隨著光電信息、微電子、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)字視頻、多媒體技術(shù)及傳感技術(shù)的發(fā)展，安防監(jiān)控已由傳統(tǒng)的模擬走向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。由于數(shù)字信號(hào)具有抗干擾能力強(qiáng)、失真小、傳輸不受距離限制、易于存儲(chǔ)和查詢(xún)等等優(yōu)點(diǎn)，因此數(shù)字視頻技術(shù)得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。

圖像的數(shù)字化首先是將采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，由此從根本上解決了數(shù)據(jù)的壓縮問(wèn)題，并能夠與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來(lái)，打破了傳統(tǒng)模擬監(jiān)控受區(qū)域和距離的限制，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)字視頻監(jiān)控與安防系統(tǒng)中其它各子系統(tǒng)間的無(wú)縫連接，能在統(tǒng)一的操作管理平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視、存儲(chǔ)、控制和管理，實(shí)現(xiàn)信息資源和軟硬件資源的共享。

下面簡(jiǎn)要地介紹紅外熱成像技術(shù)、數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化錄像及遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在安全防范系統(tǒng)中的應(yīng)用。

一、什么是紅外熱成像？

● 紅外熱成像

人眼能夠感受到的可見(jiàn)光波長(zhǎng)為0.38-0.78微米。通常將比0.78微米長(zhǎng)的電磁波，稱(chēng)為紅外線(xiàn)。自然界中，一切物體都會(huì)輻射不同波長(zhǎng)的紅外線(xiàn)，因此能夠利用特制的探測(cè)設(shè)備分別檢測(cè)出監(jiān)控目標(biāo)本身和背景之間的紅外線(xiàn)波長(zhǎng)，從而可以得到不同的紅外圖像，這種紅外圖像稱(chēng)為熱圖像。同一目標(biāo)的熱圖像和可見(jiàn)光圖像是不同的，熱圖像是目標(biāo)表面溫度分布圖，或者說(shuō)，紅外熱圖像是人眼不能直接看到的目標(biāo)表面溫度分布圖，只有通過(guò)專(zhuān)門(mén)的設(shè)備才能轉(zhuǎn)換成人眼可以看到的、表徵目標(biāo)表面溫度分布的熱圖像。紅外熱成像特點(diǎn)自然界所有溫度在絕對(duì)零度（-273℃）以上的物體，都會(huì)發(fā)出紅外線(xiàn)，紅外線(xiàn)（或稱(chēng)熱輻射）是自然界中存在最為廣泛的輻射。大氣、煙云等吸收可見(jiàn)光和近紅外線(xiàn)，但是對(duì)3-5微米和8-14微米的紅外線(xiàn)卻是透明的。因此，這兩個(gè)波段被稱(chēng)為紅外線(xiàn)的“大氣窗口”。我們利用這兩個(gè)窗口，可以在完全無(wú)光的夜晚，或是在煙云密布的惡劣環(huán)境，能夠清晰地觀(guān)察到前方的情況。正是由于這個(gè)特點(diǎn)，紅外熱成像技術(shù)可用在安全防范的夜間監(jiān)視和各種場(chǎng)所的防火監(jiān)控系統(tǒng)中。紅外熱成像儀采用紅外熱成像技術(shù)，探測(cè)目標(biāo)物體的紅外輻射，并通過(guò)光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理等手段，將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像的設(shè)備被稱(chēng)為紅外熱成像儀。紅外熱成像儀可分為致冷型和非致冷型兩大類(lèi)。致冷型的熱靈敏度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般用于軍事用途，而非致冷型靈敏度雖低于致冷型，但其性能已可以滿(mǎn)足多數(shù)軍事用途和幾乎所有的民用領(lǐng)域。由于不需要配備制冷裝置，因此非制冷紅外熱成像儀可靠性及性?xún)r(jià)比較致冷型的高。

● 紅外熱成像儀的應(yīng)用

1、夜間及惡劣氣候條件下的目標(biāo)監(jiān)控夜晚，需可見(jiàn)光工作的設(shè)備已經(jīng)不能正常工作，如果采用人工照明，則容易暴露目標(biāo)。若采用微光夜視設(shè)備，它同樣也工作在可見(jiàn)光波段，依然需要外界光照明。而紅外熱成像儀是被動(dòng)接受目標(biāo)自身的紅外熱輻射，無(wú)論白天黑夜均可以正常工作，并且也不會(huì)暴露自己。同樣在雨、霧等惡劣的氣候條件下，由于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)短，克服障礙的能力差，因而觀(guān)測(cè)效果差，但紅外線(xiàn)的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，特別是工作在8-14um的熱成像儀，穿透雨、霧的能力較強(qiáng)，因此在夜間以及惡劣氣候條件，采用紅外熱成像監(jiān)控設(shè)備仍可以正常地對(duì)各種目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控。

