菲力爾（FLIR）紅外熱像儀（Thermal Imaging Camera,縮寫為TIC）的動作原理是利用特殊鏡頭抓取分子釋放的紅外線能量。任何物體只要高于絕對零度（-273℃）就會釋放紅外線能量。

   在火場有很多碳粒子，一般的可見光無法穿透，所以煙會擋住內(nèi)部視線。而紅外線的特性就是因為他的波長較長，所以不會被碳粒子擋住視線，而且可以看見煙流、氣流，這是關(guān)鍵。

紅外熱成像儀使用限制

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

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

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

   1米內(nèi)無法對焦：因為太近無法對焦，狹小空間有操作限制。

   冷凝水的產(chǎn)生：使用時若發(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，這時可以以手指擦拭鏡頭處理。

 禁止使用熱影像儀測量溫度：最近流行“用熱成像儀600℃溫度量測作為判斷爆燃或是鐵皮屋是否能夠進入”的說法，沒想到在美國，這是一個相當(dāng)危險的作法。曾今在美國休斯敦有四個消防員救災(zāi)時殉職，在NIOSH網(wǎng)站內(nèi)有詳細的分析各種原因，但其中一個原因就是“使用TIC的溫度量測當(dāng)作火場情勢判斷的依據(jù)！”

   熱成像儀的溫度量測，是量測表面溫度，不是量測“煙層溫度”，而且距離不同、物質(zhì)介質(zhì)不同、量測角度不同，即使同一個點去量測都會有很大的誤差。舉個例來說，一個火災(zāi)現(xiàn)場，很有可能在量測溫度時，這臺熱成像儀量測500度、另一臺量測為250度、另一臺量測300度，到底是屬于危險？或是不危險？會不會閃燃？真的不會坍塌嗎？有沒有被天花板或裝潢擋住熱源導(dǎo)致誤判？太多影響溫度量測準確度的因素存在。記住，消防用熱成像儀的設(shè)計理念是“作出對比成像”，而不是用來“量測溫度”。

   判斷火場情勢，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特性的基礎(chǔ)上來判斷，而不是利用熱成像儀的溫度來作決斷。利用溫度來作判斷，將會害死消防員。

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)，用其長處，最終達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獲得的有關(guān)滅火戰(zhàn)斗對象的全部信息，是指揮員部署任務(wù)、戰(zhàn)斗展開的依據(jù)，是整個火場最重要的工作之一。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。但我們實際作戰(zhàn)過程中，火情偵察很多時候只是簡單的問問、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)場指戰(zhàn)員可以通過熱像儀對火場進行觀察，根據(jù)得到的信息，火場指揮員就可以正確的布置力量，有效地進行滅火。

  熱像儀在火場中最適合偵查火勢不是很大，煙霧很大的壞境。當(dāng)火勢處于完全燃燒時，用肉眼即可以明確判斷火勢情況，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)攻時由于受到火場內(nèi)煙霧的干擾，消防人員常常無法用肉眼找出合理的行進路線，遑論對受困人員進行施救。在這種情況下，熱像儀幫助消防人員穿透煙霧，制定合理的行進路線，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，更好更快地撲滅火災(zāi)。不過在使用熱像儀的時候不能夠同時打水，因為較冷的水流會明顯干擾熱像儀對火焰溫度的判斷，從而失去使用效果。

建筑物結(jié)構(gòu)安全檢測

  熱像儀也可以對建筑的結(jié)構(gòu)的安全行進行無損檢測，在火災(zāi)撲救的同時對建筑承重部位進行不間斷檢測，判斷建筑是否出現(xiàn)強度下降等情況。特別是在大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房的燃燒中，因為鋼結(jié)構(gòu)在300度就開始降低強度，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。

儲液罐液位及危險源無損溫度監(jiān)測

  當(dāng)無保溫層油罐及其他罐體受到熱輻射時，由于罐內(nèi)物質(zhì)熱容量比空罐大會產(chǎn)生溫度差，用熱像儀可以很方便判斷儲液罐液位。也可以對槽罐車、火場中的液化氣鋼瓶進行檢測，判斷危險源是否有爆炸危險。石油、化工等特殊災(zāi)害現(xiàn)場，因存放大量易燃物儲罐，使其成為高危的災(zāi)害救援場所。這類企業(yè)火災(zāi)中，儲罐溫度和液位的數(shù)據(jù)采集對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)品及原料在儲罐內(nèi)的具體液位。但是，這些液體在罐內(nèi)儲存時，因儲存的可燃液體熱容量較空罐區(qū)域大，會出現(xiàn)一定的溫度差。

