消防抢险新宠儿——红外热像仪

董晓白/编辑

在抢险救援现场,消防员们往往会面临一系列的难题:在布满浓烟的火灾现场如何开展救援?看似没有明火的区域是否安全?封闭的空间内是否有伤员被困?如今,在红外热像仪的帮助下,这些将不再是问题。
红外热像仪是通过红外线将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像,并以不同颜色显示物体表面温度分布。红外线具有穿透烟雾的良好特性,红外热像仪被动吸收需观测目标发射的远红外线。在火场中,它能够透过浓烟、水雾等及时发现火源、需援救的人员和财物。同时还可以有效地保护消防队员自身的安全。另外,国内国外的大量事实表明,以热成像技术为主的检测手段,在监测城市电气设备、电气线路的运行与发现电气设备、电气电路存在的隐患方面,起着巨大的作用,能有效地防止和减少电气类火灾事故的发生。
美国FLIR Systems是世界领先的热像仪公司,拥有50多年的红外热成像仪行业经验,目前已生产出几千款热像仪用于世界各地的预见性维护、建筑检查、研发、安防、海事、自动化以及其他夜视应用领域。FLIR公司拥有3000多位红外专家,通过国际分销商网络提供当地销售和支持功能,服务于全球市场。

比利时——荒原大火好帮手

无标题一望无际的灌木丛,随风摇曳的紫色沼泽草地,金色的欧洲蕨,银色的欧洲桦,还有叽喳的云雀和麻鹬——这就是比利时卡尔姆特豪特荒原。这个位于卡尔姆特豪特的自然保护区面积超过8000公顷,在高温干燥的夏季,这片独特的保护区很容易发生火灾。卡尔姆特豪虽然只是个约2万人口的小镇,但当地的消防员们可是装备精良,为了保护卡尔姆特豪特荒原免受火灾侵害,热像仪是他们的必备品。
“我们对热像仪一点也不陌生,十年前就开始使用了。”卡尔姆特豪特消防队指挥官Ronny van Riel中尉说,“最近,我们新采购了一台FLIRK50红外热像仪。这款热像仪比老式的热像仪小巧,携带更方便。消防员可以很容易地将它挂在自给式呼吸器呼吸机(SCBA)上。带着它不占用双手,有需要的时候取用也很方便。”
2011年,荒原发生了一场大,火势蔓延得非常快,最终烧毁了600公顷的土地。卡尔姆特豪的消防员们开展了大规模灭火行动,得到了多个消防大队的支持。“在此次扑救中,热像仪派上了大用场。在我们成功扑灭明火的区域有时会有‘地下火’。虽然肉眼看不见,但大火也同时在地下蔓延,这就很容易导致大火在距离火源几米以外的地方瞬间爆发。热像仪向我们清晰地展示了地下火肆虐的热点。通过进一步灭火和冷却,我们阻止了多次可能发生的爆燃。我们不仅使用手持式热像仪寻找热点,同时还使用配置了热像仪的直升机在着火区域上空飞行,帮我们找到有地下火的地方。”

美国——黑暗中的眼睛

无标题克拉克马斯消防1区为美国俄勒冈州的5个城市提供消防、救援和紧急医疗服务。该局共有17个消防站,战略部署在整个克拉克马斯郡,有超过200名队员和100名志愿者,是全美第二大消防分区,服务17.9万多人口,覆盖近200平方公里的区域。同美国的其他消防局一样,克拉克马斯消防局十多年来一直依赖红外热像仪帮助挽救财产和生命安全。
“与早些年相比,这项技术真是发生了巨大的变化。”在历史著名的俄勒冈1923约翰亚当斯消防站,队长JasonEllison出警之余说道,“最早我们使用的热像仪很大很笨重,而且非常昂贵,那时候整个局里也就能买几台而已。现在有很多低价位的型号,我们每个小队都配了好几台热像仪,在日常工作中经常用到。热像仪使我们在肉眼无法辨别的情况下看清周围事物。着火的时候浓烟滚滚,漆黑一片,我们又不了解建筑物的布局。这时热像仪能为我们指路,从而能快速开展行动,找到着火点和受困群众。基本上可以说为我们提供了一份非常有效的路线图。”
从技术角度讲,热像仪借助的是热而不是光线来成像,通过探测某一场景内的温度差,热像仪将这些温差值转化为显示屏上清晰的热图像。部分型号的热像仪还可以捕获静止帧图像,并存储在内存卡中,用于日后查阅、下载、存档和培训。
“有了热像仪,我穿过走廊时就能看清哪里是卧室,还能轻松的辨认出床,衣柜,和窗户的位置,以及我周围的人在哪里,窗户对我们来说就是另外一个出口,所以找到窗户的位置至关重要。”  Ellison补充道,负责水枪的消防员空不出手,也就无法手持热像仪。在浓烟滚滚,还未开始通风的情况下,有时是伸手不见五指的。如果有另一消防员紧随其后拿着热像仪放到他前面,他就可以看到建筑物的布局,按住开关,将水枪对准火源。“这样大大加速了火灾的救援工作。以前,我们是一个人一只手扶墙探路,另一个人抓住前面人的腿,在黑暗中摸索着走路,这样浪费了很多宝贵时间。”