2、防火監(jiān)控由于紅外熱成像儀是反映物體表面溫度而成像的設(shè)備，因此除了夜間可以作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控使用外，還可以作為有效的防火報(bào)警設(shè)備，在所有的消防火險(xiǎn)發(fā)生初期，災(zāi)害往往是由不明顯的隱火引發(fā)的。用現(xiàn)有的普通方法，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災(zāi)苗頭。而應(yīng)用紅外熱成像儀可以快速有效地發(fā)現(xiàn)這些隱火，并且可以準(zhǔn)確判定火災(zāi)的地點(diǎn)和范圍，透過(guò)煙霧發(fā)現(xiàn)著火點(diǎn)，做到早知道早預(yù)防，早撲滅。

3、偽裝及隱蔽目標(biāo)的識(shí)別偽裝是以防可見(jiàn)光觀(guān)測(cè)為主，犯罪分子作案時(shí)通常會(huì)隱蔽在草叢及樹(shù)林中，由于野外環(huán)境的惡劣及人的視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。紅外熱成像儀是被動(dòng)接受目標(biāo)自身的熱輻射，人體和車(chē)輛的溫度及紅外輻射一般都遠(yuǎn)大于草木的溫度及紅外輻射，因此不易偽裝，也不容易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。

二、紅外熱成像的特點(diǎn)是什么？

我們周?chē)奈矬w只有當(dāng)它們的溫度高達(dá)1000℃以上時(shí)，才能夠發(fā)出可見(jiàn)光。相比之下，我們周?chē)袦囟仍诮^對(duì)零度（-273℃）以上的物體，都會(huì)不停地發(fā)出熱紅外線(xiàn)。例如，我們可以計(jì)算出，一個(gè)正常的人所發(fā)出的熱紅外線(xiàn)能量，大約為100瓦。所以，熱紅外線(xiàn)（或稱(chēng)熱輻射）是自然界中存在最為廣泛的輻射。熱輻射除存在的普遍性之外，還有另外兩個(gè)重要的特性：

1.大氣、煙云等吸收可見(jiàn)光和近紅外線(xiàn)，但是對(duì)3～5微米和8～14微米的熱紅外線(xiàn)卻是透明的。因此，這兩個(gè)波段被稱(chēng)為熱紅外線(xiàn)的“大氣窗口”。利用這兩個(gè)窗口，可以使人們?cè)谕耆珶o(wú)光的夜晚，或是在煙云密布的現(xiàn)場(chǎng)，清晰地觀(guān)察到前方的情況。正是由于這個(gè)特點(diǎn)，紅外成像技術(shù)為軍事上提供了先進(jìn)的夜視裝備并為飛機(jī)、艦艇和坦克裝上了全天候前視系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了非常重要的作用。

2.物體的熱輻射能量的大小，直接和物體表面的溫度相關(guān)。熱輻射的這個(gè)特點(diǎn)使人們可以利用它來(lái)對(duì)物體進(jìn)行無(wú)接觸溫度測(cè)量和熱狀態(tài)分析，從而為工業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境等等方面提供了一個(gè)重要的檢測(cè)手段和診斷工具。