  同樣，在火場消防員經(jīng)常會遇到民房中有液化石油氣罐，但在火場中的液化石油氣罐很難判斷是否會爆炸，以及是否冷卻完全的情況。運用熱像儀可以很方便的測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吸收周圍熱量，對于身著重型防化服的消防隊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，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漏的具體部位。

清理火場

   在火場的后期，面對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，大量時間用于地毯式冷卻中，但對于真正需要冷卻的陰燃區(qū)域卻沒有用足夠水和時間，往往造成消防隊員的疲于奔命。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間和精力清理余火。但即使是這樣在火災(zāi)撲滅的3個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，對于縮短撲救時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。通過熱像儀對火場進行觀測，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，火場指揮員就可以正確地布置力量，有效地進行滅火。

   另外在火場中，水帶由于流動的冷水，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)雜火場中的隱藏火源。在火災(zāi)現(xiàn)場，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，擴大火勢。在煙霧大、視線差的現(xiàn)場，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

   在一定時間內(nèi)，燃燒會產(chǎn)生大量的熱，熱量通過熱輻射、熱對流、熱傳導(dǎo)等方式向四周不斷擴散。隨著火災(zāi)的不斷蔓延擴大，熱量也不斷地傳遞，會在火場形成一個溫度梯度，其中起火點的溫度最高。因此，這個溫度場呈現(xiàn)以起火點為中心，四周溫度逐漸降低的基本趨勢。

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，燃燒會暫時局限在最先起火的房間里。隨著燃燒的不斷進行，火勢突破門窗或室內(nèi)轟然后，火焰會向其他房間蔓延。與其他房間相比，最先起火的房間燃燒時間最長，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整個火場進行拍照，可以通過對比各個房間溫度的差異，判斷出哪個房間最先起火。

判斷火災(zāi)蔓延方向

   火勢突破最先起火的房間后，熱煙氣流會向走廊、樓道頂部蔓延。在蔓延過程匯總，熱煙氣流攜帶的熱量會不斷傳遞給墻壁和頂棚。同時，冷空氣會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越遠，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、頂棚溫度場的熱像圖，可以判斷出熱煙氣流的流動防線，進而判斷火災(zāi)的蔓延方向。

判斷起火點

   火場中起火點的判斷非常重要。在室內(nèi)火災(zāi)中，溫度最高點往往有兩個。第一個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。

   第二個是與起火點垂直對應(yīng)的頂棚。室內(nèi)起火，在頂棚沒有燒塌的情況下，熱煙氣流在對流作用下，垂直向上蔓延，受到頂棚的阻擋后，會在頂棚處形成頂棚射流，向四周蔓延。因此，通常會在頂棚處形成與起火點垂直對應(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，以及火災(zāi)現(xiàn)場被困人員與周圍環(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，為營救贏得寶貴時間。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，使用紅外熱像儀進行搜救的時間，比未使用紅外熱像儀進行搜救的時間可減少80%。救援效率大大提高，同時可以避免搜救遺漏，提高搜救的成功率。

非火災(zāi)救援應(yīng)用

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

   紅外熱像儀在消防工作中具有不可替代的優(yōu)勢。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紅外熱像儀的認可，相信其在消防工作中的應(yīng)用價值會不斷體現(xiàn)，能夠很大程度推動消防事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)于FLIR Systems

   FLIR Systems公司是增強態(tài)勢感知的傳感器系統(tǒng)的設(shè)計、制造和營銷的全球領(lǐng)導(dǎo)者。FLIR先進的系統(tǒng)和組件可廣泛用于成像、態(tài)勢感知和安防應(yīng)用，包括：空中和地面監(jiān)測、狀態(tài)監(jiān)控、導(dǎo)航、娛樂和研發(fā)應(yīng)用，以及生產(chǎn)過程控制，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。