2022 年你必須看的驚人的消防機器和發明
工業火災會對設施、人員和周邊社區造成危害。易燃材料的釋放,會產生火球、池火、閃火、耀斑或噴射火,甚至是無約束的蒸氣雲爆炸。
在工業設施中,爆炸、化學品洩漏和迅速擴大的火災風險很大。美國每年發生 37,000 起工業火災,平均造成 18 人死亡、279 人受傷和 10 億美元的直接財產損失。
但技術正在工業消防作業中留下印記,並將在 2022 年繼續這樣做,因為創新的小玩意和小工具進入競爭,以幫助消防隊預防和撲滅火災。這些技術突破,將在 2022 年對工業消防產生永久性影響。
無人機技術的進步
使用無人機處理工業火災的情況正在增加,消防員可能會遇到酷熱的火焰、爆炸風險、有毒煙霧和危險化學品。
Aquiline Drones 的創始人兼首席執行官 Barry Alexander 說:「無人機可以從多個有利位置,對這些火災場景進行更全面的觀察。」 「無人機可以為你提供完整的場景畫面,同時讓人類遠離危險。」
無人機提供增強態勢感知的航拍圖像。無人機上新的低成本熱成像解決方案,提高了在困難條件下的能見度。該技術幫助無人機「透視」煙霧,向消防員傳遞關鍵資訊。事故指揮官可以接收即時影像、疊加區域地形和地圖,以獲得增強消防任務的洞察力。當無人機飛過頭頂時,該技術可以查明屋頂和牆壁中隱藏的火災,以更好地保護消防員。如果人類留在建築物中,這項技術也可以確定他們的下落。
Flyability SA 的室內無人機,可以在消防員保持安全距離的情況下檢查建築物。「當你不確定內部條件時,無人機可能會發生危險事件。他們可以直觀地調查現場,以幫助你確定有人進入是否安全,」Flyability SA 的內容行銷經理 Zack Dukowitz 說。「事後,你可以使用無人機收集視覺數據,以進行潛在的縱火調查。」
在室內操作的無人機需要有碰撞耐受性,因此它可以在狹窄的空間內飛行,與牆壁發生碰撞,並在不損壞無人機的情況下繼續飛行。Dukowitz 指出,它們還需要能夠在沒有訊號和極端溫度的情況下運行。
工業消防隊也可以使用無人機進行例行檢查。儲罐檢查傳統上是一個費力、昂貴的過程,涉及延長停機時間和對檢查人員的安全問題。使用無人機徹底改變了這項任務,提供有關儲罐狀況的所需資訊,同時提高安全性並減少停機時間。
採用熱像儀
紐約哈弗肖的消防隊長 Jose Mulero 說,「“就像每個消防員都有手電筒和收音機一樣,每個消防員很快就會擁有一台熱像儀。」
Mulero 希望為團隊的每一位成員配備 Reveal FirePRO X。這與負責人攜帶的熱像儀截然不同。
個人熱像儀將改變旅撲滅工業火災的方式。它們的用途包括:
- 主要搜索:掃描人和寵物,並定位火源。
- 自救:一條額外的生命線,幫助消防員擺脫低能見度。他們可以定位窗戶、較冷的區域和用於自救的軟管。
- 被擊落的消防員情況:消防員可以響應求救電話,並在煙霧瀰漫的環境中找到其他成員。
- 警報、氣味和煙霧:團隊可以辨識隱藏問題的來源。該裝置可以幫助辨識熱點、接線故障、短路等。
- 危險品:危險品團隊可以調查和辨識儲罐,和壓力容器中的危險物質情形,並在安全距離內調查情況。
- 大修:使用熱像儀增加了尋找熱點的眼睛數量,因此團隊可以放心地離開現場,確信火已經熄滅。
- 非火災搜救:幫助在黑暗中尋找失踪人員。
- 培訓:向消防員傳授火災動力學知識。
- 態勢感知:該工具可幫助消防員在能見度低的情況下,與其他成員保持視覺接觸,以提高態勢感知和效率。