三、紅外熱成像儀的研制概況

紅外熱成像儀根據(jù)物體能夠發(fā)射紅外線(xiàn)的特點(diǎn)，各國(guó)競(jìng)相開(kāi)發(fā)出各種紅外熱成像儀器。美國(guó)德克薩斯儀器公司（TI）在1964年首次研制成功第一代的熱紅外成像裝置，叫紅外前視系統(tǒng)（FLIR），這類(lèi)裝置利用光學(xué)元件運(yùn)動(dòng)機(jī)械，對(duì)目標(biāo)的熱輻射進(jìn)行圖像分解掃描，然后應(yīng)用光電探測(cè)器進(jìn)行光——電轉(zhuǎn)換，最后形成視頻圖像信號(hào)，并在熒屏上顯示，紅外前視系統(tǒng)至今仍是軍用飛機(jī)、艦船和坦克上的重要裝置。六十年代中期瑞典AGA公司和瑞典國(guó)家電力局，在紅外前視裝置的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了具有溫度測(cè)量功能的熱紅外成像裝置。這種第二代紅外成像裝置，通常稱(chēng)為熱像儀。七十年代法國(guó)湯姆蓀公司研制出，不需致冷的紅外熱電視產(chǎn)品。九十年代出現(xiàn)致冷型和非致冷型的焦平面紅外熱成像產(chǎn)品，這是一種最新一代的紅外電視產(chǎn)品，可以進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，把紅外熱成像的應(yīng)用提高到一個(gè)新的階段。紅外熱成像產(chǎn)品，可以分為致冷型的非致冷型兩大類(lèi)。紅外電視產(chǎn)品和非致冷焦平面熱成像儀是非致冷型產(chǎn)品，其他為致冷型紅外熱成像儀。通過(guò)熱像儀不僅可實(shí)時(shí)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行觀(guān)測(cè)，更可以通過(guò)其行蹤軌跡的“熱痕跡”進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，因?yàn)橐话阄矬w的熱發(fā)散有一定的時(shí)間性，有些物體的熱發(fā)散需要很大時(shí)間。例如部隊(duì)點(diǎn)燃的炊煙，曾經(jīng)發(fā)動(dòng)過(guò)的車(chē)輛等都可以留下“熱痕跡”。

　四、紅外熱像儀在消防中的作用

A、森林防火在大面積的森林中，火災(zāi)往往是由不明顯的隱火引發(fā)的。這是毀滅性火災(zāi)的根源，用現(xiàn)有的普通方法，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災(zāi)苗頭。然而用飛機(jī)巡邏，采用紅外熱成像儀，則可以快速有效地發(fā)現(xiàn)這些隱火，把火災(zāi)消滅在最初。加拿大林業(yè)學(xué)院早在1975年就開(kāi)始進(jìn)行森林防火試驗(yàn)，從飛機(jī)上檢查尚未起燃的潛在火源，加拿大森林研究中心利用直升飛機(jī)采用AGA750便攜式熱成像儀，在一個(gè)火災(zāi)季節(jié)中發(fā)現(xiàn)15次隱火。谷物糧倉(cāng)往往會(huì)發(fā)生自燃現(xiàn)象，這種自燃現(xiàn)象往往時(shí)間長(zhǎng)、來(lái)勢(shì)猛、損失大。目前一般采用溫度計(jì)測(cè)量其糧倉(cāng)地溫度變化加以防范。采用熱像儀可以準(zhǔn)確判定這些火災(zāi)的地點(diǎn)和范圍，做到早知道早預(yù)防，早撲滅。采用熱像儀方便簡(jiǎn)單，速度快，撲滅及時(shí)。

B、電氣設(shè)備消防檢測(cè)紅外熱像儀還可以用來(lái)探測(cè)電氣設(shè)備的不良接觸，以及過(guò)熱的機(jī)械部件，以免引起嚴(yán)重短路和火災(zāi)。1980年至1983年四年中，我國(guó)利用熱像儀對(duì)華北電力網(wǎng)內(nèi)的20座發(fā)電廠(chǎng)、8座變電站和24條高壓線(xiàn)的10000多個(gè)插頭進(jìn)行了過(guò)熱檢查，發(fā)現(xiàn)不正常發(fā)熱點(diǎn)500多處，嚴(yán)重過(guò)熱為100處，由于及時(shí)處理，未發(fā)生火災(zāi)事故。在國(guó)外，美國(guó)保險(xiǎn)公司的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在所有電氣設(shè)備隱患中的25％以上是引發(fā)火災(zāi)的主要原因，都是由于插頭接觸不良引發(fā)的。對(duì)于所有可以直接看見(jiàn)的設(shè)備，紅外熱成像產(chǎn)品都能夠確定所有連接點(diǎn)的熱隱患。對(duì)于那些由于屏蔽而無(wú)法直接看到的部分，則可以根據(jù)其熱量傳導(dǎo)到外面的部件上的情況，來(lái)發(fā)現(xiàn)其熱隱患，這種情況對(duì)傳統(tǒng)的方法來(lái)說(shuō)，除了解體檢查和清潔接頭外，是沒(méi)有其它的辦法。斷路器、導(dǎo)體、母線(xiàn)及其它部件的運(yùn)行測(cè)試，紅外熱成像產(chǎn)品是無(wú)法取代。然而紅外熱成像產(chǎn)品可以很容易地探測(cè)到回路過(guò)載或三相負(fù)載的不平衡。大多數(shù)熱隱患是在電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備上發(fā)現(xiàn)的，另外也在開(kāi)關(guān)裝置和動(dòng)力盤(pán)上發(fā)現(xiàn)一些隱患。例如一個(gè)聯(lián)邦政府辦公用建筑物內(nèi)一個(gè)主要電動(dòng)機(jī)控制中心發(fā)生火災(zāi)之后，每六個(gè)月對(duì)設(shè)備進(jìn)行一次預(yù)防性維修。在這次火災(zāi)之后進(jìn)行過(guò)兩次維修，又進(jìn)行一次紅外熱成像產(chǎn)品檢查，其結(jié)果是：嚴(yán)重隱患預(yù)防維修之前為3個(gè)，而預(yù)防維修之后還是3個(gè)。所以紅外熱成像產(chǎn)品檢查的必要性是顯而易見(jiàn)的。此外，使用紅外熱成像產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法的清掃和緊固可以節(jié)省大量費(fèi)用。這種節(jié)約有兩個(gè)原因：首先是紅外熱成像產(chǎn)品檢查進(jìn)行的十分快，而不像傳統(tǒng)的方法那樣花費(fèi)大量人力去進(jìn)行設(shè)備的清掃和緊固。另外紅外熱成像產(chǎn)品檢查在進(jìn)行時(shí)，不要求設(shè)備停電，而只是在找出隱患后，在進(jìn)行修理時(shí)才要求短時(shí)間停電。并且為修理個(gè)別隱患的停電只是局部性的，停電時(shí)間很有限，甚至可能安排在計(jì)劃停電時(shí)間內(nèi)進(jìn)行修理。下面是幾個(gè)例子:

