熱画像カメラ

サーマル イメージング カメラ(通称TIC ) は、消防活動で使用されるサーモグラフィー カメラの一種です。赤外線を可視光線に変換することで、このようなカメラを使用すると、消防士は煙、暗闇、または熱を透過する障壁を通して熱い場所を見ることができます。サーマル イメージング カメラは通常は手持ち式ですが、ヘルメットやSCBAなどの他の機器と統合されることもあります。これらは耐熱性と耐水性のハウジングを使用して構築され、火災現場での作業の危険に耐えられるように頑丈になっており、多くの場合、 NFPA 1801 (消防用サーマル イメージングの規格)の要件を満たしています。

これらは高価な機器ですが、 2001 年9 月 11 日の同時多発テロ以降、政府による機器助成金が増えたことにより、米国の消防士の間で人気が高まり、採用が急増しています。熱画像カメラは体温を感知し、通常は救助隊が発見できない場所に人が閉じ込められている場合に使用されます。

サーマルイメージングカメラは、光学系、検出器、増幅器、信号処理、ディスプレイの5つの部品で構成されています。^[1] 消防専用のサーマルイメージングカメラは、これらの部品を耐熱性、^[2]で耐久性があり、防水性のあるハウジングに組み込んでいます。^[3]これらの部品が連携して、温かい物体や炎から放出される赤外線をリアルタイムで可視光に変換します。 ^[4]

カメラのディスプレイには赤外線出力の差が表示されるため、同じ温度の 2 つの物体は同じ「色」で表示されます。^[4] 多くのサーマル イメージング カメラでは、通常の温度の物体を表すためにグレースケールが使用されていますが、危険なほど熱い表面は異なる色で強調表示されます。^[5]

カメラは手持ち式、^[6]、ヘルメットに取り付ける式、^{[7] 、または}SCBAなどの他の機器に組み込む式があります。手持ち式カメラは位置決めと操作に片手が必要で、他の作業には片手しか使えませんが、消防士間で簡単に持ち運ぶことができます。消防署で使用されている熱画像カメラの大部分は手持ち式モデルです。

国立標準技術研究所の消防研究部門は、米国における消防用熱画像カメラの性能基準を策定する主導的な政府機関であるが、米国陸軍 暗視研究所もこの取り組みに貢献している。^[1] 現場からの予備的な推奨事項には、目に見える低電池警告、水中への完全浸水に耐える能力、2,000 °F (約 1,100 °C) を超える温度でも意味のある視覚的表示を提供する能力などが含まれている。^[8]

熱画像カメラは暗闇や煙を「見通す」ことができるため、消防士は建物火災の発生場所を素早く見つけたり、目視できない被害者の熱の痕跡を確認したりすることができます。^[9] 涼しい夜に屋外で被害者を捜索したり、壁の内側でくすぶっている火を見つけたり、^[10]過熱した電気配線を検出したりするために使用できます。^[4] 熱画像カメラは、1999年には早くも被害者の特定と視界不良の状況からの救出を通じて、毎年多くの命を救ったと評価されています。 ^[11]

濃い煙を透視できるだけでなく、熱画像カメラは自然発生的な低レベルの燃焼に関与する物質も見ることができます。記録されているある例では、熱画像カメラを使用して穀物貯蔵施設のくすぶっているホットスポットを隔離しました。影響を受けた穀物のみを隔離して除去することで、貯蔵されていた作物の 75% が救われました。^[12]別の例では、テネシー州の消防士が熱画像カメラを使用して、燃え殻の線路の床に隠れた火災を検出し、推定 50 万ドルのコストを回避しました。^[13]熱画像カメラは、セルロース断熱材の火災の消火にも特に役立つと報告されています。 ^[14]また、消火後に建物に再び入ることが安全であることを確認する場合にも役立ちます。^[15] カリフォルニア州ベンチュラ郡の消防士は、建設中に通路の中に閉じ込められていた猫を見つけるために熱画像カメラを使用しました。^[16]

