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對(duì)于消防人員而言，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、熄滅的過程，對(duì)滅火救援、火災(zāi)事故調(diào)查都具有重大意義，而紅外熱像儀技術(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。

在詳解紅外熱像儀在消防中所發(fā)揮的巨大作用之前，先簡(jiǎn)單講解一下紅外熱像儀的工作原理：各種溫度在絕對(duì)零度（-273℃）以上的物體，都會(huì)因自身的分子或原子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)不斷輻射出紅外線。紅外熱像儀就是用于探測(cè)這種肉眼無法直接觀測(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。

通過紅外熱像儀工作原理，我們可以清楚的了解到紅外熱像儀具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）環(huán)境適應(yīng)范圍廣，紅外熱像儀可以在可見光、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)。

紅外熱像儀在滅火救援中的應(yīng)用

火情偵查

火情偵察是消防部隊(duì)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)斗展開的依據(jù)，是整個(gè)火場(chǎng)最重要的工作之一。沒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)過程中，火情偵察很多時(shí)候只是簡(jiǎn)單的問問、看看，見火打火、無頭蒼蠅情況偶有出現(xiàn)，甚至憑借簡(jiǎn)單的肉眼所見，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?，F(xiàn)場(chǎng)指戰(zhàn)員可以通過熱像儀對(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)中最適合偵查火勢(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。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?，F(xiàn)場(chǎng)只是感受到較大的濃煙，沒有明顯熱浪。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5分鐘。

輔助滅火

熱像儀可以用于輔助消防員滅火，通過熱像儀判斷火焰的根部，而不是常規(guī)的見火打火。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。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。

建筑物結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)

熱像儀也可以對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)的安全行進(jìn)行無損檢測(cè)，在火災(zāi)撲救的同時(shí)對(duì)建筑承重部位進(jìn)行不間斷檢測(cè)，判斷建筑是否出現(xiàn)強(qiáng)度下降等情況。特別是在大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房的燃燒中，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)在300度就開始降低強(qiáng)度，因此用熱像儀可以很好的判斷鋼結(jié)構(gòu)是否安全，以及那些部位需要特別冷卻，保證廠房和人員的安全。

儲(chǔ)液罐液位及危險(xiǎn)源無損溫度監(jiān)測(cè)

當(dāng)無保溫層油罐及其他罐體受到熱輻射時(shí)，由于罐內(nèi)物質(zhì)熱容量比空罐大會(huì)產(chǎn)生溫度差，用熱像儀可以很方便判斷儲(chǔ)液罐液位。也可以對(duì)槽罐車、火場(chǎng)中的液化氣鋼瓶進(jìn)行檢測(cè)，判斷危險(xiǎn)源是否有爆炸危險(xiǎn)。石油、化工等特殊災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)，因存放大量易燃物儲(chǔ)罐，使其成為高危的災(zāi)害救援場(chǎng)所。這類企業(yè)火災(zāi)中，儲(chǔ)罐溫度和液位的數(shù)據(jù)采集對(duì)指揮員決策顯得尤為重要。肉眼是不能直接看見石油化工產(chǎn)品及原料在儲(chǔ)罐內(nèi)的具體液位。但是，這些液體在罐內(nèi)儲(chǔ)存時(shí)，因儲(chǔ)存的可燃液體熱容量較空罐區(qū)域大，會(huì)出現(xiàn)一定的溫度差。應(yīng)用紅外熱像儀，消防指揮員能夠快速測(cè)定火場(chǎng)燃燒罐體及周圍罐體內(nèi)的剩余液位（圖5），確定各個(gè)罐體的危險(xiǎn)程度，以便采取相應(yīng)的救援措施。

同樣，在火場(chǎng)消防員經(jīng)常會(huì)遇到民房中有液化石油氣罐，但在火場(chǎng)中的液化石油氣罐很難判斷是否會(huì)爆炸，以及是否冷卻完全的情況。運(yùn)用熱像儀可以很方便的測(cè)量液化石油氣罐的溫度，確定罐體是否處于安全狀態(tài)。