① 美國(guó)的一個(gè)資產(chǎn)管理公司推行一個(gè)包括所有電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備、照明、動(dòng)力盤(pán)和開(kāi)關(guān)裝置的完整維修項(xiàng)目（不包括斷路器跳閘試驗(yàn)）。其收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)工作量而定，一個(gè)典型的辦公大樓（250，000平方英尺，10層）平均維修費(fèi)用為6，500美元。同樣的大樓進(jìn)行紅外熱成像產(chǎn)品檢查，只要一天便可以完成對(duì)所有電動(dòng)機(jī)控制，配電盤(pán)和開(kāi)關(guān)裝置的檢查（并包括各種機(jī)械設(shè)備），其紅外熱成像產(chǎn)品檢查服務(wù)費(fèi)大約為600美元到800美元。因此，紅外熱成像產(chǎn)品的費(fèi)用僅是傳統(tǒng)方法費(fèi)用的1／10。

② 一個(gè)電子設(shè)備制造廠(chǎng)在簽定紅外熱成像產(chǎn)品檢查合同之前，是采用4天停電，由3個(gè)組5個(gè)電工進(jìn)行傳統(tǒng)維修，工人每天工作為12小時(shí)，以便清潔和緊固所有開(kāi)關(guān)裝置、電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備和動(dòng)力盤(pán)中的連接點(diǎn)。這些工作的人工費(fèi)用為30，000美元。對(duì)于同樣設(shè)備的紅外熱成像產(chǎn)品檢查也進(jìn)行了4天，并在2個(gè)工廠(chǎng)工人協(xié)助下完成，其費(fèi)用只有3，000美元。

③ 一個(gè)大型辦公／旅館／售貨商業(yè)綜合樓每三年進(jìn)行一次高、低開(kāi)關(guān)裝置的傳統(tǒng)維修，在維修期間花在清潔和緊固工作上的費(fèi)用至少有20，000美元。而對(duì)同樣設(shè)備進(jìn)行紅外熱成像產(chǎn)品檢查則只用12小時(shí)，花費(fèi)僅2，000美元，發(fā)現(xiàn)了12隱患，其中兩個(gè)為能引發(fā)火災(zāi)的嚴(yán)重隱患。

