菲力爾（FLIR）紅外熱像儀（Thermal Imaging Camera,縮寫(xiě)為TIC）的動(dòng)作原理是利用特殊鏡頭抓取分子釋放的紅外線(xiàn)能量。任何物體只要高于絕對(duì)零度（-273℃）就會(huì)釋放紅外線(xiàn)能量。

   在火場(chǎng)有很多碳粒子，一般的可見(jiàn)光無(wú)法穿透，所以煙會(huì)擋住內(nèi)部視線(xiàn)。而紅外線(xiàn)的特性就是因?yàn)樗牟ㄩL(zhǎng)較長(zhǎng)，所以不會(huì)被碳粒子擋住視線(xiàn)，而且可以看見(jiàn)煙流、氣流，這是關(guān)鍵。

紅外熱成像儀使用限制

   沒(méi)有辦法穿透水：所以在水域搜索時(shí)，只能看見(jiàn)水面上的物體；在水霧射水時(shí)容易干擾熱成像儀的成像，在拍攝熱像圖時(shí)盡量停止向拍照區(qū)域射水。

   無(wú)法穿透墻體：經(jīng)常有消防隊(duì)員會(huì)把熱像儀和同屬于偵檢器材的生命探測(cè)儀搞混淆，有必要在這里提醒大家，熱像儀是無(wú)法穿透墻體的。

   鏡射反應(yīng)：在光滑面的物質(zhì)會(huì)反射熱源影像，如玻璃、鏡子、窗戶(hù)、不銹鋼面等，容易誤判環(huán)境，應(yīng)小心注意（可揮揮手確認(rèn)是否為反射影樣）。

   1米內(nèi)無(wú)法對(duì)焦：因?yàn)樘鼰o(wú)法對(duì)焦，狹小空間有操作限制。

   冷凝水的產(chǎn)生：使用時(shí)若發(fā)現(xiàn)熒幕全白，很有可能是熒幕、面罩或是前方鏡頭冷凝結(jié)水霧，這時(shí)可以以手指擦拭鏡頭處理。

 禁止使用熱影像儀測(cè)量溫度：最近流行“用熱成像儀600℃溫度量測(cè)作為判斷爆燃或是鐵皮屋是否能夠進(jìn)入”的說(shuō)法，沒(méi)想到在美國(guó)，這是一個(gè)相當(dāng)危險(xiǎn)的作法。曾今在美國(guó)休斯敦有四個(gè)消防員救災(zāi)時(shí)殉職，在NIOSH網(wǎng)站內(nèi)有詳細(xì)的分析各種原因，但其中一個(gè)原因就是“使用TIC的溫度量測(cè)當(dāng)作火場(chǎng)情勢(shì)判斷的依據(jù)！”

   熱成像儀的溫度量測(cè)，是量測(cè)表面溫度，不是量測(cè)“煙層溫度”，而且距離不同、物質(zhì)介質(zhì)不同、量測(cè)角度不同，即使同一個(gè)點(diǎn)去量測(cè)都會(huì)有很大的誤差。舉個(gè)例來(lái)說(shuō)，一個(gè)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，很有可能在量測(cè)溫度時(shí)，這臺(tái)熱成像儀量測(cè)500度、另一臺(tái)量測(cè)為250度、另一臺(tái)量測(cè)300度，到底是屬于危險(xiǎn)？或是不危險(xiǎn)？會(huì)不會(huì)閃燃？真的不會(huì)坍塌嗎？有沒(méi)有被天花板或裝潢擋住熱源導(dǎo)致誤判？太多影響溫度量測(cè)準(zhǔn)確度的因素存在。記住，消防用熱成像儀的設(shè)計(jì)理念是“作出對(duì)比成像”，而不是用來(lái)“量測(cè)溫度”。

   判斷火場(chǎng)情勢(shì)，應(yīng)是從建筑結(jié)構(gòu)、通風(fēng)結(jié)構(gòu)、火載量、居室空間等既有火場(chǎng)特性的基礎(chǔ)上來(lái)判斷，而不是利用熱成像儀的溫度來(lái)作決斷。利用溫度來(lái)作判斷，將會(huì)害死消防員。

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，我們需要看到熱像儀的本質(zhì)，用其長(zhǎng)處，最終達(dá)到有效提高滅火救援效率的目的。

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(kāi)的依據(jù)，是整個(gè)火場(chǎng)最重要的工作之一。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?，F(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。

內(nèi)功輔助

  內(nèi)攻時(shí)由于受到火場(chǎng)內(nèi)煙霧的干擾，消防人員常常無(wú)法用肉眼找出合理的行進(jìn)路線(xiàn)，遑論對(duì)受困人員進(jìn)行施救。在這種情況下，熱像儀幫助消防人員穿透煙霧，制定合理的行進(jìn)路線(xiàn)，保證內(nèi)攻人員的自身安全。

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。

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(wú)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(kāi)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(wú)損溫度監(jiān)測(cè)

  當(dāng)無(wú)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(chē)、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(lèi)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(jiàn)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。

  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?chē)鸁崃?，?duì)于身著重型防化服的消防隊(duì)員很難通過(guò)肉眼觀察到空氣中冷凝的水汽或聽(tīng)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(wú)光線(xiàn)或光線(xiàn)受阻的事故現(xiàn)場(chǎng)，消防人員是不能夠僅憑泄漏的聲音判斷泄漏的具體位置的。泄漏氣體或液體與現(xiàn)場(chǎng)周?chē)h(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(mén)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。

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(méi)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(méi)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(méi)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(guò)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(guò)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(xiàn)差的現(xiàn)場(chǎng)，消防人員很難通過(guò)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(guò)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)。

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(mén)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(guò)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。

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(guò)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(guò)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(xiàn)，進(jìn)而判斷火災(zāi)的蔓延方向。

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，而其他墻壁很難再形成這種高溫場(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(méi)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。

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?chē)h(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)可以避免搜救遺漏，提高搜救的成功率。

非火災(zāi)救援應(yīng)用

    歐美一些國(guó)家的消防隊(duì)員在交通事故中用熱像儀探測(cè)事故車(chē)輛座椅的溫度，已確認(rèn)事故車(chē)輛中是否有乘客被彈出車(chē)外。如果消防人員在車(chē)輛碰撞15分鐘內(nèi)能夠趕到現(xiàn)場(chǎng)，被彈出車(chē)輛的乘客會(huì)在座椅上留有余溫。

   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。

關(guān)于FLIR Systems

   FLIR Systems公司是增強(qiáng)態(tài)勢(shì)感知的傳感器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和營(yíng)銷(xiāo)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。FLIR先進(jìn)的系統(tǒng)和組件可廣泛用于成像、態(tài)勢(shì)感知和安防應(yīng)用，包括：空中和地面監(jiān)測(cè)、狀態(tài)監(jiān)控、導(dǎo)航、娛樂(lè)和研發(fā)應(yīng)用，以及生產(chǎn)過(guò)程控制，人員搜救、禁毒、交通安全、邊境和海事巡邏、環(huán)境監(jiān)控和化工產(chǎn)品、生物制劑、放射性和易燃易爆產(chǎn)品(CBRNE)檢測(cè)。