红外热像仪可以利用红外热成像技术帮助消防人员在灾害现场进行侦察、搜救和灭火工作。 无论是火灾事故还是救援事故，热像仪都能赋予消防员超越肉眼的视野，成为专业消防员救援不可或缺的工具。 消防人员熟练使用红外热像仪，可以提高消防救援效率，预测风险隐患，确保消防救援作业安全高效。
1.红外热像仪基础知识
一、工作原理
自然界中所有温度高于绝对零（-273°C）的物体始终向外辐射热量。 这种辐射热以红外电磁波的形式向外辐射。 这种红外辐射可以表征物体的特征信息。 例如，当温度较高或较低时，红外热像仪就利用了这一特性。 红外热像仪通过光电红外探测器将物体发热部分辐射出的功率信号转换为电信号，然后通过成像器件对转换后的电信号进行一一处理和转换。 当图像信号传输到屏幕上时，就得到了与物体表面热量分布相对应的热图像，这就是我们看到的红外热图像。
红外热成像的成像原理决定了红外热成像的缺点和不足。 掌握这一原理可以帮助消防人员了解仪器的缺陷。
2. 热成像结构及模型应用
火灾红外热像仪由光学系统、红外探测器、放大器、信号处理器、显示器五部分组成。 为了方便消防应用，一般消防热像仪都具有防爆、耐热、防水、防摔、轻便等特点。
为了更好地适应消防救援应用，目前很多热像仪都具有多种成像模式。 目的是为了更好地在不同的应用环境中使用它们。 Mi-TIC-320-3-C手持式红外热成像以热像仪为例，热像仪有6种成像模式：
①消防模式：一般用于建筑物内的灭火救援。 该模式的特点是当温度高于150℃时，物体会出现颜色增加的现象，从而可以更清晰地判断温度在一定范围内的物体。 阴影是固定的，不同的亮度和颜色使图像细节在整个范围内保持可见。
②评估方式：一般用于火灾现场外的侦察评估。 该模式与火焰模式的不同之处在于它降低了成像着色的温度。 在250°C的有限动态范围内，将温度颜色参考分为5个等级热成像仪检测，从而可以从外部快速确定高温区域和着火点的位置。
③白热模式：该模式主要用于在景点、建筑物或交通事故场景中搜索热源。 该模式不通过颜色区分温度现象，仅以白热和黑冷的对比，温度范围为-40℃至80℃。 没有温标的有限动态范围参考条会改变亮度，以便在整个范围内图像细节保持可见。
④ 搜索模式：可用于搜索热源和高热物体。 主要特点是以红色突出显示环境中温度最高的物体，帮助搜索者及时定位环境中的高热物体。
⑤巡检模式：主要用于设备的维护巡检，如查询用电设备的负载状态。 该模式的特点是，以全色阶显示不同温度的现象，可以清晰地看到不同温度下的颜色差异。
⑥搜救模式：该模式一般用于在未失火的建筑物内搜寻被困人员。 该模式的特点是在没有过火的环境下，使用蓝色、高对比度的图像来突出热源，增加搜救发现的概率。
2、红外热像仪在救援场景中的应用
红外热像仪在消防救援应用中主要有以下几个方面：
1.用于火灾探测
勘察主要确定燃烧产生热量的来源点和蔓延路径，从而确定最先发生火灾的房间、起火点的具体位置、火势发展和蔓延的方向等，以便确定火灾发展阶段和火灾侵袭路径。 情报侦察一般采用评估模型。
1.1 确定首先起火的房间
房屋发生火灾后，由于建筑物隔离的影响，燃烧会暂时局限于最先发生火灾的房间。 随着燃烧的继续，火势冲破门窗，蔓延到其他房间。 因为最先起火的房间燃烧时间最长、燃烧最充分、室内温度也最高。 因此，通过使用红外热像仪对建筑物外部进行实时成像，就可以大致确定第一个起火的房间。
1.2 确定火势蔓延方向
一般来说，火灾烟雾蔓延的方向就是火灾蔓延的方向。 由于火灾烟气具有高温、高热的特点，通过热像仪的实时成像特性观察火灾烟气的流动方向，可以大致判断火势蔓延的方向，并大致判断内部压力分布和烟气驱动情况。形成火灾现场，防止消防员在烟雾流道内扑救。
