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正壓式空氣呼吸器低壓報警技術分析

    正壓式空氣呼吸器是消防部隊官兵個人防護裝備中最重要的消防設備之一,正確選用消防員正壓式空氣呼吸器在消防部隊滅火作戰中作用極為重要,直接關係到作戰官兵生命安全。本文就空氣呼吸器的關鍵部位——低壓報警裝置的幾種使用性能和報警技術著重進行分析,供基層消防部隊正確選用正壓式空氣呼吸器參考。

 
    正壓式空氣呼吸器,由背架、氣瓶、氣瓶閥、減壓器、安全閥、低壓報警裝置、壓力顯示裝置、供氣閥、麵罩等組成。打開氣瓶閥後,氣瓶中的壓縮空氣經減壓器減壓後通過中壓導管送入供氣閥,消防人員需要呼吸時供氣閥向麵罩內供氣,使消防人員維持正常的呼吸。但氣瓶內的壓縮空氣是有限的,使用時間據氣瓶容積大小而定,當氣瓶內壓縮空氣即將用完時,氣瓶內壓力消耗到5.5Mpa左右時,說明氣瓶內可供呼吸的空氣已剩不多,報警裝置必須提醒消防人員立即撤離危險現場,否則將有可能因為供氣不足而危及消防人員的生命安全。目前,消防部隊絕大多數空氣呼吸器都是以高分貝聲音來提醒氣瓶餘量不足。近年來,國內市場上推出了電子聲光報警、振動輔助報警、智能控製報警等新產品,也漸漸被消防部隊所接受。
 
一、高分貝聲音報警
即當氣瓶內壓力降低到5.5MPa時觸發低壓報警裝置,報警哨打開,壓縮空氣內的氣流通過報警哨產生不低於90分貝的聲響,以提醒消防人員撤離現場。
 
缺點:報警哨安置在空氣呼吸器背後,稱為後置式報警空氣呼吸器,後置式報警空氣呼吸器在高溫複雜的火場環境中非常容易造成忽視或誤聽,目前該報警方式的空氣呼吸器的使用量已逐步在減少。報警哨與壓力顯示裝置一起掛在胸前,稱為前置式報警哨空氣呼吸器,這種前置式哨聲報警是當前部隊裏使用方式較傳統,使用時間較長久,全國使用範圍較普遍的一種,很多基層部隊還在延續使用。但前置式報警哨在嘈雜噪音大的地方,也易因外界環境幹擾造成聽不清。
 
二、振動輔助報警
滅火救援現場消防員所處環境嘈雜,對氣源不足而產生的報警聲音可能注意不到,從而有可能對消防人員及時安全撤退產生影響。為此,近幾年國內市場上推出了帶有振動輔助報警功能的空氣呼吸器,就是在原有裝備上增加供氣閥振動的附加報警功能,當氣瓶壓力達到某個設定值時,報警哨與振動同時啟動報警。振動報警就是利用氣流推動小活塞在供氣閥中振蕩,振動波通過供氣閥、麵罩而傳遞到消防員麵部,這樣,就達到了讓使用者對自己所佩戴的空呼器發出的報警能準確直接地進行判別的目的。同時產生高分貝哨聲與振動聲響,從而引起消防人員注意,盡快撤離危險現場。該種空氣呼吸器就是利用人體的觸覺直接感受空氣呼吸器發出的報警,避免了傳統空呼器報警哨發出報警聲音時,因難以辨別報警來源而導致使用者無法迅速采取相應的應急措施,把使用者接受報警的途徑從僅僅依賴聽覺提升到聽覺和觸覺雙重提醒,從而大大提高了報警方式的及時性和有效性。
 
缺點:一是要消耗空氣呼吸器氣源。這種空氣呼吸器的振動動力來自於供消防員呼吸用的高壓空氣,高壓氣流通過限流後推動供氣閥中安裝的小活塞,使小活塞來回撞擊,從而產生振蕩及聲響,在這振蕩過程中多少會消耗一些高壓空氣。在這種狀態下,消耗的就是供消防人員呼吸用的空氣。這樣消防人員在報警後的逃生時間就會略有縮短,換來的是加強了對消防人員處險的提醒。二是國家沒有振動輔助報警壓力標準,聲音報警國家標準為氣瓶壓力降低到5.5Mpa時啟動報警,建議振動輔助報警氣瓶壓力設置到7Mpa時就啟動報警,因振動輔助報警器需消耗較多氣源。
 
