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红外成像技术在城市地下空间防灾监测与应急搜救中的应用发展对策
发布时间:2022年05月24日

城市地下空间的公共安全事关国家战略全局, 是国家安全的重要任务之一。地下空间特有的空间 封闭性、人流密集性,使得其安全事故具有更大的 突发性、破坏性和恶劣的国际影响 [1]。因此,无 论是防控平时的恐怖爆炸,还是应对非常时期的核 生化袭击,防灾监控和应急搜救都是保障城市地下 空间安全亟待解决的问题。

红外成像技术因其在军用和民用两个领域的广 泛应用,得到世界发达国家的高度关注,成为国家 科技发展水平和技术实力的重要标志之一。红外成 像设备可利用目标间的温差成像,无需照明,且可 以探知视场内所有物体的温度变化 [2],特别适用 于地下空间实时监控,以及在爆炸火灾应急搜救时 进行有效的观测。因此,迫切需要加强红外成像技 术在地下空间安全保障中的应用研究。

城市地下空间的安全现状

城市地下空间由于其自身特点,使其一方面对 很多灾害的防御能力远远高于地面建筑,如地震灾 害;另一方面,当地下空间内部发生某些灾害时, 其所造成的危害又将远远超过地面同类灾害,如 火灾、爆炸等 [3]。这就要求我们一方面要充分利 用地下空间良好的防灾功能,使之成为城市居民 抵御自然灾害和战争灾害的重要场所;另一方面 要重视城市地下空间的火灾、爆炸等防灾减灾技 术的研究,防止灾害的发生,或将灾害的损失降 低到低限度。

目前,城市地下空间已经成为全球发展最快 的工程建设和商业运营市场,我国城市地下工程 建设技术总体上已达到世界先进水平,但随之而 来的城市地下空间的安全事故也明显增加,而相 应的安全监控和应急救援设备却非常落后,需要 引起高度关注。

在日常监管方面,虽然大城市地下空间已有较 为完善的监控系统,配备了一些智能化的监控中心 和监控平台,同时在部分重要区域采用了可见光视 频监控系统,但使用的前端探头仅有可见光电荷耦 合元件(CCD),而且日常管控缺乏对人流监测的 具体数据,所以当灾害发生时,在停电无照明条件下,视频监控系统会完全失效,对于爆炸火灾更是 无法辨识其源头并告警。

一旦灾害发生,通过各种渠道获取现场信息就 成为首要任务。但是,当城市地下空间发生爆炸火 灾时,现场的低照度、浓烟和高温会使应急救援设 备失效。如消防员头盔上面的一个照明手电筒、火 场内部侦察用的点源红外线火源探测仪等,在烟雾 和低照度下因无法辨识人员、物品,造成不少消防 员伤亡。由于大型救援设备在地下空间使用受限, 对救援力量单体探察能力要求高,但目前单体探察 能力明显不足,缺乏针对性的成像热感知装备



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