1.3 确定着火点
在火灾现场确定火源非常重要。 一般来说，着火点所在的室内墙壁和天花板是整个建筑内部温度最高的点。 这可用于确定着火点的大致位置。
2、用于火灾现场灭火救援
红外成像仪可以为消防员在浓烟或能见度低的环境下提供清晰的视野，更方便地观察火灾现场内部的环境。 在火灾现场，他们主要搜索被困人员、寻找隐蔽火点、协助喷射冷却、寻找隐蔽火点等。 逃生出口等
2.1.搜救被困人员
红外光可以穿透热烟雾，利用火灾现场被困人员与周围环境的温差。 红外热像仪显示不同的温度分布图，可以让消防人员在浓烟情况下清晰发现被困人员，为救援赢得宝贵的时间。 研究数据表明，在同等热量和烟雾条件下的室内火灾现场，使用红外热像仪的搜救时间比不使用红外热像仪的搜救时间可减少80%。
2.2 寻找隐藏着火点
在建筑物火灾中，由于建筑物内存在许多空心缝隙热成像仪检测，如天花板、隔热墙体空腔、电梯电缆井道等，因此发生火灾时往往很难找到着火点。 存在隐蔽的燃烧和阴燃情况。 如果不小心，可能会发生复燃，可以利用起火和巡检模式快速定位隐藏火点，精准攻击火点。
2.3 辅助射流
红外热成像可以清晰地看到建筑物内部的热能分布。 根据热成像的视野，可以识别高温物体、积聚的高温烟雾、燃烧的火源等，从而可以在最需要冷却的地方使用有限的灭火剂。 ，提高灭火救援效率，减少火灾现场内部水灾。
3、非火灾救援应用
3.1 交通事故救援应用
在车辆事故救援中，尤其可以在黑暗中使用白热模式寻找隐藏的泄漏物质，如燃油、危险化学品等； 确定场景的范围和大小，包括设计的车辆数量以及夜间是否下雨、下雪、大雾等低能见度条件下人和车辆的位置。 此外，在低能见度条件下还可以确定救援人员的位置，确保现场安全控制。
3.2 户外搜救
由于热像仪可以检测人体产生的热量，搜索人员可以利用热像仪穿过障碍物更快地找到被困人员。 搜救模式可以扩大室外人体温度与周围环境温度的差异，因此在室外进行搜索时，选择搜救模式。
3.3 用电负荷监测
电线在高负载条件下会产生热量。 电力部门工作人员经常采用巡检模式来检测电线或电气设备的负载和发热情况，以及时、安全地管理风险。
3.4 确定泄漏位置
液化或高压气体汽化或泄漏时会吸收热量，导致泄漏点温度急剧下降。 低温气体会使周围空气中的水蒸气凝结，造成像大雾一样的视力模糊。 另外，在这种情况下，消防员通常会穿戴重型防护装备，这会降低听觉和视觉的观察能力。 此时，红外热像仪可以通过气溶胶将周围的温差显示在屏幕上，因此可以利用红外热像仪快速查找因阀门损坏、管道破裂或其他相关而引起的隐藏泄漏的具体位置。设备损坏。
4、罐体容量检测
非隔热油罐和其他罐体受到热辐射时，罐内物料的热容大于空罐的热容，从而产生温差。 热像仪可以轻松确定储液罐的液位。 还可以对火灾现场的罐车、液化气瓶进行测试，判断危险源是否存在爆炸风险。 石油、化工等特殊灾害现场存在大量易燃储罐，是高危灾害救援场所。 在此类企业火灾中，储罐温度和液位的数据采集对于指挥员的决策尤为重要。 储罐内石化产品和原料的具体液位无法用肉眼直接看到。 然而，当这些液体储存在罐中时，由于储存的易燃液体的热容量大于空罐区域的热容量，因此会产生一定的温差。
3、红外热像仪使用的局限性及影响因素
1.红外线的反射
对于表面光滑的物体，如玻璃、金属门、地面上的水等，来自附近环境或物体的红外能量会被光滑表面反射。 使用热成像时，您可能会看到反射红外线的图像。
2.渗透率