三、智能控製報警
隨著現代電子技術及無線技術的發展,裝備了電子技術的空氣呼吸器也投入到實戰中。所謂電子空氣呼吸器就是用電子裝置來控製發光、發聲等報警。這類空氣呼吸器有的單獨增加了電子顯示及報警裝置,也有的裝備了無線電通訊係統。帶電子顯示及報警的空氣呼吸器就是在壓力輸出端加入了電子壓力傳感器,將氣壓的參數變化轉化為電流參數信號,再通過各種電子元件使之發光、發聲或振動,用以提醒消防人員了解自己裝具所處的狀態。當消防人員在短時間內保持不動時或手動觸發報警時,報警係統就會發出中等分貝的報警聲,時間稍長就會發出高分貝的報警聲,同時指示燈閃爍,用於向其他同行的消防員或救援人員發出聲、光信號,指示佩戴者及其空氣呼吸器的運動狀況或方位,以便能及時救援。若此時,佩戴者稍微動一下,則可消除報警。如繼續保持10秒左右不動,則係統將進入全報警狀態,此時就直接發出高分貝的報警聲,同時指示燈閃爍。當空氣呼吸器氣瓶壓力滿壓或因使用降低到原來的1/2、1/4或其它壓力值時,發光二極管會發出不同顏色閃耀光亮,以提示消防人員自己裝具所處狀態,當氣瓶壓力降到5.5MPa左右時,發光二極管會發出紅色閃耀光亮同時啟動聲、光等報警係統以提示消防人員撤離危險現場。此類空氣呼吸器一般都在麵罩中配置HUD(抬頭顯示)係統。
 
缺點:一是受溫度等使用環境的局限性。電子空氣呼吸器是由電子元器件及部分機械裝置等的組合來實現,而電子元器件動力來自於幹(蓄)電池,由於電池對溫度使用範圍的局限,在越接近規定的溫度極限使用時,有的電池會電能降低,有的甚至會電能完全喪失的可能。二是使用性能不穩定。同樣在極限溫度環境下,有些電子元器件也會存在各種不穩定狀態的缺陷,所以電子空氣呼吸器就溫度等方麵的應用範圍會比常用不帶電子的空氣呼吸器要低些。
 
四、監控指揮報警
即裝備了與指揮員聯絡的無線電通訊係統的電子空氣呼吸器,也稱監控指揮係統。這種係統除具有上述電子空氣呼吸器的功能之外,還配備了無線通訊係統。當消防隊員空氣呼吸器低壓報警時,後方基站也會顯示相同信息,具有前後方同時報警功能。這種空氣呼吸器以6-12具為一個係統,配備一個應急事件管理係統。應急事件管理係統是全套係統的組成部分,它包含了人員部署和無線電通訊功能,指揮員利用它可實時掌握所有消防人員及所佩戴空氣呼吸器的狀態及重要信息,從而極大地提高了現場指揮的有效性和消防人員的安全性。該係統可以通過雙向、無線、非語言的通訊和聲光方式報警,消防人員可自動或手動發出呼救報警、撤離請求信號等,指揮員可對其快速作出反應、發出命令、及時派出搜救力量等。同時,在緊急情況下,指揮平台也可根據現場外圍情況可主動呼叫消防員終端並下發撤離要求,實現雙向無線遠程監控。
 
缺點:一是消防部隊到達現場後,監控指揮報警係統需先繪製電子地形圖,通常滅火救援現場較亂,難以準確繪製現場圖;二是係統信號傳播距離受現場環境影響較大,離無線發射器越遠,信號越弱,在船艙等全金屬複雜環境下無線信號很難得到保障;三是此種功能的空氣呼吸器造價上也會比一般的空氣呼吸器高出許多,使用成本相對較高。
 
綜上所述,隨著現代科技的發展,空氣呼吸器也在不斷的發展和創新,空氣呼吸器的低壓報警功能從單一的聲音報警、聲音和振動同時報警到聲光組合或聲光加振動組合報警,從無使用狀態顯示到帶HUD的使用過程顯示,為消防部隊提供了更多選擇。雖然蜜桃直播選擇的餘地大了,但從本文低壓報警技術分析看,市場上不成熟、不穩定的空氣呼吸器也大量存在。基層消防部隊在選擇上要按不同技術需求選擇適合自身的空氣呼吸器,為消防官兵在滅火救援戰鬥中提升自身防護能力提供更好的保障。
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