④ 通過(guò)紅外熱成像產(chǎn)品檢查和分析，一家美國(guó)小型工廠(chǎng)每年將耗費(fèi)由160個(gè)減少到40個(gè)工時(shí)。如按25美元／小時(shí)的費(fèi)用（包括加班）計(jì)算每年節(jié)省120小時(shí)，也就是可以節(jié)省3000美元。根據(jù)美國(guó)的上述經(jīng)驗(yàn)，用紅外熱成像產(chǎn)品檢查代替?zhèn)鹘y(tǒng)維修中的定期清掃和緊固工作，可以節(jié)約費(fèi)用50％—90％，并可有效防止火災(zāi)的發(fā)生。例如在1985年7～8月期間，華盛頓郵報(bào)根據(jù)幾乎每天都發(fā)生的許多電氣設(shè)備停電事故，在頭版上描述了這些事故造成的火災(zāi)、人身傷亡、財(cái)產(chǎn)破壞和在生產(chǎn)、稅收方面的損失。例如其中當(dāng)?shù)匾患衣灭^的一次設(shè)備停電事故，就造成了六百五十萬(wàn)美元的損失。為了避免上述停電事故，許多商業(yè)和工業(yè)組織常常花費(fèi)很多錢(qián)執(zhí)行預(yù)防性維修工作。不幸的是這些工作不但經(jīng)常發(fā)現(xiàn)不了存在的隱患，而且還可能造成新的電氣隱患。所以電氣設(shè)備的紅外熱成像產(chǎn)品檢查，在很多方面可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的預(yù)防性維修工作。美國(guó)《設(shè)備運(yùn)行和生產(chǎn)控制技術(shù)》第375號(hào)公報(bào)指出：無(wú)論是新的或者舊的建筑物，都能從紅外熱成像產(chǎn)品檢查中受益。美國(guó)有近50個(gè)公司提供紅外熱成像產(chǎn)品檢查服務(wù)，為客戶(hù)的所有電氣設(shè)備、配電系統(tǒng)，包括高壓接觸器、熔斷器盤(pán)、主電源斷路器盤(pán)、接觸器、以及所有的配電線(xiàn)、電動(dòng)機(jī)、變壓器等等，作紅外熱成像檢查，以保證客戶(hù)的所有運(yùn)行的電氣設(shè)備不存在潛伏性的熱隱患，有效的防止火災(zāi)的發(fā)生。美國(guó)保險(xiǎn)公司的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也已經(jīng)表明，對(duì)所有電氣設(shè)備進(jìn)行紅外熱成像產(chǎn)品檢查，可使不安全因素大大降低，并且節(jié)省大量保險(xiǎn)費(fèi)的支出。

下面是一些需要進(jìn)行紅外熱成像產(chǎn)品檢查的設(shè)施。

1、各種電氣裝置：可發(fā)現(xiàn)接頭松動(dòng)或接觸不良，不平衡負(fù)荷，過(guò)載，過(guò)熱等隱患。這些隱患可能造成的潛在影響是產(chǎn)生電弧、短路、燒毀、起火。

2、變壓器：可以發(fā)現(xiàn)的隱患有接頭松動(dòng)，套管過(guò)熱，接觸不良（抽頭變換器），過(guò)載，三相負(fù)載不平衡，冷卻管堵塞不暢。其影響為產(chǎn)生電弧、短路、燒毀、起火。重繞需要經(jīng)費(fèi)1萬(wàn)到5萬(wàn)美元，更換為8萬(wàn)—14萬(wàn)美元，工期為幾個(gè)星期或幾個(gè)月。

3、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)：可以發(fā)現(xiàn)的隱患是軸承溫度過(guò)高，不平衡負(fù)載，繞組短路或開(kāi)路，碳刷、滑環(huán)和集流環(huán)發(fā)熱，過(guò)載過(guò)熱，冷卻管路堵塞。其影響為有毛病的軸承可以引起鐵芯或繞組圈的損壞，有毛病的碳刷，則可以損壞滑環(huán)和集流環(huán)，進(jìn)而損壞繞組線(xiàn)圈。還可能引起驅(qū)動(dòng)目標(biāo)的損壞。電機(jī)重新繞組圈（5000馬力）需要5～10萬(wàn)美元，更換需用10萬(wàn)～20萬(wàn)美元，工期幾個(gè)星期到幾個(gè)月。

4、除了在電氣設(shè)備維修檢查外，在屋頂查漏，節(jié)能檢測(cè)，環(huán)保檢查，安全防盜，森林防火，無(wú)損探傷，質(zhì)量控制，醫(yī)療檢查等方面，紅外成像檢測(cè)也很有效益。

C、消防現(xiàn)場(chǎng)搜救紅外線(xiàn)應(yīng)用是基于物體本身具有紅外熱輻射性質(zhì)發(fā)展出的一種探測(cè)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)在消防領(lǐng)域中延伸出的紅外搜救技術(shù)，能極大地增強(qiáng)在濃煙、熱、建筑物塌落等復(fù)雜狀態(tài)下，消防人員在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)濃煙狀態(tài)下清楚的顯示出被拍物體形狀及每個(gè)點(diǎn)的溫度，幫助消防隊(duì)員迅速搜索到遇險(xiǎn)人員及貴重物品，還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)著火點(diǎn)或最大火源，從而減少撲火時(shí)間，減少物品損失，是火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)救助工作的有利工具。與基于肉眼偵察的傳統(tǒng)滅火救援手段相比，基于紅外線(xiàn)技術(shù)的紅外線(xiàn)熱像儀能幫助消防人員不受濃煙和黑暗的干擾，清晰地觀(guān)測(cè)、發(fā)現(xiàn)、掌握火場(chǎng)的真實(shí)情況，盡快做出科學(xué)的決策和正確的部署。