有些可以被可见光穿透的物体可能不能被红外线穿透，例如玻璃或透明薄膜。
透明玻璃窗后面的红外能量无法穿透玻璃，热像仪只能显示窗户打开的室外环境。 相反，玻璃窗前的用户的红线能量会被反射并出现在热成像仪的视频中。
3. 愿景
人眼的可视范围约为水平200度，垂直135度，而一般热像仪只有水平角50度，垂直角37.5度，这就导致红外热像仪的视场角仅为人眼视野的1%。 /4。 狭窄的角度可能会导致用户错误地判断所观察的地方或物体较近或较大，而实际看到的较远或较小。
4、相对温度
红外热像仪图像中物体变亮还是变暗取决于物体在环境中的相对温度。 因此，在搜救过程中，假设一个人处于火灾现场，则人体的相对温度低于火灾现场的相对温度。 ，所以人体图像比较暗淡。 如果人置于室外，与室外温度相比，人体温度相对较高。 此时的人体图像比较明亮。
5. 温度测量
一些热像仪可以读取场景的温度并在中心标记处显示材料表面的温度。 但由于红外热像仪间接接收外界的红外线并计算出相关物体表面的温度，因此这种间接接触时的测温方式容易受到多种因素的影响，无法作为准确的温度读数。 供参考，在测量温度时，应注意以下几个方面，以提高温度测量的准确性。
以下示例使用装满热水的水瓶。
5.1测量距离：红外线在空间传播时，可能会受到空间物质的影响，如水蒸气、烟雾等，造成热量损失。 建议使用热像仪测量温度时，被测物体与仪器之间的距离不超过4米。 测量的温度只是被测物体表面的温度，并不等于材料的实际温度。 当距离较近时，可以准确获得物体的实际温度。 但由于红外热像仪的显示，很难判断。 物体的形状或整体环境。 因此，如果需要使用红外热像仪测量温度，应在较近的距离处测量。
下面是近距离测试保温瓶和远距离测试保温瓶的情况对比。 （近距离测量温度准确，远距离测量图像清晰）
5.2测量角度：如果被测物体与红外热像仪不在同一水平方向，则红外线的传播距离会增加，温度损失会更大。 因此，在测量物体温度时，尽量保持与物体处于同一水平方向。
5.3 测量位置：红外热像仪仅读取显示屏中央目标标记物体位置的平均温度。 在测量物体时，用户必须确保显示屏中心的标记与物体对齐，并且中心标记完全被覆盖。
测量液位时不同位置标记点的差异
5.4 被测物体的尺寸：如果被测物体的面积较小，热像仪测量的物体温度会受到周围物质温度的干扰。 建议被测物体至少占据热像仪显示屏的三分之一。
5.5环境因素：如果现场环境充满大量水蒸气或红外热像仪的镜头有水蒸气或其他污染物，都会降低热像仪接收到的红外能量的强度。 使用时应避免有大量水蒸气的情况，并保持热像仪红外镜的清洁。
5.6 被测物体的材质：与其他材料相比，金属材料在相同温度下发射的红外能量较少，导致温度读数显着降低。 表面光滑的材料还可能反射附近环境的红外线，因此热像仪无法有效测量金属物体本身发射的红外能量。
5.7 物质干扰或屏蔽。 红外线无法穿透玻璃、金属和积水。 测量完上述材料的温度后，将进行温度屏蔽。 其他较厚的材料，例如墙壁和被子，也会干扰测量，导致材料出现在显示屏上。 中图不够清晰。
红外热像仪可以赋予消防员隐形视野，可以大大提升消防救援行动的效率、灵活性和安全性。 但如果不充分了解红外热像仪的技术局限性，可能会造成图像判读上的误解，甚至造成危险。 因此，消防员在日常演练中都会配备红外热像仪。 观察不同情况下的摄像机图像，有助于加强对画面、物体、距离、空间大小和间隔等的判断，方便实际使用。 更加自信、得心应手。
- 结尾 -
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