受地形和環(huán)境條件限制，林區(qū)信息傳播受到很大程度制約，如很多林區(qū)無線通信網(wǎng)絡(luò)不暢通，手機、對講機無法使用等，林區(qū)野外作業(yè)人員發(fā)生迷山、受傷的情況時很難和外界取得聯(lián)絡(luò)，無法得到救助；在夜間從事林區(qū)特殊工作的人員互相聯(lián)絡(luò)更是困難，尤其是在夜間撲救森林火災(zāi)時，給林區(qū)的生產(chǎn)帶來了諸多不便，甚至造成不必要的生命財產(chǎn)損失，因此，各地防火部門熱切期盼便捷實用的應(yīng)急聯(lián)絡(luò)裝備問世。

手電筒是我們熟悉并普遍使用的照明工具。利用濾光鏡原理和透鏡原理，把手電筒進行改進，就能夠使手電筒發(fā)出不同顏色的光束并在夜間空中形成有色光柱，將不同顏色的光束及閃爍頻率寓以不同的含義，這樣改進后的手電筒不但可以作為照明工具，而且還具有傳遞信息的功能。

多色強光手電筒的研究應(yīng)用主要針對森林防火的實際需要，利用光學(xué)理論，對現(xiàn)有的強光手電筒加以改進，實現(xiàn)夜間聯(lián)絡(luò)和信息交流。如在夜間撲救森林火災(zāi)時，撲火隊員在行軍過程中，強光手電筒發(fā)出的有色信號可以起到引導(dǎo)作用；撲火隊員意外走失迷山時，強光手電筒可以發(fā)出求救信號，使其得到及時救助。

1 多色強光手電筒的構(gòu)成

多色強光手電筒是將普遍使用的民用強光手電筒經(jīng)過改進后應(yīng)用于森林防火聯(lián)絡(luò)求助中。通過設(shè)計制作的濾光器并通過濾光器把不同波段的濾光鏡安裝在手電筒上，不但使光束更加明顯，提高了光束的可視距離，同時賦予不同顏色光以指定信息后可實現(xiàn)信息傳遞。多色強光手電筒主要由強光手電筒、濾鏡器、濾光鏡三部分組成，如圖1所示。

1.1 強光手電筒

強光手電筒，又稱LED強光手電筒，它是以發(fā)光二極管作為光源的一種新型照明工具，具有省電、耐用、亮度強等優(yōu)點。新一代強光手電筒源自于美軍的專用設(shè)備，被稱為美軍士兵黑暗守護神，能夠保障美軍士兵在黑暗、惡劣環(huán)境下的光亮。從二戰(zhàn)開始，強光手電筒就一直是美軍士兵必備戰(zhàn)術(shù)用品，而后逐漸發(fā)展為民用。多色強光手電筒選取了材質(zhì)、亮度、電池點亮?xí)r間、額定功率、聚光方式、可視射程等最適合需要的強光手電筒進行改進。

1.2 濾鏡器

濾鏡器是用來連接濾光鏡和手電筒燈頭蓋的器件，采用具有一定彈性的橡膠材料制成，濾光器形狀似沙漏，一邊用來固定濾光鏡，另一邊用來連接強光手電筒的燈頭。該器件結(jié)構(gòu)簡單，組裝及攜帶方便，成本低廉，能夠靈活的與多種燈頭直徑手電筒緊密牢固的連接使用。濾鏡器結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1.3 濾光鏡

濾光鏡可以使強光手電筒發(fā)出的光線過濾為不同顏色的單色光，多色強光手電筒濾光鏡選用截至深度小、色彩正、波長控制準確、抗劃能力強的有機玻璃鏡片制作，并利用鍍膜技術(shù)增大鏡片的透過率，可減小能量損耗，從而有效地提高投射距離。

多色強光手電筒采用了紅、黃、藍三種不同波段的濾光鏡片，三種單色光不但使光信號更加明顯，有效的傳遞不同信息，同時利用不同色光的特性，也可發(fā)揮其他方面的功能。如：黃光特定的波長是所有可見光中折射、散射最少的色光，其穿透性最強，在同等條件下，黃光比其他可見光傳播得更遠。夜間林區(qū)作業(yè)環(huán)境通常伴隨有水氣、薄霧，遇上這種環(huán)境，非常適合使用多色強光手電筒的黃光；紅光最符合人眼的適應(yīng)性。由于強光手電筒發(fā)射光較強，當(dāng)照明色光發(fā)生變化時，人眼需要一個適應(yīng)調(diào)節(jié)的過程才可以適應(yīng)。在林區(qū)野外作業(yè)用白光手電照明時，視線從亮處往暗處轉(zhuǎn)換時，需要較長時間的適應(yīng)，會出現(xiàn)短暫的“失明”，而紅光在暗適應(yīng)時需要時間較短，很好地避免了短暫“失明”的問題，可以使野外作業(yè)人員更好地保持較好的夜間視力。