德国——有效挽救生命

热像仪的另一用途是帮助寻找受困及失踪的群众。无论哪种火情,都有可能有人被困。热像仪能有效地确保所有人都已经安全撤出,房间内无滞留人员。在浓烟密布或者狭小、封闭的空间内消防人员很难判断是否还有伤员或失踪人员,但是FLIRK50红外热像仪的温度读数相当清晰,操作十分简单,能够更快地寻找伤员或失踪人员。
无标题“热像仪能够帮助我们营救生命。就在上周,我们执行了一项救援任务,对在一起交通事故中失事的汽车进行检查。当时,我们不能确定车内究竟是一个人还是两个人,于是我们使用热像仪,很快就发现了第二位受害者。”德国米尔多夫市消防队长HaraldLechertshuber表示,K50热像仪拍摄的热图像达320×240像素,频率60Hz,工作温度范围为0℃至650℃,并配有五种成像模式,能有效提高制定救援策略,搜寻幸存者的效率。
米尔多夫市的消防部门拥有一支现代化的专业消防队伍,为市民的安全保驾护航。该消防队每年平均执行3500次消防救援任务,负责保护包括米尔多夫市以及几个邻近社区在内10,7800名居民的生命安全。
“整套FLIRK50热像仪正好适合像我们这种规模的消防部门。我们无需对它进行任何改进。即使在温度高达250℃以上的高温环境中,K50依然能够正常运行。我们市的消防部门现已装备12台热像仪。不同的成像模式帮助我们更好地评估不同的火灾现场情况,简单的操作让我们可以在紧张的工作环境中第一时间做出应急救援。只要有消防救援需求,我们首先选择距离现场最近的装备热像仪的消防队。这样就能保证我市人民能够获得最优质的消防服务。”

印度——护佑地铁运营

在印度,每天有数以百万计的上班族需要乘坐德里地铁。德里地铁(DMRC)是服务印度首都地区的德里、古尔冈、诺伊达和加济阿巴德的快速交通系统。该网络由七条线路组成,总长为189.63km,共设142个站点,其中35个为地下站点。网络综合应用了架空线路、地面线路和地下线路,并使用宽轨和标准铁轨车辆。该地铁的日均客流量为180万人次。每天6:00至23:00期间,发车约2,700趟,在高峰期,其频率为每2.5分钟一班。
这样客流量巨大的大型铁路网络需要充分维护,防止铁路网络因频繁使用受到磨损,从而对数百万的上班族造成伤害。德里地铁系统使用红外热像仪监控架空线路,进行预防性维护。一般而言,所有的电子设备及组件在出现故障前都会受热升温。这些潜在问题将清晰地显示在热图像中。通过使用FLIR红外热像仪及早检测升温情况,维护人员可规划维修和预防损失巨大的故障和停机事件。“我们的维护人员定期使用红外热像仪对铁路网络的所有组件执行检测,并用它来监控分段绝缘器的温度,在对红外热数据进行仔细分析后,我们就可以采取适当的措施进行防范。此外,红外数据有助于DMRC在不同的天气和负载情况下检查其系统的冗余情况,确保为上班族提供更好的服务。”DMRC相关负责人如是说。