消防員個人照明裝備的技術標準及性能需求

李彥峰

榆林市橫山區消防救援大隊，陜西榆林，719400

0 引言

消防員是社會的重要守護者，他們經常面臨各種危險和復雜的環境，需要專業的裝備來保障他們的安全和有效執行任務。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境中進行照明和觀察，提高救援效率和安全性。然而，個人照明裝備的技術標準和性能需求一直是關注的焦點，因為，不同的裝備可能會對消防員的安全和救援效率產生不同的影響[1]。因此，本文旨在探討消防員個人照明裝備的技術標準及性能需求，為相關領域的研究和實踐提供參考。

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境，因此充足的照明是滅火和救援行動的關鍵因素。目前，火場照明設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。相關國家標準規定，消防員除了應配備便攜式強光照明燈外，還應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，照明燈應具備體積小、亮度和照度好、使用壽命長等特點，并能在不同的火災現場使用。同時，消防員個人照明燈應該具有較強的防水、防爆性能。在我國現階段，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，難以充分體現消防員在滅火救援行動中的戰斗力。

2 常用的消防員個人照明裝備

2.1 國內消防員個人照明裝備

國內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80年代，消防員開始使用專用燈具。但受技術起步等因素的限制，我國消防員照明專用燈具研究相比于國外仍有一定差距，但隨著科學技術的不斷發展，我國逐漸對照明燈具領域加深了研究，便攜式防爆照明燈具以及便攜式強光燈這兩種燈具則為現階段國內消防員執行任務時所普遍使用的器械。

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場所設計的照明設備。除了具備基本的防爆功能，它還具有一系列先進的特點和優勢，使得它在各種復雜環境中都能發揮出卓越的性能。

首先，便攜式防爆照明燈具采用了獨特的防爆設計，能夠有效地防止爆炸和火花的產生，從而極大地降低了潛在的安全風險。這種設計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計和密封工藝，確保在使用過程中不會產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，可以輕松地攜帶在工作人員的口袋或背包中。這使得在需要時，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備或工具。

再者，便攜式防爆照明燈具采用了先進的LED光源技術[3]。這種光源不僅亮度高、色溫穩定，而且具有壽命長、能耗低等優點。與傳統的白熾燈相比，LED光源能夠顯著地降低能源消耗，同時減少對環境的影響。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行充電，無需擔心電量不足的問題。這種設計使得燈具可以長時間連續使用，滿足各種復雜的工作需求。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。這些模式包括強光、工作光和弱光等，用戶可以根據實際需要選擇合適的模式進行照明。這種設計使得燈具在實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計。例如，許多燈具采用了輕觸式開關，使得用戶可以方便地進行操作；同時，有些燈具還具備電量顯示功能，讓用戶隨時了解燈具的電量狀況，以便及時進行充電。

2.1.2 便攜式強光燈

便攜式強光燈在消防救援中有著廣泛應用。便攜式強光燈屬于便攜式手提照明和應急照明類，頭部、尾部、披風、手柄等部位透光性能優良，有一定的防爆和防水性，能經受強烈沖擊，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計的，必須由四節AA電池供電，以確保一定的防護等級。該燈具使用撥動開關進行短時啟動，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，可充電，光通量高達741lm，射程425m，高強度工作時間105分鐘，低強度工作時間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、救援和恢復行動[6]。

3 消防員個人照明裝備的技術標準

3.1 國內技術標準

我國消防員個人照明裝備的主要技術標準是《消防員個人防護裝備標準》（XF621—2013）；便攜式防爆照明燈主要用于單人照明任務，相應的標準是（GB3836.3—2010）。

3.2 國外技術標準

《基本性能標準》（A N S I/N EM A F L—12009）由美國國家標準協會和電氣設備制造商協會聯合制定，適用于便攜式手電筒產品，主要規定了光通量、工作時間、工作范圍、亮度、緊湊性、防水防震六項性能要求，所有性能要求都有獨立的標識和圖標，非常有利于用戶識別[7]。每項性能標準都有相應的測試方法。該標準得到了大多數制造商的認可，已成為便攜式手電筒性能的重要國際標準。

