiàn),導(dǎo)致?lián)p失更大的情況也有發(fā)生。紅外熱像儀可以作為火情偵查時(shí)的輔助工具,用于確定火焰中心位置、燃燒程度和蔓延情況。現(xiàn)場(chǎng)指戰(zhàn)員可以通過(guò)熱像儀對(duì)火場(chǎng)進(jìn)行觀察,根據(jù)得到的信息,火場(chǎng)指揮員就可以正確的布置力量,有效地進(jìn)行滅火。
熱像儀在火場(chǎng)中*適合偵查火勢(shì)不是很大,煙霧很大的壞境。當(dāng)火勢(shì)處于完全燃燒時(shí),用肉眼即可以明確判斷火勢(shì)情況,由于高溫?zé)煔獾仍驘嵯駜x并不能比肉眼得到更多的信息。再一個(gè)原因是受限于現(xiàn)有熱像儀的分辨率(320*240或640*480),通過(guò)熱像儀得到的圖像分辨率不夠高。
當(dāng)火災(zāi)處于陰燃火火勢(shì)比較小煙霧很大的環(huán)境時(shí),熱像儀就能有效發(fā)揮作用,有利于提高滅火效率、減少滅火時(shí)水漬損失。如圖2所示,為一小加工廠內(nèi)切削車間火災(zāi)。當(dāng)時(shí)廠內(nèi)濃煙充斥整個(gè)廠房。現(xiàn)場(chǎng)只是感受到較大的濃煙,沒(méi)有明顯熱浪。如果用傳統(tǒng)方式,將浪費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間用于尋找火源,并且在廠房?jī)?nèi)障礙物很多較難行走,因?yàn)楫?dāng)時(shí)在強(qiáng)光燈照明下能見(jiàn)度也不足1米。但在熱像儀的輔助下能很明顯看清廠房?jī)?nèi)通道和邊上障礙物,在大約10米遠(yuǎn)處初步發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn),靠近進(jìn)一步確認(rèn)火源,之后出一支水槍2分鐘內(nèi)撲滅火源,整個(gè)滅火救援戰(zhàn)斗不超過(guò)5分鐘。
4.2 輔助滅火
熱像儀可以用于輔助消防員滅火,通過(guò)熱像儀判斷火焰的根部,而不是常規(guī)的見(jiàn)火打火。這樣可以有效提高滅火戰(zhàn)斗能力,更好更快地?fù)錅缁馂?zāi)。不過(guò)在使用熱像儀的時(shí)候不能夠同時(shí)打水,因?yàn)檩^冷的水流會(huì)明顯干擾熱像儀對(duì)火焰溫度的判斷,從而失去使用效果。圖3所示為一木質(zhì)結(jié)構(gòu)民房火災(zāi),可以看到明火顯示為明亮的白色,較冷的水流在熱像儀圖像中較暗。熱像儀可以輔助找尋火點(diǎn),特別是比較隱蔽的陰燃。