不可忽视的冷烟

2020-10-15 12:51:54 keyman 0

消防队员应认识到掌握基本的搜索方法和了解红外热像仪限制的重要性。一些热像仪制造商,错误地宣传他们的产品可以看透蒸汽。

它们的宣传是错误的,也是危险的,而且很多情况下,热成像装置根本不能透过浓密的蒸汽、冷烟(由喷射作用产生)或高含水量的环境来观察。

01。

为何红外线热像仪能观察到蒸汽/湿气?

第一,红外线热成像器什么也看不见。火灾红外热成像装置,通常可以探测7-14微米的长波红外辐射(LWIR)。长波红外线辐射,可以很容易地穿过烟气,由热成像器探测到。

影响长波红外辐射可见度的因素有很多,热成像设备也可以看到。消防人员必须认识到,在火灾现场,红外热成像器永远不可能作为唯一的定位手段。必须仔细规划搜索路径才能进入建筑,熟悉搜索区域的内部(提前规划并熟悉火场任务区是关键)。

如下图所示,高分辨率热成像技术可以帮助消防队员避免迷失方向,因为与周围环境相比,水温较低,所以我们在热成像装置上看到的水温是黑色的。这样可以帮助迷路的消防员,迅速找到队员或者找到出口。

在确定内攻后,除红外热像仪外,消防队员应采用基本定位法:

一是利用充水水带;

二是使用导绳;

在围墙和大门设置负责引导的消防队员。

该地区非常危险,消防员在无能见度或无参照物的情况下很容易迷失方向。

热成像仪在充满蒸汽/湿气的环境中将因下列原因而失效:

热像仪是建立在发射率原理基础上的,任何观测物体都可以被看作发射率为1的完美黑体。火警热成像仪,发射速率一般在0.95到0.97之间,这是较常见的可燃物发射速率范围(碳物质,例如人体皮肤、煤烟、木材和大多数粗糙物体)

在发射率为0的物体上,我们通常把它看作是一面镜子(反射率为1)。这类物体反射了红外线能量,使消防队员对热成像仪产生了错误的判断(大家可以拿着热成像仪照照镜子)。

注意:发射率是以热辐射形式在物体表面释放能量的相对强度和衰减量。目标发射率等于目标在某一温度下所发射的能量对相同温度下黑体辐射能的比率,黑体辐射率等于1。

一般情况下,材料颜色越深的表面越粗糙,其发射率接近1。反射率越高的材料,发射率越低。

02。

水射率有多大?

通常水的发射速率在0.95-0.96之间,这使我们很容易产生能够精确测量水温的错觉。通过把热成像器对准一杯冰水的表面,我们可以做一个小实验。

热像仪只能读取水表的温度,而“看”不透水,正如看不透墙或其它材料一样。热像仪能够读出表面温度差,并且能够探测对流。

所以为什么蒸汽的发射速率接近于热成像仪的设定值,而我们却不能用热成像仪进行判读?

冷烟或湿气对热成像器的限制有以下几个原因:

第一,消防热成像装置的光学系统由锗透镜(位于热成像装置前面)组成。锗层是一种薄薄的金属,具有高透射率,能使红外线能量通过,这样,探测器就能将红外线信号转化为图像,供消防队员阅读。

但是,不管是浓烟还是高水分的环境,一部分烟气颗粒或水珠都会凝结在光学镜片上,从而限制了热成像观察能力。

火灾探测训练时,我们会教消防员在每次擦拭面罩时,也顺手擦去热像仪的镜头。当水汽、烟气浓度增加时,消防员擦拭镜头的次数、次数也应相应增加。

许多情况下,当消防队员打开水枪或进入固定喷射系统的工作区域时,消防热像仪就会出现“白屏”现象。大多数这样的情况下,消防队员都不会擦拭镜头,水都凝结在上面。

因此,热像仪不能通过水分,只能产生白色图像。由于它能读取覆盖在反射镜上的水,而非传到传感器的红外线能量。

但如果擦过镜头还是看不到呢?为什麽会这样?

有些情况下,消防队员用热像仪来确定位置,反而会像瞎子一样:平均温度很低(从视野中可以看到整个区域都是相同的温度,如图中所示),因为消防队员的装备加热到了接近环境温度,所以他们与背景几乎融为一体。

含水率高的环境:(如多个喷雾同时工作,产生冷烟的环境)

在到达目标区域之前,从热成像器观察到的图像更加清晰。

水蒸气和水分明显抑制了热成像器识别探测区域内细节的能力。尽管有效地降低了室内温度,但我们的视野却受到了影响。喷淋系统的工作,将极大地影响热成像观测。

最高气温(所有热成像装置都有最大动态或温度范围,如果在观测区域内达到这一最大温度范围,消防队员就不会看到热成像装置上的任何可以识别的细节)。大多数热成像设备的工作极限是华氏1200度(649摄氏度),即饱和度。,在此特别推荐意大利SAFCO避火服、隔热服;德国TESIMAX防化服;德国ASKO消防手套、抢险救援手套;意大利COFRA消防靴、抢险救援靴;西班牙ADALIT消防电筒、头灯、胸灯,值得信赖!

03。

那么我们该怎样克服这些局限?

如果环境含水量较低,我们可以擦掉镜头,或让热成像设备远离干扰区域(喷雾作业区和喷水区域)。与此同时,队长应将持热像仪的队员安排在最佳观察位置。

换言之,我们不能期望在喷雾作业产生的蒸汽区域使用热成像仪进行观测。它干扰并妨碍我们的观察。

一位训练有素的侦察队长应该像“过马路前先看一下两边”那样,在使用热成像仪之前对侦察区进行大致观察和熟悉,然后决定是否使用热成像仪。

低分辨率热成像仪在下列环境中也存在问题:分辨率为160x120,有效探测距离通常为7英尺(2.1米)。在环境温度差异不大的潮湿的环境下,这些热成像器会因为其较低的分辨率和较高的热敏感性而变得无用。

举例来说,对比一下低分辨率热成像设备和高分辨率热成像设备,低分辨率热成像设备看不到消防人员,高分辨率热成像设备可以。

因此,熟悉你手中的热成像设备,了解其限制,并合理采取策略!


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