確定泄漏位置

液體汽化和氣體壓力變化都會(huì)吸收周圍熱量，對(duì)于身著重型防化服的消防隊(duì)員很難通過肉眼觀察到空氣中冷凝的水汽或聽到嘶嘶聲，用熱像儀可以觀察到熱量的異常變化，因此可以觀察出泄漏位置，為進(jìn)一步的處理提供依據(jù)。另外在無光線或光線受阻的事故現(xiàn)場(chǎng)，消防人員是不能夠僅憑泄露的聲音判斷泄露的具體位置的。泄露氣體或液體與現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境存在溫度差，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露的具體部位。

清理火場(chǎng)

在火場(chǎng)的后期，面對(duì)到處升騰的水蒸氣和煙霧，消防員很難判斷何處是真正沒有撲滅的地方，大量時(shí)間用于地毯式冷卻中，但對(duì)于真正需要冷卻的陰燃區(qū)域卻沒有用足夠水和時(shí)間，往往造成消防隊(duì)員的疲于奔命。例如2013年10月發(fā)生于溫州龍港的法貝火災(zāi)，巨大的廠房消耗了消防員大量的時(shí)間和精力清理余火。但即使是這樣在火災(zāi)撲滅的3個(gè)月后仍有部分余火沒有撲滅。用熱像儀可以輔助消防員判斷哪里是真正需要冷卻的地方，對(duì)于縮短撲救時(shí)間有非常巨大的幫助。

在火災(zāi)撲救中，熱像儀用于確定火災(zāi)中心位置、燃燒程度和蔓延情況。通過熱像儀對(duì)火場(chǎng)進(jìn)行觀測(cè)，得到火災(zāi)燃燒和蔓延情況，確定火災(zāi)的中心位置。根據(jù)得到的信息，火場(chǎng)指揮員就可以正確地布置力量，有效地進(jìn)行滅火。

另外在火場(chǎng)中，水帶由于流動(dòng)的冷水，在熱像儀圖像中可以很容易被觀察到，即使是在烈火濃煙中也非常明顯，可以幫助消防員在特殊情況下迅速逃生，防止在火場(chǎng)中迷失方向。

另外紅外熱像儀也可以幫助消防人員消除復(fù)雜火場(chǎng)中的隱藏火源。在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，熱量經(jīng)常通過金屬管道或其他金屬物體傳導(dǎo)到其他部位，引發(fā)其他易燃物著火，擴(kuò)大火勢(shì)。在煙霧大、視線差的現(xiàn)場(chǎng)，消防人員很難通過肉眼分辨高溫物體（如金屬物體、管道等）。而用紅外熱像儀，可以清晰地發(fā)現(xiàn)高溫物體并及時(shí)采取冷卻撲救措施，或迅速轉(zhuǎn)移、清除周邊易燃物。

紅外熱像儀在室內(nèi)火災(zāi)調(diào)查中的應(yīng)用

在一定時(shí)間內(nèi)，燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的熱，熱量通過熱輻射、熱對(duì)流、熱傳導(dǎo)等方式向四周不斷擴(kuò)散。隨著火災(zāi)的不斷蔓延擴(kuò)大，熱量也不斷地傳遞，會(huì)在火場(chǎng)形成一個(gè)溫度梯度，其中起火點(diǎn)的溫度最高。因此，這個(gè)溫度場(chǎng)呈現(xiàn)以起火點(diǎn)為中心，四周溫度逐漸降低的基本趨勢(shì)。

（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(huì)暫時(shí)局限在最先起火的房間里。隨著燃燒的不斷進(jìn)行，火勢(shì)突破門窗或室內(nèi)轟然后，火焰會(huì)向其他房間蔓延。與其他房間相比，最先起火的房間燃燒時(shí)間最長(zhǎng)，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對(duì)整個(gè)火場(chǎng)進(jìn)行拍照，可以通過對(duì)比各個(gè)房間溫度的差異，判斷出哪個(gè)房間最先起火。