3.3 技術發展趨勢

首先，智能化是當前技術發展的一個重要方向。消防員個人照明裝備將通過內置的傳感器和執行器，實現自主感知、決策和執行。例如，裝備可以通過內置的濕度、溫度和光線傳感器，實時感知環境變化，自動調整照明模式和亮度，確保消防員在各種環境下的視線清晰，提高救援效率。同時，裝備還可以通過物聯網技術，實現遠程控制和信息共享，方便指揮中心對消防員的位置和狀態進行實時監控。

其次，高效化也是個人照明裝備的一個重要發展趨勢。LED光源技術的不斷發展，使得裝備具有更高的亮度和更長的使用壽命。與傳統白熾燈相比，LED光源的能耗更低，壽命更長，可以顯著降低裝備的維護成本和環境影響。此外，先進的電源管理系統和節能設計，也可以進一步提高裝備的能源利用效率，延長使用時間。輕量化設計的實現，使得消防員可以更加輕松地攜帶和使用個人照明裝備。通過采用輕質材料和緊湊設計，裝備的重量和體積得到顯著降低，同時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擔，提高他們的行動靈活性，還可以提高他們在長時間救援任務中的耐力和舒適度。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、防塵等防護功能，確保在各種復雜環境中都能可靠工作。同時，裝備還將集成無線通信、定位導航等功能，方便消防員之間進行實時通信和共享位置信息，提高救援效率。

最后，定制化設計也是個人照明裝備的一個重要方向。由于不同的消防隊伍和任務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，針對不同身高和習慣的消防員，裝備的尺寸和外觀可以靈活調整；針對不同救援場景和任務需求，裝備的功能和性能可以進行定制化設計。

4 消防員個人照明裝備的關鍵參數

4.1 光源類型

通過相關研究，現有消防照明設備主要采用LED光源，其功率和轉換效率高，發熱量和能耗低，工作時間相對較長，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鍵參數之一是電池類型，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、防過放等安全保護機制的電池至關重要。其次，高能量密度的電池可以提供更長的續航時間，從而滿足消防員長時間使用的需求。此外，電池的耐候性也是關鍵，能夠在各種惡劣環境下正常工作。同時，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，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重要的關鍵參數。在火災和爆炸等危險情況下，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，需要注重其防火防爆性能，確保設備具有安全保護機制，如過熱保護、過電流保護等，以保障消防員的安全和救援效率。同時，還需要選擇符合相關標準和要求的設備，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，有效防止危險發生。如果燈具采用相對較強的封閉照明，消防員就很難發現地面上的障礙物，會對救援行動產生不利影響，容易引發事故。

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鍵的角色，而其中閃爍性能的設計更是關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境中能被迅速發現，并通過不同的閃爍模式和頻率傳遞關鍵信息。同時，這一功能也需經過嚴格測試，確保其在各種惡劣條件下均能可靠工作，持續為消防員提供支持。為了應對長時間的救援任務，裝備的閃爍性能還需注重節能設計，并采用高效的LED光源和節能電路等技術手段。此外，裝備的設計也需考慮消防員的使用體驗，如操作方式、重量和大小等，以符合人性化設計的原則[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，在提手位置應具有防滑紋路，以避免出現脫落的情況。

5.4 燈具外殼

滅火和救援環境復雜而惡劣，所使用的燈具外殼必須非常堅硬、耐用，并具有能夠承受各種條件的物理和化學特性。為了確保燈具具有極佳的防護和防爆性能，在選擇外殼材料時必須非常謹慎，并保護外殼的韌性。

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，可在短時間內充滿電，而且基本環保[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，可實時顯示電池電量剩余情況及充電進行狀態，應急性及適用性更強。

6 結語

未來的研究需要繼續關注新技術的發展和應用，為消防員個人照明裝備的設計和制造提供更先進的技術支持和指導。同時要認識到，技術標準只是基礎，而實際應用中的性能表現才是評價裝備好壞的關鍵。因此，在制定技術標準的同時，還需要關注裝備在實際應用中的性能表現，通過不斷地實踐和反饋，不斷完善和優化技術標準，以滿足消防員的實際需求。