Reveal FirePRO X 提供 320x240 熱成像感測器,提供 32 度寬視野,可以檢測 12 英寸到 1,800 英尺遠的物體。熱像儀的 IP67 等級和密封外殼可保護其免受水損壞,而耐損壞的大猩猩玻璃,可防止螢幕出現裂縫和划痕。該設備可在 -20℃ 至 550℃ 的溫度範圍內運行。Reveal FirePRO X 使用長效可充電電池<可連續使用長達 3.5 小時。當消防員需要它時,只需按一下按鈕,他們就可以使用強大的 300 流明 LED。
價格低於 1,000 美元,各部門可以為所有消防員配備該設備。
互聯消防
物聯網 (IOT) 為企業和個人使用<帶來了有用的功能。現在物聯網承諾無線連接消防工具<以提高安全性和人員。
MSA 依靠物聯網設計了一個多合一的產品安全解決方案生態系統,以幫助消防員即時查看情況,同時保持彼此之間的聯繫。連接的消防員平台包括:
- LUNAR – 一種手持式搜救設備,使用熱成像技術來辨識邊緣、人員、門、窗和其他通風源。它還包括一個運動探測器,如果消防員失去行動能力,它會發出警報並向附近的人員廣播求救信號。
- FireGrid – 一個整合系統,可在所有 LUNAR 設備啟動後立即連接它們,以即時了解消防員的狀態和位置,無論他們是否佩戴呼吸器。它將收集到的數據,提供給現場指揮官和遠端人員,例如調度中心或消防站。
- MSA 集線器 — 一種透過利用蜂窩技術,使用自己的熱點創建無線 Gateway 的設備。如果蜂窩信號不可用或被切斷,它會創建自己的雲端熱點與範圍內的所有設備進行通信。
以前,有關個別消防員的數據只有在連接到 SCBA 時才可用,該 SCBA 會傳遞他們估計的氣壓、電池壽命和剩餘時間。相比之下,LUNAR 使用先進的技術來傳遞資訊和其他數據,以協助消防員攜帶手持設備。
LUNAR 配備了消防輔助搜索技術 (FAST),不斷廣播有關消防員位置和狀態的即時資訊。例如,如果消防員在 30 秒內沒有移動,LUNAR 的運動檢測感測器會辨識問題,廣播遇險訊號並發出聲音警報。
即使沒有連接到 SCBA,LUNAR 也能檢測到倒地的消防員,並向其他人員廣播距離和方向資訊,這些人員可以使用設備的熱成像功能,在能見度受限的情況下營救該人員。
個人防護裝備的創新
2020 年,美國有 96 名消防員因公殉職。儘管死亡原因各不相同,但排名第一的原因每年保持不變。過度勞累、壓力和醫療問題導致大多數消防員死亡。
其他導致死亡的因素包括工作的危害:吸入熱量和煙霧、爆炸、墜落物體、結構倒塌、跌倒和触電。
智慧個人防護設備 (PPE) 目的在透過向事故指揮官,發送重要的救生資訊,來減少消防員的死亡。
公司仿照智慧手機、智慧手錶和 FitBit 式設備設計智慧 PPE,這些設備已經提供了有關健康和性能的強大洞察力。這些設備通常包括大量物聯網 (IoT) 感測器技術,例如陀螺儀、GPS、加速度計、氣壓讀取器和心率監測器。每個都提供有關用戶的寶貴見解。
- 當佩戴者跌倒或撞到地板時,陀螺儀數據可以共享,從而引發對其狀況的調查。
- GPS 準確顯示用戶的位置。如果在智慧 PPE 中使用,指揮官可以看到消防員在哪裡指揮後備或緊急援助。
- 加速度計提供了有關佩戴者速度的線索。如果情況迅速變化,指揮官可以調查原因。
- 氣壓計提供有關佩戴者海拔高度的資訊。如果用於個人防護裝備,指揮官可以判斷消防員是在一樓還是三樓。他們將知道在哪裡指導備份或呼叫誰。
