消防員個人照明裝備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及性能需求

李彥峰

榆林市橫山區(qū)消防救援大隊(duì)，陜西榆林，719400

0 引言

消防員是社會的重要守護(hù)者，他們經(jīng)常面臨各種危險(xiǎn)和復(fù)雜的環(huán)境，需要專業(yè)的裝備來保障他們的安全和有效執(zhí)行任務(wù)。個人照明裝備是消防員必備的重要裝備之一，它可以幫助消防員在黑暗或低光環(huán)境中進(jìn)行照明和觀察，提高救援效率和安全性。然而，個人照明裝備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和性能需求一直是關(guān)注的焦點(diǎn)，因?yàn)?，不同的裝備可能會對消防員的安全和救援效率產(chǎn)生不同的影響[1]。因此，本文旨在探討消防員個人照明裝備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及性能需求，為相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐提供參考。

1 消防照明裝備概述

在滅火和救援行動中，消防員主要通過視覺來感知周圍的環(huán)境，因此充足的照明是滅火和救援行動的關(guān)鍵因素。目前，火場照明設(shè)備主要包括火場車輛通信照明、消防救援照明和消防員個人裝備。相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，消防員除了應(yīng)配備便攜式強(qiáng)光照明燈外，還應(yīng)配備便攜式防爆照明燈[2]。為了方便消防員攜帶個人照明燈，照明燈應(yīng)具備體積小、亮度和照度好、使用壽命長等特點(diǎn)，并能在不同的火災(zāi)現(xiàn)場使用。同時(shí)，消防員個人照明燈應(yīng)該具有較強(qiáng)的防水、防爆性能。在我國現(xiàn)階段，消防員使用的個人照明器具存在透煙性差、使用壽命短、攜帶繁瑣、防爆性能差 等問題，難以充分體現(xiàn)消防員在滅火救援行動中的戰(zhàn)斗力。

2 常用的消防員個人照明裝備

2.1 國內(nèi)消防員個人照明裝備

國內(nèi)消防員個人照明裝備主要有兩種：穿戴式和便攜式。我國消防員照明裝備早期使用的是普通民用手電筒和便攜式燈具，20世紀(jì)80年代，消防員開始使用專用燈具。但受技術(shù)起步等因素的限制，我國消防員照明專用燈具研究相比于國外仍有一定差距，但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國逐漸對照明燈具領(lǐng)域加深了研究，便攜式防爆照明燈具以及便攜式強(qiáng)光燈這兩種燈具則為現(xiàn)階段國內(nèi)消防員執(zhí)行任務(wù)時(shí)所普遍使用的器械。

2.1.1 便攜式防爆照明燈具

便攜式防爆照明燈具是一種專門為易燃易爆等危險(xiǎn)場所設(shè)計(jì)的照明設(shè)備。除了具備基本的防爆功能，它還具有一系列先進(jìn)的特點(diǎn)和優(yōu)勢，使得它在各種復(fù)雜環(huán)境中都能發(fā)揮出卓越的性能。

首先，便攜式防爆照明燈具采用了獨(dú)特的防爆設(shè)計(jì)，能夠有效地防止爆炸和火花的產(chǎn)生，從而極大地降低了潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。這種設(shè)計(jì)包括使用高安全性材料制作燈具外殼，以及采用特殊的電路設(shè)計(jì)和密封工藝，確保在使用過程中不會產(chǎn)生電火花或靜電火花。其次，便攜式防爆照明燈具具有非常高的便攜性。它的體積小巧、重量輕，可以輕松地?cái)y帶在工作人員的口袋或背包中。這使得在需要時(shí)，工作人員可以迅速地將燈具取出并使用，而無需依賴其他笨重的設(shè)備或工具。

再者，便攜式防爆照明燈具采用了先進(jìn)的LED光源技術(shù)[3]。這種光源不僅亮度高、色溫穩(wěn)定，而且具有壽命長、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的白熾燈相比，LED光源能夠顯著地降低能源消耗，同時(shí)減少對環(huán)境的影響。此外，許多便攜式防爆照明燈具還配備了智能化的充電功能。用戶可以通過附帶的充電器為燈具進(jìn)行充電，無需擔(dān)心電量不足的問題。這種設(shè)計(jì)使得燈具可以長時(shí)間連續(xù)使用，滿足各種復(fù)雜的工作需求。另外，為了滿足不同照明需求，便攜式防爆照明燈具通常具備多種照明模式。這些模式包括強(qiáng)光、工作光和弱光等，用戶可以根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的模式進(jìn)行照明。這種設(shè)計(jì)使得燈具在實(shí)際使用中更加靈活和方便[4]。最后，便攜式防爆照明燈具還注重人性化的設(shè)計(jì)。例如，許多燈具采用了輕觸式開關(guān)，使得用戶可以方便地進(jìn)行操作；同時(shí)，有些燈具還具備電量顯示功能，讓用戶隨時(shí)了解燈具的電量狀況，以便及時(shí)進(jìn)行充電。

