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多色强光手电筒在森林防火中的应用研究
特种装备网 发布时间:2018-04-18
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摘要:本文介绍了一种用于实现林区夜晚信息互通的应急通信工具——多色强光手电筒,并对其构成、使用方法、适用范围及应用前景进行了详尽的分析研究。

关键词:林业;森林防火;求救信号

受地形和环境条件限制,林区信息传播受到很大程度制约,如很多林区无线通信网络不畅通,手机、对讲机无法使用等,林区野外作业人员发生迷山、受伤的情况时很难和外界取得联络,无法得到救助;在夜间从事林区特殊工作的人员互相联络更是困难,尤其是在夜间扑救森林火灾时,给林区的生产带来了诸多不便,甚至造成不必要的生命财产损失,因此,各地防火部门热切期盼便捷实用的应急联络装备问世。

手电筒是我们熟悉并普遍使用的照明工具。利用滤光镜原理和透镜原理,把手电筒进行改进,就能够使手电筒发出不同颜色的光束并在夜间空中形成有色光柱,将不同颜色的光束及闪烁频率寓以不同的含义,这样改进后的手电筒不但可以作为照明工具,而且还具有传递信息的功能。

多色强光手电筒的研究应用主要针对森林防火的实际需要,利用光学理论,对现有的强光手电筒加以改进,实现夜间联络和信息交流。如在夜间扑救森林火灾时,扑火队员在行军过程中,强光手电筒发出的有色信号可以起到引导作用;扑火队员意外走失迷山时,强光手电筒可以发出求救信号,使其得到及时救助。

1 多色强光手电筒的构成

多色强光手电筒是将普遍使用的民用强光手电筒经过改进后应用于森林防火联络求助中。通过设计制作的滤光器并通过滤光器把不同波段的滤光镜安装在手电筒上,不但使光束更加明显,提高了光束的可视距离,同时赋予不同颜色光以指定信息后可实现信息传递。多色强光手电筒主要由强光手电筒、滤镜器、滤光镜三部分组成,如图1所示。

1.1 强光手电筒

强光手电筒,又称LED强光手电筒,它是以发光二极管作为光源的一种新型照明工具,具有省电、耐用、亮度强等优点。新一代强光手电筒源自于美军的专用设备,被称为美军士兵黑暗守护神,能够保障美军士兵在黑暗、恶劣环境下的光亮。从二战开始,强光手电筒就一直是美军士兵必备战术用品,而后逐渐发展为民用。多色强光手电筒选取了材质、亮度、电池点亮时间、额定功率、聚光方式、可视射程等最适合需要的强光手电筒进行改进。

1.2 滤镜器

滤镜器是用来连接滤光镜和手电筒灯头盖的器件,采用具有一定弹性的橡胶材料制成,滤光器形状似沙漏,一边用来固定滤光镜,另一边用来连接强光手电筒的灯头。该器件结构简单,组装及携带方便,成本低廉,能够灵活的与多种灯头直径手电筒紧密牢固的连接使用。滤镜器结构如图2所示。

1.3 滤光镜

滤光镜可以使强光手电筒发出的光线过滤为不同颜色的单色光,多色强光手电筒滤光镜选用截至深度小、色彩正、波长控制准确、抗划能力强的有机玻璃镜片制作,并利用镀膜技术增大镜片的透过率,可减小能量损耗,从而有效地提高投射距离。

多色强光手电筒采用了红、黄、蓝三种不同波段的滤光镜片,三种单色光不但使光信号更加明显,有效的传递不同信息,同时利用不同色光的特性,也可发挥其他方面的功能。如:黄光特定的波长是所有可见光中折射、散射最少的色光,其穿透性最强,在同等条件下,黄光比其他可见光传播得更远。夜间林区作业环境通常伴随有水气、薄雾,遇上这种环境,非常适合使用多色强光手电筒的黄光;红光最符合人眼的适应性。由于强光手电筒发射光较强,当照明色光发生变化时,人眼需要一个适应调节的过程才可以适应。在林区野外作业用白光手电照明时,视线从亮处往暗处转换时,需要较长时间的适应,会出现短暂的“失明”,而红光在暗适应时需要时间较短,很好地避免了短暂“失明”的问题,可以使野外作业人员更好地保持较好的夜间视力。