- 心率感測器指示疲勞、過熱和過度勞累。
挑戰在於讓佩戴者在充滿煙霧和有毒煙霧的加熱環境中,使用感測器技術。普通的 FitBit、智慧手機或智慧手錶無法承受消防員在工作中面臨的條件。
物聯網的進步克服了這些挑戰。現在可以為智慧 PPE 創建堅固的感測器,透過雲與事件指揮官共享相關數據。
「技術進步和雲託管功能使向消防員提供智慧 PPE 成為可能。現在有可穿戴的氣體感測器,可以夾在個人防護裝備上,並監測氣體情形。FireHUD 的聯合創始人兼首席執行官 Zack Braun 說,消防員將我們的產品戴在他們的 PPE 下,以衡量他們的 PPE 對他們的影響。
他預測,「有一天,智慧 PPE 將指代嵌入 PPE 本身的感測器。」
製造商將智慧 PPE 或智慧可穿戴技術,定義為使用物聯網感測器收集資訊,並連接到網路和其他設備(如智慧手機、平板電腦或 PC)以提供即時安全資訊的 PPE。
遠端無線電 Gateway 將智慧 PPE 與其他設備連接起來,以提供即時警報。FireHUD 的智慧 BioTrac PPE 連接到消防車上的 Gateway。指揮官可以檢查任何支持網路的設備,了解成員的即時生命體徵。智慧 PPE 在收集數據、發送通知,並根據內部和外部條件,進行調整時提高了態勢感知能力。它透過追踪他們的位置和健康狀況,並將數據發送給授權官員來使一線人員受益。
可穿戴智慧技術提供佩戴者核心體溫、心率、運動量等詳細資訊。當技術跟踪每個成員的生物特徵時,成員可以少擔心自己的健康,並專注於手頭的任務。
智慧 PPE 正在進入通信設備,例如頭盔和麵罩,以幫助在低能見度和嘈雜環境中進行通信。它還連接到在炎熱環境中,降低體溫的冷卻和加熱元件。服裝中的環境感測器現在可以監測氣體、化學物質、熱量、聲音影響等,並在出現問題跡象時通知負責人。
FireHUD 的 BioTrac 平台包括一個臂帶可穿戴設備,用於觀察佩戴者在火災中的生理反應,以及一個發射器,該設備透過遠端和安全的無線電網路,將數據發送到車輛中的 Gateway,該 Gateway 將數據傳輸到雲端,供指揮官即時訪問-時間。
「我們的可穿戴設備追踪心率、核心體溫和過度勞累,」布勞恩說。「這些東西對衡量很重要。個人防護裝備在保護消防員免受火災或環境影響方面,做得非常出色,但它也創造了一種小氣候,他們的體溫無法足夠快地消散,他們可能會過熱或過度勞累。」
永續卡車
世界各地的消防部門都在尋找更安靜、更清潔、更環保的車輛。現在電動消防車可以滿足這些需求。
Pierce 是位於威斯康星州阿普爾頓的 Oshkosh Corporation 的子公司,開發了 Volterra 消防車,以響應全球建立減少碳排放、減少燃料消耗和產生更少噪音的綠色倡議的努力。
「我們圍繞豪士科專有和專利技術設計了我們的電動汽車,」豪士科公司執行副總裁兼消防和應急總裁吉姆約翰遜說。「它們將提供消防部門要求的環境效益,而不必在操作性能、功能、安全屬性、客製化,以及客戶對我們消防設備的傳統配置,或造型方面做出妥協。」
威斯康星州麥迪遜市消防局於 5 月佈署了北美第一輛電動消防車。14 個車站的部門為 100 平方英里的 260,000 人提供服務。該部門將這輛新卡車分配到該市最繁忙的消防站 8 號站,該站每天要接聽 15 到 20 個電話。
