論是從“5.12”汶川地震,還是到近期的動車事故,消防部隊作為第一救援力量,作為一只專業性強、實戰性強、快速出動的部隊,對于大型救援器材和個人防護裝備,也是日趨精細、專業化。但是,根據目前基層部隊個人防護裝備配備情況,不論對于應急救援,還是對于日常出警滅火救援來說,我們現階段基層消防部隊個人防護裝備具有很大的改進空間。
作為照明工具,其專業性需求日益凸顯。無論從滅火救援現場、還是處理化學事故災害現場,到火調人員進行火災勘察,照明工具的專業性需求逐漸凸顯。當前基層部隊配備照明工具單一,不能滿足各種場合使用。
經過查閱資料和實際使用后,本人根據基層部隊救援現場照明需求,進行了救援現場及火場照明的相關課題研究。
手持手電
目前消防部隊配備的個人消防頭盔用手電,其使用凸透鏡作為手電透鏡,起到聚光的作用,但是實際使用效果卻不盡人意。此類手電流明度低,且使用凸透鏡作為鏡片,光線過于聚集,照射距離遠,但照明范圍小,流明度低,濃煙環境穿透力不強,不能達到照明需求。由于此手電卡口僅限固定在消防頭盔使用,導致著搶險救援服時,不能使用此類手電。
一、消防手電應當具有足夠的流明度,并且可以調節手電光強度。
目前常見手電按光源區分,分為LED和鹵素手電兩種,LED手電照明持續時間長,耗電量低,200LM可使用2~3小時,5LM可使用90小時不等,光源流明度范圍在1~300LM,光線呈白色;鹵素手電耗電量大,照明持續時間短,且光源強度不能調整,300LM使用時間為40分鐘,光源流明度范圍為100~600LM,光源呈黃色。兩類手電光源區別在于:LED手電光源呈白光,在野外照射環境下,不易區分物體實際顏色,而鹵素手電光源呈黃光,在野外照射環境下,區分物體實際顏色效果明顯,且光源強度高。但在消防部隊實際需求,LED手電更實用化,符合實用標準。
日常手電需求的流明度一般在280流明左右,本人使用LED手電進行現場試驗,其流明度為240LM。分別在濃煙火場環境、山地環境、水源附近和漆黑室內環境進行實驗,濃煙場所中,因為試驗手電采用橘皮光碗,沒有明顯光斑,且照射范圍大,在濃煙中視線清楚,可看清6~10米以內的事物,滿足使用需求。在山地環境中,因為試驗手電使用橘皮光碗,照射范圍大,采用鋼化玻璃透鏡,流明損失小,射程遠,光束可達百米,近距離可看清周圍事物,遠距離可及百米,所以使用效果良好。
在水源環境,因為水源渾濁,所以在水中穿透力弱,僅達一米范圍,但水面照射范圍廣,視線清晰,也符合實戰要求。同時,根據部分使用場合,試驗手電筒身有強度調節環,均可以調節光亮度,如干部在夜間查鋪時,將手電流明度調至5LM,不影響戰士休息,同時達到照明效果。在被困情況下,可視情況將手電光源強度調低,可延長使用時間,或使用爆閃功能,進行求救、警示作用。
二、消防手電應具有抗沖擊、抗震、防水功能。
國外消防手電使用標準為:其筒身筒身為強化塑料,耐高溫且防靜電,鏡頭和尾蓋均采用鋼制材料,采用陽極金屬表面處理,鏡片為鋼化高透玻璃,抗沖擊、耐磨,并帶有頭盔夾具,可手持也可安裝在各類頭盔使用;或采用從鏡頭到筒身、尾蓋,均使用陽極金屬表面處理,鋼化高透玻璃透鏡,也達到了抗沖擊、抗震的功能,手電可以采用攻擊頭設計,可以在應急情況下擊碎玻璃。同時,消防手電均要使用O型橡膠圈進行密封防水,最低達到IPX8防水標準,即在1.5米水下正常工作1小時,在火場使用中,完全達到防水需求。
三、消防手電電池使用應滿足方便拆換、重復充電、長時間使用。
消防手電建議使用3V的R123A可充電電池,此類電池體積小,決定手電體積小,方便攜帶以及持握;電量足,價格低,可重復充電。但R123A電池分為鎳氫電池、鋰電池和磷酸鐵鋰電池三種,鎳氫電池具有記憶效應,每次充電必須進行放電操作后才可充電,電容量低,使用壽命短;鋰電池作為目前常見電池,電容量充足,可隨充隨用,方便快捷,但使用壽命短,在進行若干次充電放電后,導致電池饋電,不能使用;磷酸鐵鋰電池作為新動力電池,電容量和鋰電池一樣,但使用壽命大大增長,鋰電池可使用3個月至半年,而磷酸鐵鋰電池可使用半年到一年不等,充電時間也僅為2~3小時。
試驗手電流明度高、抗沖擊、抗摔、防水、可重復使用,同時可以根據不同需求,進行配件拓展,如安裝藍光、紅外濾鏡,可在火調現場進行證據采集,安裝柔光鏡,可作為營地燈進行照明,安裝加長照明棒可作為指揮棒或求生棒進行使用。在各類救援環境下,起到了明顯效果,為救援提供便捷照明,清晰照明。