2 多色強光手電筒的使用方法

2.1 多色強光手電筒的組裝

1) 安裝電池，擰開尾蓋，注意電池的正負極，將電池放入，擰上尾蓋。

2) 多色強光手電筒采用戰(zhàn)術(shù)點射開關(guān)，開關(guān)設(shè)在尾蓋，擰緊尾蓋后，手電筒處于常亮狀態(tài)，放松尾蓋并輕觸尾蓋開關(guān)，可實現(xiàn)自由頻率點亮手電筒。

3) 根據(jù)需要選擇不同光色濾光鏡，將其滑入濾光器的一側(cè)，濾光器的另一側(cè)與強光手電筒緊密連接，并進行旋轉(zhuǎn)調(diào)光使用。

2.2 多色強光手電筒的拆卸

長時間不使用多色強光手電筒時，需取下濾光器，稍用力將濾光鏡從濾光器內(nèi)擠出，旋轉(zhuǎn)尾蓋，取出電池，放人指定位置。

2.3 充電方法

1) 多色強光手電筒電池采用可充鋰電池，充電時擰下手電筒尾蓋，取出電池。

2) 將電池放入專用充電盒中(注意：放入電池時必須將電池正負極對準電池盒正負極，否則不充電)。

3) 取出充電器將兩只插腳插入取電接口，將插孔端插人電池盒插孔。充電時充電器上面的燈顯紅色，當(dāng)指示燈從紅色變?yōu)榫G色時，表示充電完成，這時即可取出電池進行使用。

2.4 多色強光手電簡附件使用方法

2.4.1柔光罩、支架

柔光罩可300°泛光，用于行軍露營時作帳篷燈或臺燈使用。強光手電筒不但發(fā)光亮度強、恒定、續(xù)航時間長，而且LED光源具有無紫外線不吸引蚊蟲的優(yōu)點，配合柔光罩使用，非常適合作為便捷的露營照明工具；支架用于固定多色強光手電筒，并可自由旋轉(zhuǎn)方向，柔光罩、支架如圖3所示。柔光罩及支架的具體使用方法如下：

1) 撐開柔光罩燈腳，套人強光手電筒燈頭，擰緊罩體。

2) 打開支架夾，夾緊手電筒筒身，然后將支架另一端固定在指定位置。

3) 旋轉(zhuǎn)支架到最佳角度。

2.4.2燈夾

燈夾用于攜帶手電筒，此燈夾固定好手電筒后可佩帶在背包、腰帶、肩部衣服上。夜晚行軍照明時，選擇好固定燈夾角度后，不必手持使用，使多色強光手電筒攜帶更方便，使用更靈活。燈夾如圖4所示。

3 多色強光手電筒的優(yōu)越性

3.1 同民用普通手電筒的性能比較該研究主要針對森林防火的實際需要，利用光學(xué)理論，對強光手電筒加以改進，實現(xiàn)夜間信息交流。與普通民用手電筒相比具有明顯的優(yōu)勢，見表1。

3.2 應(yīng)用領(lǐng)域

多色強光手電筒的應(yīng)用主要趨向于森林消防領(lǐng)域，其他領(lǐng)域如林業(yè)勘察、林業(yè)生產(chǎn)、森林旅游等諸多行業(yè)都可以應(yīng)用。

1) 在夜間撲救森林火災(zāi)時，撲火隊員在行進過程中，強光手電筒發(fā)出的有色信號可以起到引導(dǎo)指示作用；

2) 撲火隊員意外走失迷山時，強光手電筒可以發(fā)出求救信號，使其得到及時救助；

3) 利用LED強光手電筒亮度強且無紫外線不吸引蚊蟲的優(yōu)點可作為露營照明工具；

4) 在森林作業(yè)遇到兇猛野獸時，可用手電筒發(fā)出猛獸敏感的有色光束，嚇跑猛獸起到警示作用等。

4 多色強光手電筒的應(yīng)用前景

森林防火人員及林區(qū)野外作業(yè)人員的生命安全越來越多受到各方面的關(guān)注，林區(qū)地域廣闊，地形復(fù)雜，野外作業(yè)人員意外迷山后，由于沒有較好的聯(lián)絡(luò)方式，相關(guān)部門盡管投入大量的人力物力，也常常無法找到搜救目標，錯過救助時機，造成嚴重的生命財產(chǎn)損失。

多色強光手電筒，是一種便捷式的傳遞光信號的應(yīng)急通信工具，其具有體積小、質(zhì)量輕、便于攜帶、安全環(huán)保等特點，可以在偏遠的山區(qū)夜問實現(xiàn)相互“交流”和信息“溝通”，當(dāng)林業(yè)作業(yè)人員迷山需要救助時，利用多色強光手電筒發(fā)出求救信號等待救援，可以最大限度地保證生命安全；遇到突發(fā)危險情況時可以使用多色強光手電筒用以警示，化險為夷。它彌補了由于偏遠林區(qū)通信信號不暢給人們帶來的影響，是林區(qū)信息傳遞過程中必要的補充工具。該工具的推廣應(yīng)用，必將在森林防火領(lǐng)域產(chǎn)生廣泛的影響，并可向其他領(lǐng)域延伸，具有廣闊的應(yīng)用前景。