2.1.2 便攜式強(qiáng)光燈

便攜式強(qiáng)光燈在消防救援中有著廣泛應(yīng)用。便攜式強(qiáng)光燈屬于便攜式手提照明和應(yīng)急照明類，頭部、尾部、披風(fēng)、手柄等部位透光性能優(yōu)良，有一定的防爆和防水性，能經(jīng)受強(qiáng)烈沖擊，可手提或肩扛。

2.2 國外消防員個人照明裝備

2.2.1 2400系列手持燈

2400系列手持燈是美國消防員設(shè)計(jì)的，必須由四節(jié)AA電池供電，以確保一定的防護(hù)等級。該燈具使用撥動開關(guān)進(jìn)行短時(shí)啟動，采用聚碳酸酯透鏡和繩狀燈泡，光輸出為451米，壽命為225分鐘，大大提高了光線穿過煙霧的能力[5]。

2.2.2 9410型手提式照明燈

美國消防員使用的9410型便攜式手電筒，有四個LED燈泡，120°旋轉(zhuǎn)，可充電，光通量高達(dá)741lm，射程425m，高強(qiáng)度工作時(shí)間105分鐘，低強(qiáng)度工作時(shí)間285分鐘，三種工作模式（高、低和閃爍），9410型便攜式光源的光通量和覆蓋范圍非常好，適合搜索、救援和恢復(fù)行動[6]。

3 消防員個人照明裝備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3.1 國內(nèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

我國消防員個人照明裝備的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是《消防員個人防護(hù)裝備標(biāo)準(zhǔn)》（XF621—2013）；便攜式防爆照明燈主要用于單人照明任務(wù)，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)是（GB3836.3—2010）。

3.2 國外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

《基本性能標(biāo)準(zhǔn)》（A N S I/N EM A F L—12009）由美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會和電氣設(shè)備制造商協(xié)會聯(lián)合制定，適用于便攜式手電筒產(chǎn)品，主要規(guī)定了光通量、工作時(shí)間、工作范圍、亮度、緊湊性、防水防震六項(xiàng)性能要求，所有性能要求都有獨(dú)立的標(biāo)識和圖標(biāo)，非常有利于用戶識別[7]。每項(xiàng)性能標(biāo)準(zhǔn)都有相應(yīng)的測試方法。該標(biāo)準(zhǔn)得到了大多數(shù)制造商的認(rèn)可，已成為便攜式手電筒性能的重要國際標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 技術(shù)發(fā)展趨勢

首先，智能化是當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。消防員個人照明裝備將通過內(nèi)置的傳感器和執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)自主感知、決策和執(zhí)行。例如，裝備可以通過內(nèi)置的濕度、溫度和光線傳感器，實(shí)時(shí)感知環(huán)境變化，自動調(diào)整照明模式和亮度，確保消防員在各種環(huán)境下的視線清晰，提高救援效率。同時(shí)，裝備還可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和信息共享，方便指揮中心對消防員的位置和狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

其次，高效化也是個人照明裝備的一個重要發(fā)展趨勢。LED光源技術(shù)的不斷發(fā)展，使得裝備具有更高的亮度和更長的使用壽命。與傳統(tǒng)白熾燈相比，LED光源的能耗更低，壽命更長，可以顯著降低裝備的維護(hù)成本和環(huán)境影響。此外，先進(jìn)的電源管理系統(tǒng)和節(jié)能設(shè)計(jì)，也可以進(jìn)一步提高裝備的能源利用效率，延長使用時(shí)間。輕量化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，使得消防員可以更加輕松地?cái)y帶和使用個人照明裝備。通過采用輕質(zhì)材料和緊湊設(shè)計(jì)，裝備的重量和體積得到顯著降低，同時(shí)仍然保持出色的性能和耐用性。這不僅可以減輕消防員的負(fù)擔(dān)，提高他們的行動靈活性，還可以提高他們在長時(shí)間救援任務(wù)中的耐力和舒適度。多功能化是個人照明裝備的另一個重要發(fā)展趨勢。除了基本的照明功能外，裝備還將具備防水、防震、防塵等防護(hù)功能，確保在各種復(fù)雜環(huán)境中都能可靠工作。同時(shí)，裝備還將集成無線通信、定位導(dǎo)航等功能，方便消防員之間進(jìn)行實(shí)時(shí)通信和共享位置信息，提高救援效率。

最后，定制化設(shè)計(jì)也是個人照明裝備的一個重要方向。由于不同的消防隊(duì)伍和任務(wù)有著不同的需求和要求，因此，個人照明裝備將更加定制化，以滿足個性化的需求。例如，針對不同身高和習(xí)慣的消防員，裝備的尺寸和外觀可以靈活調(diào)整；針對不同救援場景和任務(wù)需求，裝備的功能和性能可以進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。

4 消防員個人照明裝備的關(guān)鍵參數(shù)

4.1 光源類型

通過相關(guān)研究，現(xiàn)有消防照明設(shè)備主要采用LED光源，其功率和轉(zhuǎn)換效率高，發(fā)熱量和能耗低，工作時(shí)間相對較長，非常適合消防照明工作。