特殊用途光源
當前基層部隊使用的現場定位、照明裝備僅有火場定位儀(強光方位燈),其光源呈紅光,標準參數為:肉眼可觀4800米,對水和雨霧穿透能力為300~500米。以上參數僅為在標準環境下測試的參數,但在實際使用中,使用效果不明顯,使用功能不滿足需求。經查閱資料,本人查找到兩種定位光源,即國外軍警使用的求生定位燈和小型熒光棒。經過實際環境測試,結果如下:
求生燈燈身用以容納電路結構及兩節AA電池,求生燈并非傳統意義上的手電,燈頭的結構與手電大不相同,更加接近閃光燈的燈頭。也就是利用電容器儲存高壓電,脈沖激發使閃光管發光,完成瞬間閃光,求生燈可發出25萬流明的亮度峰值,25萬流明,良好天氣條件下,可以在9.6公里處看到求生燈所發出的光亮,具體參數為:
長11.4 x 寬5.6 x 高3.3 cm
重量:115克(不含電池)
亮度:25萬峰值流明
閃爍頻率:50±10次/分(取決于電池電量)
模式:白光頻閃模式,藍光頻閃模式,IR頻閃模式
使用時間:連續頻閃8小時
可見距離:軍方測試可在夜間良好氣象條件下9.6公里外可見
電池:兩節AA電池
防水:10米(密封條件下)
求生定位燈,為國外軍警以及救援部隊使用,軍方測試肉眼可觀范圍為9公里,瞬間光亮達250000流明,作為部隊人員定位、水上救援人員定位使用。在山地救援和野外救援中,人員遇險后,個人呼救器聲音傳播距離可因樹木、巖石等削弱,導致無法直接定位求救人員,使用求生燈,可在9公里范圍內迅速定位。求生燈分為三個工作模式,即:紅外、藍光和強光模式。將紅外濾鏡蓋扣上,變為紅外光定位,因紅外光線肉眼不可見,其光譜傳輸距離遠,使用夜視等捕捉紅外光的器材可將傳輸距離加大。將定位燈燈體向上拉,藍光濾鏡自動開啟,可實現定向示位,且光源傳輸距離加大。在人員聚集場所進行執勤保衛任務時,可做應急警示燈,以便疏散人群、執勤隊伍定位使用。
小型熒光棒,作為經濟、實用、簡易照明器材,可用于定位、冷光照明使用。如在水中人員進行救援打撈作業時,可方便定位;在不明洞穴救援,因手電光無法直接照明,可將熒光棒直接丟入洞內進行照明;在火場救援遇到被困群眾時,可將熒光棒作為臨時救援定位;在易燃易爆場所,熒光棒作為冷光源,照明時不產生熱量及電火花,在此場所也可作為簡易照明定位。
根據以上光學照明燈具的小范圍試驗,當前基層部隊裝備的光學燈具需改進以下幾點:
一、當前照明工具不便于攜帶,應當便于手持及便于安裝,裝備拓展性及裝備通用性應加強。當前頭盔燈及海王強光探照燈,兩種照明工具使用范圍小。頭盔燈僅能安裝在消防頭盔使用,局限性大,不能安裝在作訓帽、搶險救援頭盔以及著其他戰斗服時安裝使用,不便于攜帶,不便于持握;海王強光防爆探照燈不便于隨身攜帶,因電量需求導致筒身過大,重量過大,且燈頭單一,如損壞不易配換配件。
二、頭盔燈的光碗及透鏡需改進,燈頭及照射強度應增大。當前頭盔燈光碗為進行有效設計,且透鏡采用塑料凸透鏡,致使光線過于聚集,照射范圍小;又因燈體本身光照強度低,設計采用凸透鏡加強光線聚集,達到增加光亮,但如果塑料透鏡收到磕碰損壞,則影響照射性能,如只改進透鏡,則不能達到當前裝備需求。
三、缺乏通用性、多功能及特殊光學照具。手電功能單一,不能應對各種情況進行光強度調節;不能進行附件拓展,專業用光使用范圍較為單一,不能達到火調、搶險救援、火場撲救的專業需求。當前手電功能單一,沒有光強度調節,致使使用環境范圍降低,又因體積等原因不能隨時攜帶,導致裝備不能得到及時有效的使用;手電光單一,不能添加濾鏡、柔光罩等附件,從而在火調現場不能在紅外光、紫外光及普通光之間進行有效轉換,在火場及救援現場不能根據指揮棒、范圍燈、指示燈等光學器具的使用需求進行改裝變換。
四、手電工藝有待改進,應加強手電抗震、耐磨及防水功能。消防頭盔燈因塑料身、塑料鏡片,易磨損,手電縫隙多導致易進灰,凸透鏡易破裂;而防爆探照燈體積大,重量大,且沒有設置抗摔緩沖設計,以及握把沒有進行防滑紋設計,從而使裝備防護性能降低。
以上僅為本人小范圍課題研究結果,僅希望此結果能夠為提高消防基層部隊滅火救援效率,提高滅火救援效果提供幫助,以經濟、高效、實用的原則提升裝備性能空間。