Volterra 建立在 42,000 磅的 Pierce Enforcer 客製化底盤上,可容納 6 人,包括一個 500 加侖的水箱和一個單級泵,每分鐘可分配 1,500 加侖。卡車可以在 150 立方英尺的儲存空間中容納梯子,以及 1,000 英尺的 5 英寸軟管和 850 英尺的 2.5 英寸軟管。
一個 155 千瓦時的電池組為卡車提供動力,該卡車使用 Oshkosh 專利的並聯電動傳動系統,具有機電無級變速器。當由整合的車載電池供電時,該設計允許零排放運行。新聞稿解釋說,卡車還連接到內燃機,為泵送系統或驅動系統提供不間斷的動力。
Pierce 將 Volterra 設置為 24 小時循環運行。消防隊長史蒂文戴維斯解釋說,各部門可以在短短 90 分鐘內,將電池電量從 0% 完全充電到 100%。根據該部門的通話量,卡車一次充電可行駛 40 英里。在使用的第一天,消防員接聽了 12 次電話,電池電量從未低於 74%。
根據設備使用的頻率和長度,Volterra 電池的預期使用壽命約為 14 年。「我們正在向 Pierce 提供有關電池的大量數據,」戴維斯說。「隨著電池技術的進步,我們預計它們的重量會變得更輕,使用壽命更長。」
「電動汽車是消防服務的未來,」戴維斯補充道。「許多像麥迪遜這樣規模的社區,都有在未來十年內建立綠色車隊的目標。挑戰將是讓市議會為這些設備提供資金。」
道岔齒輪前進
道岔齒輪給製造商帶來了一個有趣的難題。防護服的主要工作是保護消防員免受他們正在撲滅的火災。但這種裝備還必須以一種「防止消防員的頭號殺手,即熱應激,同時保護他們免受頭號疾病,即癌症的方式提供保護,」First 高級產品經理 Deana Stankowski 說。
這是一個沒有簡單答案的場景。消防員佩戴的大多數道岔裝備,都含有全氟烷基物質和多氟烷基物質 (PFAS) —— 一種用於滿足防水統一標準的有毒化學品。但研究將 PFAS 化學物質,與包括癌症在內的各種健康問題聯繫起來,即使是低劑量也是如此。
最新的道岔齒輪創新正在改變潮流。不含 PFAS 的材料,例如杜邦公司的纖維,在芳綸紡絲過程中不使用短鍊或長鏈 PFAS。霍尼韋爾的 Morning Pride 部門現在提供不含 PFAS 的投票裝備。家族擁有的全球 PPE 製造商 Fire-Dex 宣布推出 TECGEN71+ 和 TECGEN51+ PPE 面料,採用不含 PFAS 的防水整理。
Stankowski 承認,不含 PFAS 的面料有一些小的折衷。織物失去了一些防水和防油性,這意味著它比含有 PFAS 的對應物吸收的兩者略多。但不含 PFAS 的面料仍然符合 NFPA 1971 標準。
「不含 PFAS 的齒輪提供相同的熱保護,並且以相同的方式移動,」Stankowski 說。“色牢度和耐磨性保持不變。”
Fire-Dex 設計了 TECGEN71+ NFPA 1971 外殼,透過減輕重量和增加靈活性來減輕熱應力。使用 TECGEN71+ 製作的道岔輕、薄且透氣。霍尼韋爾力求在其道岔裝置中實現類似的特性。
「癌症是殺死消防員的第一大疾病,但熱應激是第一大殺手,」Stankowski 說。「我們可以做的任何事情,來減少火災事件中的熱應激,並幫助消防員在離開火災時更快地降溫,這非常重要。我們敦促我們的供應商看看他們在保持高耐用性和高保護性的同時,能獲得多麼輕巧的重量。」
隨著研究人員和開發人員不斷創新並提高未來的複雜性,上面列出的六種技術正在改變我們今天的滅火方式。
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