2 多色强光手电筒的使用方法

2.1 多色强光手电筒的组装

1) 安装电池,拧开尾盖,注意电池的正负极,将电池放入,拧上尾盖。

2) 多色强光手电筒采用战术点射开关,开关设在尾盖,拧紧尾盖后,手电筒处于常亮状态,放松尾盖并轻触尾盖开关,可实现自由频率点亮手电筒。

3) 根据需要选择不同光色滤光镜,将其滑入滤光器的一侧,滤光器的另一侧与强光手电筒紧密连接,并进行旋转调光使用。

2.2 多色强光手电筒的拆卸

长时间不使用多色强光手电筒时,需取下滤光器,稍用力将滤光镜从滤光器内挤出,旋转尾盖,取出电池,放人指定位置。

2.3 充电方法

1) 多色强光手电筒电池采用可充锂电池,充电时拧下手电筒尾盖,取出电池。

2) 将电池放入专用充电盒中(注意:放入电池时必须将电池正负极对准电池盒正负极,否则不充电)。

3) 取出充电器将两只插脚插入取电接口,将插孔端插人电池盒插孔。充电时充电器上面的灯显红色,当指示灯从红色变为绿色时,表示充电完成,这时即可取出电池进行使用。

2.4 多色强光手电简附件使用方法

2.4.1柔光罩、支架

柔光罩可300°泛光,用于行军露营时作帐篷灯或台灯使用。强光手电筒不但发光亮度强、恒定、续航时间长,而且LED光源具有无紫外线不吸引蚊虫的优点,配合柔光罩使用,非常适合作为便捷的露营照明工具;支架用于固定多色强光手电筒,并可自由旋转方向,柔光罩、支架如图3所示。柔光罩及支架的具体使用方法如下:

1) 撑开柔光罩灯脚,套人强光手电筒灯头,拧紧罩体。

2) 打开支架夹,夹紧手电筒筒身,然后将支架另一端固定在指定位置。

3) 旋转支架到最佳角度。

2.4.2灯夹

灯夹用于携带手电筒,此灯夹固定好手电筒后可佩带在背包、腰带、肩部衣服上。夜晚行军照明时,选择好固定灯夹角度后,不必手持使用,使多色强光手电筒携带更方便,使用更灵活。灯夹如图4所示。

3 多色强光手电筒的优越性

3.1 同民用普通手电筒的性能比较该研究主要针对森林防火的实际需要,利用光学理论,对强光手电筒加以改进,实现夜间信息交流。与普通民用手电筒相比具有明显的优势,见表1。

3.2 应用领域

多色强光手电筒的应用主要趋向于森林消防领域,其他领域如林业勘察、林业生产、森林旅游等诸多行业都可以应用。

1) 在夜间扑救森林火灾时,扑火队员在行进过程中,强光手电筒发出的有色信号可以起到引导指示作用;

2) 扑火队员意外走失迷山时,强光手电筒可以发出求救信号,使其得到及时救助;

3) 利用LED强光手电筒亮度强且无紫外线不吸引蚊虫的优点可作为露营照明工具;

4) 在森林作业遇到凶猛野兽时,可用手电筒发出猛兽敏感的有色光束,吓跑猛兽起到警示作用等。

4 多色强光手电筒的应用前景

森林防火人员及林区野外作业人员的生命安全越来越多受到各方面的关注,林区地域广阔,地形复杂,野外作业人员意外迷山后,由于没有较好的联络方式,相关部门尽管投入大量的人力物力,也常常无法找到搜救目标,错过救助时机,造成严重的生命财产损失。

多色强光手电筒,是一种便捷式的传递光信号的应急通信工具,其具有体积小、质量轻、便于携带、安全环保等特点,可以在偏远的山区夜问实现相互“交流”和信息“沟通”,当林业作业人员迷山需要救助时,利用多色强光手电筒发出求救信号等待救援,可以最大限度地保证生命安全;遇到突发危险情况时可以使用多色强光手电筒用以警示,化险为夷。它弥补了由于偏远林区通信信号不畅给人们带来的影响,是林区信息传递过程中必要的补充工具。该工具的应用,必将在森林防火领域产生广泛的影响,并可向其他领域延伸,具有广阔的应用前景。

参考文献:

[1] 郑焕能.居恩德编著.我国森林防火工作概况[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,1989.

[2] 林业部森林防火防火办公室编著森林火灾扑救与指挥[M].北京:中国林业出版社.1996.

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[来源:研究与技术责任编辑:王岩]
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