ヘルメットに取り付ける熱画像カメラのプロトタイプは1992年に初めて公開されましたが^[17]、実際の状況での詳細な性能評価は2007年まで公開されませんでした。2007年に評価されたモデルの重量は約1.5ポンドで、装飾のないヘルメットよりも大幅に重くなりました。^[7] しかし、「ホースを引っ張ったり道具を運んだりしながらもデバイスを使用できる」機能^[7]は、製品を評価した消防士に好意的に受け止められました。^[7]

ヘルメットに搭載されたTICの利点は、複数の消防士がそれぞれ異なる火災の側面を観察できることですが、欠点としては、消防士が安全規律を緩めてしまうことです。^[7] 時間制限のあるテストでは、ヘルメットに搭載されたカメラを装備した消防士のチームは、手持ちカメラ1台のみのチームよりも捜索作業を大幅に速く完了し、方向感覚を失いにくく、使用する空気も少なく、TICを全く装備していないチームよりも良い結果が出ました。^[7]

これらのデバイスや類似のデバイスの限界は、奥行き知覚が乏しい（ユーザーが物体の距離を判断するのが難しい）ことである。^{[18] [19]} これにより、ユーザーがつまずいたり^[18]障害物にぶつかったり、その他の距離関連の問題が発生する可能性が高くなります。赤外線技術のもう1つの限界は、同じ温度の材料は同じ色で表示されるため、通常可視光で見える多くの詳細がディスプレイに表示されないことです。

最近の開発には、ドローンに赤外線カメラを搭載することが含まれます。ドローンに搭載された赤外線カメラの用途の1つは、太陽光発電所の異常を検出することです。^[20]手動診断には数週間かかりますが、ドローンに搭載された赤外線カメラを使用すると数日で済みます。

熱画像技術は、法執行機関や軍事分野では長い間、専門的な用途で使用されてきたが、^[4]消防署による導入はカメラのコストのせいで妨げられてきた。「熱画像技術によって民間人の命が救われた最初の記録は、1985 年にロンドンで起きたパトニーガス爆発の後に起きた。」^{[21]海軍の消防では、} HMS シェフィールド号 の沈没後、熱画像技術が急速に標準装備となったが、民間の消防署では 1990 年代まで専門機器のままであった。シアトル消防署は、1997 年に最初の熱画像カメラを 16,000 ドルで購入した。^[22]

2000年、ロサンゼルスタイムズ紙は熱画像カメラを「おそらく過去25年間の消防設備における最高の進歩であり、最も高価なもの」と評した。^[23] 消防署は熱画像カメラの資金調達に、直接予算、^[6]助成金、^[9]慈善寄付、^{[24]など、さまざまな資金源や方法を追求してきた。ある消防署長は、} SCBAの初期の導入時にも同様のコスト問題が生じたと指摘した。 ^[7]

2001年、連邦緊急事態管理庁（FEMA）は、消防士投資・対応強化法（FIRE法）に基づく助成金の発行を開始し、その年度中に米国の消防機関に1億ドルを提供しました。多くの消防署がこの資金を使用して熱画像カメラを購入しました。^[25]しかし、通常の予算プロセス外でカメラを購入した消防署にとって、損傷した熱画像カメラを交換することは大きな課題となる可能性があります。^[26]

各消防署が熱画像カメラを導入し始めると、それらは通常、重機救助隊やトラック隊などの専門部隊に割り当てられました。^[6] 熱画像カメラは緊急介入チームに定期的に割り当てられ、閉じ込められた消防士に効果的に到達して救出できるようにします。^{[27] [28]} 2003 年以来、適切に使用された熱画像カメラの不足は、消防士の負傷や死亡につながる回避可能な要因としてNIOSHによって認識されており、 ^[27]また、2005 年の NIOSH レポートでは、使用されなかった熱画像カメラが、2004 年にヒューストンの消防士 Kevin Kulow が職務中に死亡した一因として挙げられています。^[29]チャールストン ソファ スーパー ストアの火災事後評価およびレビュー チームの推奨事項の 1 つは、「各消防車およびはしご車隊に標準モデルの熱画像カメラを購入すること」でした。^[30]

• 炎検出器 – 炎や火を検知するように設計されたセンサー
• 暗視装置 – 完全な暗闇に近い光レベルで画像を視覚化できる装置

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