D、消防事故調(diào)查同樣，紅外熱成像產(chǎn)品在火災(zāi)和爆炸事故調(diào)查中也十分有用。紅外熱像在火災(zāi)等事故的法律事務(wù)方面，特別是圍繞著與生命或財(cái)產(chǎn)損失有關(guān)的復(fù)雜技術(shù)問(wèn)題上，已愈來(lái)愈重要。因?yàn)榛馂?zāi)和爆炸造成的損失，常常涉及熱隱患、熱傳播等情況，而這些情況都可以用紅外熱成像產(chǎn)品快速地觀(guān)察和記錄，所以紅外熱像是一種強(qiáng)有力的形象證據(jù)，能使非專(zhuān)業(yè)人員也一目了然，并對(duì)損失能做出公正的裁決和審判。以下是幾個(gè)火災(zāi)和爆炸事故調(diào)查中利用紅外熱像的實(shí)例。美國(guó)的地方政府和保險(xiǎn)公司常常要求分析人身和財(cái)產(chǎn)損失的原因。相應(yīng)的調(diào)查可能發(fā)現(xiàn)不了刑事犯罪行為，如兇殺或縱火。但調(diào)查能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障及損壞狀態(tài)，以及如何避免將來(lái)再發(fā)生這些問(wèn)題。在已燃燒的建筑物上的熱圖像常常能使人們了解到如何產(chǎn)生火災(zāi)或爆炸的真實(shí)情況。并且從實(shí)驗(yàn)上再現(xiàn)失火、爆炸或設(shè)備損壞過(guò)程，以補(bǔ)充對(duì)事件的理解。紅外熱成像提供了一種分析和再現(xiàn)由熱造成的事故的非常好的目測(cè)手段。實(shí)驗(yàn)性的火災(zāi)、爆炸和設(shè)備損壞的紅外和視頻錄像，使人們能對(duì)其原因有更深入的理解。

下面有幾個(gè)實(shí)例：

1、 一輛試驗(yàn)用汽車(chē)中，在司機(jī)座位上放有一筒一加侖的汽油，在它的下面放置一磅炸藥，炸藥用電子儀器遙控引爆。紅外熱像錄像能記錄爆炸后大約0.04秒時(shí)試驗(yàn)車(chē)輛的情況，顯示出從汽油中發(fā)出的火球，以及事故后發(fā)出的輻射范圍，和隨后爆炸的發(fā)展。這種只有應(yīng)用紅外熱成像才能獲得的熱分布圖顯示出爆炸時(shí)和爆炸后熱傳導(dǎo)范圍。由重放熱像錄像很容易辨認(rèn)燃爆碎片的拋射軌跡，而重放可見(jiàn)光錄像常常查不到這些軌跡。在車(chē)輛外表上殘留的熱圖像能指出高溫分布區(qū)，它常常被作為查找事故源的線(xiàn)索。