（2）判斷火災(zāi)蔓延方向

火勢(shì)突破最先起火的房間后，熱煙氣流會(huì)向走廊、樓道頂部蔓延。在蔓延過程匯總，熱煙氣流攜帶的熱量會(huì)不斷傳遞給墻壁和頂棚。同時(shí)，冷空氣會(huì)不斷卷入熱煙氣流中，降低熱煙氣流的溫度。因此熱煙氣流離起火點(diǎn)越遠(yuǎn)，其溫度就越低，傳遞給墻壁和頂棚的熱量就越少。通過觀察走廊、頂棚溫度場(chǎng)的熱像圖，可以判斷出熱煙氣流的流動(dòng)防線，進(jìn)而判斷火災(zāi)的蔓延方向。

（3）判斷起火點(diǎn)

火場(chǎng)中起火點(diǎn)的判斷非常重要。在室內(nèi)火災(zāi)中，溫度最高點(diǎn)往往有兩個(gè)。第一個(gè)是離起火部位最近的墻壁。室內(nèi)火災(zāi)多起于地面，據(jù)起火部位最近的墻壁受到火焰熱輻射的作用，會(huì)在墻壁底部形成高溫區(qū)域，而其他墻壁很難在形成這種高溫場(chǎng)。

第二個(gè)是與起火點(diǎn)垂直對(duì)應(yīng)的頂棚。室內(nèi)起火，在頂棚沒有燒塌的情況下，熱煙氣流在對(duì)流作用下，垂直向上蔓延，受到頂棚的阻擋后，會(huì)在頂棚處形成頂棚射流，向四周蔓延。因此，通常會(huì)在頂棚處形成與起火點(diǎn)垂直對(duì)應(yīng)的最高溫度區(qū)域。

（4）搜救被困人員

利用紅外光可以穿透熱煙霧的特點(diǎn)，以及火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)被困人員與周圍環(huán)境存在的溫度差，用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(yíng)救贏得寶貴時(shí)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(chǎng)，使用紅外熱像儀進(jìn)行搜救的時(shí)間，比未使用紅外熱像儀進(jìn)行搜救的時(shí)間可減少80%。救援效率大大提高，同時(shí)可以避免搜救一樓，提高搜救的成功率。

紅外熱像儀在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用應(yīng)注意的問題

紅外熱像儀在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)方面應(yīng)用的時(shí)間尚短。為了拍攝到滿意的熱像圖，應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面問題。

（1）考慮撲救過程中水的降溫影響。特別是在室內(nèi)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，撲救過程中水打到墻壁上，對(duì)墻壁的溫度影響很大，從而可能干擾火災(zāi)起因的判斷。在拍攝熱像圖時(shí)盡量停止向拍照區(qū)域射水

（2）注意拍攝方法和角度。在拍攝現(xiàn)場(chǎng)熱像圖時(shí)，不宜將紅外成像儀的中央測(cè)溫點(diǎn)對(duì)在火場(chǎng)溫度最高處，因?yàn)闊嵯駜x會(huì)按照最高溫度點(diǎn)調(diào)整圖像，這樣拍出的照片層次較少，特別是低溫區(qū)圖像細(xì)節(jié)較少。而應(yīng)稍微偏離，只要將所要拍攝的物體、痕跡包括在圖像中，取溫度較高的點(diǎn)為中央測(cè)溫點(diǎn)，這樣拍出的圖像更加清晰，溫度場(chǎng)的層次更加分明。

紅外熱像儀在消防工作中具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。但是目前紅外熱像儀在這一領(lǐng)域的應(yīng)用方法還比較欠缺，具有更廣闊的應(yīng)用前景。今后隨著紅外熱像儀的普及和消防人員對(duì)紅外熱像儀的認(rèn)可，相信其在消防工作中的應(yīng)用價(jià)值會(huì)不斷體現(xiàn)，能夠很大程度推動(dòng)消防事業(yè)的發(fā)展。