一、成果簡介
該成果依托“十三五”國家重點研發計劃“大型火場供水排煙關鍵裝備技術與一體化消防單兵裝備”課題，研究了面罩式樣紅外成像與微顯示技術融合，突破了熱成像儀與空呼面罩無損加裝的設計理念與應用方式，形成了消防員紅外一體化智能系列產品，研制了消防可視探測儀，在呼吸面罩內完成數據的實時采集、顯示、存儲、傳送，徹底解放單兵雙手，使搜救及滅火行動不再間斷，解決了微光與濃煙環境下的實戰偵察技術難題。成果擁有自主知識產權，并通過國家級產品檢驗機構檢測。其組成見表1：
表1 呼吸面罩式消防可視探測儀組成
部件名稱 |
數量 |
圖片 |
呼吸面罩式消防可視探測儀 |
紅外探測模塊1臺 近眼微顯示模塊1個 呼吸器智能壓力表1個 呼吸器面罩1個 |
|
紅外探測模塊 |
1臺 |
|
近眼微顯示模塊 |
1個 |
|
呼吸器智能壓力表 （可選） |
1個 |
|
呼吸器面罩 |
1個 |
|
二、成果性能與技術參數
呼吸面罩式消防可視探測儀可在面罩內完成數據的實時采集、顯示、存儲、傳送，徹底解放單兵雙手，使搜救及滅火行動不再間斷，解決了微光與濃煙環境下的實戰偵察技術難題。內嵌圖像增強、圖像去霧、壓縮存儲、傳輸、動態測溫、高溫標識、電量檢測等算法。該裝備具有靈活可擴展、可搭配、易展開、易操作和解放雙手等突出特點，已通過國家消防裝備質量監督檢驗中心和國家防爆電氣研究所檢測。目前，該裝備已受權發明專利2項，授權實用新型專利4項，授權外觀專利1項，授權軟件著作權2項。其特點如下：
（1） 免手持式單兵設備——解放消防員雙手
（2）增強型情景感知——現場便捷危險區域標注與識別
（3）高性能、重量輕——極度輕盈、攜帶方便、可加裝式設計
（4）每秒25幀384×288分辨率——透煙霧能力強、成像清晰
（5）面罩內成像——不受環境濃煙和起霧因素影響
（6）個性顯示調節——可根據不同消防員的視線位置進行配置
（7）視野自然轉換——不影響人眼視線，肉眼與顯示間靈活切換
（8）2小時以上續航保障——常規電池驅動、維護簡單
（9）作業過程記錄與存儲——有效還原訓練及作戰場景
（10） 溫度標識——準確、快速定為著火點
（11） 聲光報警——危險預警，輔助互救與自救
（12）無線傳輸——火場內場景實時傳送到外部
（13）高性價比——可替代并超越現有的進口產品
（14）自主研發——可批量生產
三、 適用場所和范圍
在消防員深入災害現場進行偵察和內攻近戰時，適用于滅火救援現場，可用于現場偵察、搜救被困人員、識別和避險危險源、消防員撤離路線偵察等場景。
四、 國內外技術對比
1988年，公安部上海消防研究所與撫順煤礦安全儀器總廠合作，研制出我國第一代正壓式消防空氣呼吸器。隨著碳纖維材料的應用、碳纖維纏繞工藝的進步，我國空呼器儲氣容器由鋼瓶發展為碳纖維全纏繞鋁合金內膽復合氣瓶，充氣壓力由20MPa提高到了30MPa，重量大大減輕，有效地降低了消防員的裝備負荷。空呼器開始廣泛應用于我國消防部隊，為保護我國消防員的人身安全發揮了重要作用。隨著我國GA 124-2013《正壓式消防空氣呼吸器》標準的頒布，我國空呼器產品的性能和功能將有一個大的提升。目前國內正壓式空氣呼吸器的生產企業有上海鷹格、寶亞、芬安等約有五十余家。國外空呼器的主要生產企業有：美國MSA公司、Scott公司、Honeywell公司和德國Drger等公司。
國內外呼吸器廠家開發了空呼器遠距離通話裝置、開發了空呼器壓力平視顯示裝置，可以向使用者提供空呼器氣瓶壓力和電池狀態的可視化信息和報警信息。開發了壓力表電子壓力顯示裝置，可以數字化顯示氣瓶壓力狀態，部分空呼器產品具有定位、跌倒報警等功能。國內外的空呼器產品主要向著安全性能更高、數字化、集成化、人性化方向發展。
隨著科技的發展，紅外熱像儀已廣泛應用于消防救援中，在消防指揮、滅火救援、火災預警和電氣消防安全檢查諸多方面，紅外熱像儀的應用可以在較大程度上提高消防工作的處理能力。紅外熱像儀在確定著火部位、監測著火建筑的結構安全、判斷火勢蔓延方向及溫度監測、消防無損檢測、火場及搶險救援中的傷員搜救等應用具有廣闊的前景。然而，目前消防應用的紅外熱像儀主要以進口手持熱像儀為主，具有體積大、重量重、造價高、占用消防員雙手等缺點，難以普及。針對該應用痛點，依托“十三五”國家重點研發計劃“大型火場供水排煙關鍵裝備技術與一體化消防單兵裝備”課題，研究了面罩式樣紅外成像與微顯示技術融合，突破了熱成像儀與空呼面罩無損加裝的設計理念與應用方式，形成了消防員紅外一體化智能系列產品，研制了消防可視探測儀，在呼吸面罩內完成數據的實時采集、顯示、存儲、傳送，徹底解放單兵雙手，使搜救及滅火行動不再間斷，解決了微光與濃煙環境下的實戰偵察技術難題。為空呼器產品的數字化、集成化、人性化發展取得重大進展。上海消防研究所研制的呼吸面罩式消防可視探測儀與國外SCOTT Sight主要參數對比如表2：
表2 同類產品參數對照表
呼吸面罩式消防可視探測儀，配置向一體化方向發展，能滿足實戰對數字化消防裝備提出的可快速展開、易操作、可靈活搭配配置和可擴展等需求，在數字化、集成化、人性化等方面具有較高的技術水平，該裝備技術達到了國內領先，國際先進水平。
-
轉載自應急管理部上海消防研究所 (shfri.com.cn)