4.2 電池類型

消防員個人照明裝備的關(guān)鍵參數(shù)之一是電池類型，其選擇直接影響到裝備的使用壽命和可靠性。安全性是首要考慮因素，選擇具有防過熱、防過充、防過放等安全保護(hù)機(jī)制的電池至關(guān)重要。其次，高能量密度的電池可以提供更長的續(xù)航時(shí)間，從而滿足消防員長時(shí)間使用的需求。此外，電池的耐候性也是關(guān)鍵，能夠在各種惡劣環(huán)境下正常工作。同時(shí)，電池的重量和尺寸也需要考慮，以減輕裝備的重量并方便攜帶。因此，在選擇消防員個人照明裝備的電池類型時(shí)，需要綜合考慮安全性、能量密度、耐候性、重量和尺寸等因素，以確保裝備能夠滿足消防員的需求，并提高救援效率。

4.3 防火防爆

消防員個人照明裝備的防火防爆性能是至關(guān)重要的關(guān)鍵參數(shù)。在火災(zāi)和爆炸等危險(xiǎn)情況下，裝備的防火性能能夠抵抗高溫和火焰的侵襲，而防爆性能則能夠防止爆炸沖擊波、碎片等對消防員造成傷害。因此，在選擇消防員個人照明裝備時(shí)，需要注重其防火防爆性能，確保設(shè)備具有安全保護(hù)機(jī)制，如過熱保護(hù)、過電流保護(hù)等，以保障消防員的安全和救援效率。同時(shí)，還需要選擇符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求的設(shè)備，以確保其防火防爆性能的有效性和可靠性。

5 消防員個人照明裝備的性能需求

5.1 研究范圍

如果燈具的前端是直的，光束的邊緣應(yīng)較寬，這樣消防員才能清楚地看到地面上的障礙物，有效防止危險(xiǎn)發(fā)生。如果燈具采用相對較強(qiáng)的封閉照明，消防員就很難發(fā)現(xiàn)地面上的障礙物，會對救援行動產(chǎn)生不利影響，容易引發(fā)事故。

5.2 閃爍功能

消防員個人照明裝備在消防救援中扮演著關(guān)鍵的角色，而其中閃爍性能的設(shè)計(jì)更是關(guān)乎救援效率和消防員的安全。為了滿足這一特殊需求，裝備的閃爍功能必須具備高度的可見性和識別性，確保消防員在黑暗或低光環(huán)境中能被迅速發(fā)現(xiàn)，并通過不同的閃爍模式和頻率傳遞關(guān)鍵信息。同時(shí)，這一功能也需經(jīng)過嚴(yán)格測試，確保其在各種惡劣條件下均能可靠工作，持續(xù)為消防員提供支持。為了應(yīng)對長時(shí)間的救援任務(wù)，裝備的閃爍性能還需注重節(jié)能設(shè)計(jì)，并采用高效的LED光源和節(jié)能電路等技術(shù)手段。此外，裝備的設(shè)計(jì)也需考慮消防員的使用體驗(yàn)，如操作方式、重量和大小等，以符合人性化設(shè)計(jì)的原則[8]。

5.3 耐磨和防滑

消防員個人照明器具在透鏡位置應(yīng)具有更好的耐磨性，以減少磨損對光通量的影響，在提手位置應(yīng)具有防滑紋路，以避免出現(xiàn)脫落的情況。

5.4 燈具外殼

滅火和救援環(huán)境復(fù)雜而惡劣，所使用的燈具外殼必須非常堅(jiān)硬、耐用，并具有能夠承受各種條件的物理和化學(xué)特性。為了確保燈具具有極佳的防護(hù)和防爆性能，在選擇外殼材料時(shí)必須非常謹(jǐn)慎，并保護(hù)外殼的韌性。

5.5 電池

電源的重要性毋庸置疑，消防員個人燈具主要使用鋰離子電池。鋰離子電池重量相對較輕，可在短時(shí)間內(nèi)充滿電，而且基本環(huán)保[9]。

5.6 電源檢測功能

在消防員個人燈具中，功率指示功能可直觀地顯示功率水平。在我國，消防員手電筒通常使用低電量警告形式的電量警告，具有清晰的電量顯示，可實(shí)時(shí)顯示電池電量剩余情況及充電進(jìn)行狀態(tài)，應(yīng)急性及適用性更強(qiáng)。

6 結(jié)語

未來的研究需要繼續(xù)關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為消防員個人照明裝備的設(shè)計(jì)和制造提供更先進(jìn)的技術(shù)支持和指導(dǎo)。同時(shí)要認(rèn)識到，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)只是基礎(chǔ)，而實(shí)際應(yīng)用中的性能表現(xiàn)才是評價(jià)裝備好壞的關(guān)鍵。因此，在制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，還需要關(guān)注裝備在實(shí)際應(yīng)用中的性能表現(xiàn)，通過不斷地實(shí)踐和反饋，不斷完善和優(yōu)化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以滿足消防員的實(shí)際需求。