2、另一個(gè)類(lèi)似試驗(yàn)，是以廢棄的房屋為試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。在這個(gè)試驗(yàn)中，將0.25磅的C4炸藥放在一罐一加侖的汽油下。結(jié)果顯示了試驗(yàn)房屋的最初狀態(tài)，最初的熱狀態(tài)和隨后發(fā)生的一系列情況，其中爆炸后3秒鐘的熱狀態(tài)，爆炸發(fā)出的殘余熱和它最初引起火源，及在幾分鐘后進(jìn)一步擴(kuò)大為火災(zāi)都可看到。在美國(guó)分析失火原因和火源的程序與爆炸事故分析是類(lèi)似的，熱圖像的識(shí)別能幫助人們確定失火原因，為起火點(diǎn)的詳細(xì)檢驗(yàn)提供事故原因的信息。下面有幾個(gè)實(shí)例。例如，紅外熱像錄像可以顯示在一輛汽車(chē)內(nèi)失火過(guò)程。丙酮和聚苯乙烯混合在一起，形成一個(gè)球型塑料團(tuán)，它位于引擎室內(nèi)駕駛桿附近，并被引燃。紅外熱像錄像可以顯示出大約3分鐘后的火勢(shì)，在防護(hù)玻璃窗的局部發(fā)熱是明顯的。并可以顯示熱燃?xì)馔ㄟ^(guò)火墻進(jìn)入乘員室，從窗戶(hù)發(fā)出的較高的輻射證實(shí)了這個(gè)狀況。此外紅外熱像錄像顯示從引擎室泄漏的揮發(fā)性氣體，顯示出揮發(fā)性液體泄漏和燃燒的過(guò)程。此外通過(guò)紅外熱像錄像還可顯示火區(qū)火焰正在熄滅。用熱圖像能清晰地描述了失火過(guò)程的各個(gè)階段，它正被用在火災(zāi)調(diào)查人員的訓(xùn)練中。在一座廢棄的房屋中進(jìn)行失火試驗(yàn)的紅外熱像錄像，能顯示一個(gè)消防員正在放置引燃液體混合物和搖晃一個(gè)柜中存放的氯化物粉末，以及隨后火勢(shì)的發(fā)展，建筑物內(nèi)自上而下形成的熱氣流，從這些紅外熱像錄像可以看出，從柜中著火點(diǎn)傳導(dǎo)熱的速度是非常的快。由于機(jī)械或電器設(shè)備制造問(wèn)題引起的火災(zāi)和爆炸是調(diào)查人員經(jīng)常關(guān)心的問(wèn)題。例如在一座房屋中，因加熱器故障引起火災(zāi)，里面一個(gè)人因煙霧致死。當(dāng)對(duì)一個(gè)落地式加熱器檢查時(shí)，只要它與引起火災(zāi)的那個(gè)加熱器完全一樣，取得這種加熱器工作時(shí)的熱圖像，便可以看到熱圖像上的熱試驗(yàn)點(diǎn)（hottest）在高溫限制開(kāi)關(guān)附近，判斷出故障是由銅線(xiàn)引起的，這種故障足以點(diǎn)燃加熱器內(nèi)部的碎片和粉末，以及保護(hù)高限開(kāi)關(guān)的底盒。在熱圖像上看到的高溫亮點(diǎn)超過(guò)了電線(xiàn)絕緣的溫度額定值。電線(xiàn)在這種環(huán)境中，絕緣老化必然導(dǎo)致短路，引起失火，熱圖像不僅提供了定量的溫度值，而且也對(duì)故障產(chǎn)生的方式提供了明顯而直觀(guān)的描述。一個(gè)已過(guò)熱的皮帶牽引輪，這個(gè)皮帶牽引輪力圖驅(qū)動(dòng)一個(gè)已閉鎖的壓縮機(jī)。從這個(gè)試驗(yàn)中解答的問(wèn)題是，三角皮帶和皮帶牽引輪之間產(chǎn)生多高溫度可以點(diǎn)燃這個(gè)設(shè)備附近的可燃性氣體。具有燃點(diǎn)溫度為6000F的可燃性氣體被點(diǎn)燃，附近的一個(gè)壓縮機(jī)發(fā)生爆炸，造成一個(gè)石油加工廠(chǎng)嚴(yán)重?fù)p壞和人員傷亡。使用紅外熱像在輪外緣測(cè)量溫度，將獲得的信息作為有限元熱傳導(dǎo)分析的邊界條件，計(jì)算結(jié)果表明，風(fēng)機(jī)皮帶牽引輪和皮帶之間的溫度超過(guò)8000F。這個(gè)溫度是以點(diǎn)燃可燃性氣體，這些可燃性氣體是由于疏忽從工廠(chǎng)的石油加工廠(chǎng)設(shè)備中泄漏出來(lái)的。火災(zāi)發(fā)生后，美國(guó)調(diào)查人員從目擊者、消防部門(mén)、警察和現(xiàn)場(chǎng)搜集證據(jù)。在機(jī)械或電氣設(shè)備可能引起失火的情況中，從過(guò)去能量核算或設(shè)備分析得到的紅外熱像資料可能是很有用的。例如一個(gè)具有過(guò)熱馬達(dá)和風(fēng)機(jī)皮帶牽引輪的空氣傳送裝置（airhander）的熱圖像。從皮帶和皮帶牽引輪發(fā)出的熱很快穿過(guò)該設(shè)備外邊的金屬外殼，以后如果懷疑這個(gè)空氣傳送裝置可能引起火災(zāi)，這個(gè)設(shè)備幾乎損壞的紅外熱圖像可以是闡述失火原因觀(guān)點(diǎn)的重要基礎(chǔ)。

針對(duì)目前我公司消防熱像儀推廣工作可從五部進(jìn)行： 

第一部   目前，紅外熱像儀在消防行業(yè)的使用通常可分為兩類(lèi)：
救助型熱像儀（用于滅火與火場(chǎng)搜救）
通常為手持式熱像儀，要求電池供電，具備紅外圖像顯示和粗略溫度指示功能。要求能在嚴(yán)酷的濃煙和高溫火場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)條件下，指導(dǎo)消防隊(duì)員進(jìn)行搶救人員、尋找火源、防止消防人員誤入高溫危險(xiǎn)區(qū)域。
檢測(cè)型熱像儀（用于消防電檢）
通常作為防火監(jiān)督人員進(jìn)行防火檢查所使用的便攜式設(shè)備。要求可以在熱像儀中具備圖像顯示、溫度分析和圖像存儲(chǔ)功能。測(cè)溫準(zhǔn)確度要求較高，能實(shí)時(shí)地給出被測(cè)目標(biāo)的溫度圖像信息。

第二部   國(guó)家對(duì)于消防部門(mén)配備紅外熱像儀的規(guī)定
《城市消防站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(修訂)》對(duì)各類(lèi)消防站的設(shè)置提出了以下要求：所有城市均應(yīng)設(shè)立一級(jí)普通消防站；地級(jí)以上城市以及經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的縣級(jí)城市應(yīng)設(shè)特勤消防站。

中華人民共和國(guó)公安部印發(fā)的《公安消防部隊(duì)攻堅(jiān)組裝備配備標(biāo)準(zhǔn)（試行）》的第19項(xiàng)明確規(guī)定使用熱像儀在滅火攻堅(jiān)組的使用，目前國(guó)家正在修訂城市消防站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)劃為普通消防站配備紅外熱像儀，每個(gè)普通中隊(duì)1臺(tái)，2004年以來(lái)，國(guó)家共投入50多億元用于消防裝備的采購(gòu)。

第三部         紅外熱像儀在消防滅火搜救的兩大特性
1煙霧穿透性
2無(wú)光線(xiàn)情況下的觀(guān)測(cè)能力
紅外熱像儀可以在完全沒(méi)有照明的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行工作，只要有溫度的差異，熱像儀就可以觀(guān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的情況。

第四部         紅外熱像儀在消防滅火搜救的應(yīng)用
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(guān)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。


2010年2月5日 鹽城阜寧消防大隊(duì)使用Fluke Ti10在太平洋百貨火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)拍攝 （圖略）

熱像儀能對(duì)建筑的完整性進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)消防_隊(duì)員進(jìn)入到建筑內(nèi)部進(jìn)行營(yíng)救和滅火時(shí)，可檢測(cè)建筑結(jié)構(gòu)部件特別是屋頂部分的過(guò)火情況，及時(shí)通知消防_隊(duì)員撤離建筑，避免人員的傷亡。



搜救由一個(gè)指導(dǎo)小組和幾個(gè)營(yíng)救小組共同進(jìn)行。指導(dǎo)小組用熱像儀進(jìn)行搜尋，確定受困者的位置。同時(shí)指導(dǎo)小組還須確定最安全有效的通過(guò)建筑的途徑，布置出一條能指引隊(duì)員撤出建筑的標(biāo)記線(xiàn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)受困者時(shí)營(yíng)救小組去進(jìn)行營(yíng)救，并使其沿設(shè)好的標(biāo)記線(xiàn)撤出建筑。
水帶由于其在高溫火場(chǎng)的低溫特性，可以清晰地被熱像儀捕捉到，適合作為標(biāo)記。 

第五部        紅外熱像儀在消防電檢的應(yīng)用案例
電氣接觸點(diǎn)長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致絕緣下降或引發(fā)電氣火災(zāi)。

導(dǎo)線(xiàn)中通過(guò)的電流量超過(guò)安全電流值，通過(guò)電流量越大，發(fā)熱量就越大，導(dǎo)線(xiàn)絕緣層溫度就越高。一旦絕緣導(dǎo)線(xiàn)的溫度超過(guò)最高允許工作溫度，導(dǎo)線(xiàn)的絕緣層就會(huì)加速老化，甚至發(fā)生燃燒，引起火災(zāi)事故。

電線(xiàn)或其支架材料的絕緣能力差，以致導(dǎo)線(xiàn)之間或?qū)Ь€(xiàn)與大地間有微量的電流通過(guò)，漏電的電火花能成為火災(zāi)的著火源。