淺析生命探測技術(shù)現(xiàn)狀及應(yīng)用

摘 要:本文通過從有源探測和無源探測的角度介紹目前國內(nèi)常見的幾種生命探測儀的工作原理及應(yīng)用現(xiàn)狀，著重分析雷達生命探測儀的設(shè)備應(yīng)用特點，就如何該設(shè)備如何在救援現(xiàn)場更好的應(yīng)用進行分析，從而達到提高生命探測設(shè)備在災(zāi)害事故現(xiàn)場救援效率的目的。

關(guān)鍵詞:生命探測儀 現(xiàn)狀 戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用

中圖分類號:TN95文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2012)07(b)-0033-01

1 概述

國內(nèi)外歷次搶險救援證明，對壓埋人員搶救越快速及時，救出救活的可能性越大。尤其災(zāi)害發(fā)生后，72小時內(nèi)是救助被困人員的關(guān)鍵時期。隨著我國現(xiàn)代化、城市化建設(shè)的加快，城市建(構(gòu))筑物的規(guī)模、高度以及跨度都逐漸增加，人口密度也越來越大。一旦發(fā)生地震或建筑坍塌災(zāi)害，人員傷亡、建(構(gòu))筑物破壞程度會更加嚴(yán)重，救援工作難度越來越大，這對救援技術(shù)和設(shè)備提出了更高的要求。為了對被困人員實施高效有序的救援，除了要確保緊急救援隊伍反應(yīng)迅速、機動性高和突擊性強之外，同樣重要的是要配備必要的高新救助技術(shù)設(shè)備。下面就常見的幾種生命探測技術(shù)分析如何提高災(zāi)害救援效果。

2 生命探測儀的原理

2.1 無源探測類生命探測儀概況

無源探測主要是根據(jù)人體輻射能量與背景能量的差異，或者人體發(fā)出的聲波或震動波等進行被動式探測，如紅外生命探測儀、音頻生命探測儀;任何物體只要溫度在絕對零度以上都會產(chǎn)生紅外輻射，人體也是天然的紅外輻射源。紅外生命探測儀就是利用人體的紅外輻射特性與周圍環(huán)境的紅外輻射特性不同，以成像的方式把要搜索的目標(biāo)與背景分開。音頻生命探測儀主要應(yīng)用了聲波及震動波的原理，采用先進的微電子處理器和聲音/振動傳感器，進行全方位的振動信息收集，可探測以空氣為載體的各種聲波和以其它媒體為載體的振動，并將非目標(biāo)的噪音波和其它背景干擾波過濾，進而迅速確定被困者的位置。通過探測地下微弱的諸如被困者呻吟、呼喊、爬動、敲打等產(chǎn)生的音頻聲波和振動波，就可以判斷生命是否存在。

2.2 有源探測類生命探測儀概況

有源探測通過主動發(fā)射電磁波，根據(jù)人的呼吸、心跳等生理特點，從反射回來的電磁波中探測是否存在生命，如雷達生命探測儀。雷達生命探測儀主要利用電磁波的反射原理制成，通過檢測人體生命活動所引起的各種微動，從這些微動中得到呼吸、心跳的有關(guān)信息，從而辨識有無生命。其最大的優(yōu)點在于探測的方式使其不易受到在生命探測領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景。

雷達生命探測儀在一定距離范圍內(nèi)、隔一定介質(zhì)(如衣服、紗布、磚墻、廢墟等)、在對人體無約束的情況下，探測生命信號，這是一種新型的探測技術(shù)。該探測技術(shù)克服了紅外生命探測技術(shù)受溫度影響嚴(yán)重、遇物體阻擋失效及音頻生命探測在救援時需要在廢墟中尋找空隙伸入探頭，容易受到現(xiàn)場噪音的影響，探測速度較慢。彌補了采用紅外、聲波等探測生命信息的局限性 (穿透力弱)的問題，正逐步成為生命探測系統(tǒng)的主流產(chǎn)品，但在生命探測方面其依然存在局限，首先其無法穿透金屬，水等液體介質(zhì)(這一點在溫州動車事故救援中已有體現(xiàn))，其次由于雷達式生命探測技術(shù)主要利用電磁波的反射原理制成，通過檢測人體生命活動所引起的各種微動，從這些微動中得到呼吸、心跳的有關(guān)信息，從而辨識有無生命。雖然通過對特定波長的識別可以判定單人和多人、人和動物的區(qū)別，但隨著探測距離及障礙物厚度的增加，呼吸信號的信噪比也隨之降低，計算機很難分辨出反饋信號究竟為單人、多人還是動物。最后由于雷達式生命探測儀往往應(yīng)用在施救人員較多的大型救援現(xiàn)場，現(xiàn)場人員多，流動性大的問題，也在一定程度上對探測結(jié)果產(chǎn)生了干擾。

3 生命探測儀的應(yīng)用及注意事項

在對廢墟現(xiàn)場進行搜索的時候盡量做到:首先充分分析現(xiàn)場，充分了解情況;其次在盡力排除搜救現(xiàn)場的干擾的同時對可疑數(shù)據(jù)進行多次、多方位、多角度探索，并且有可能的情況下采取其他探測手段對探測到的目標(biāo)進行確認(rèn);最后通過對探測數(shù)據(jù)進行詳盡的分析，確定目標(biāo)位置。

3.1 探測現(xiàn)場分類

針對城市塌方事故救援來需要使用雷達生命探測儀的現(xiàn)場，主要分為三種;

3.1.1 普通民用住宅及普通辦公建筑坍塌現(xiàn)場

如:發(fā)生地震后的民房、住宅樓、學(xué)校教學(xué)樓、辦公樓、醫(yī)院住院部樓等。這類現(xiàn)場由于內(nèi)部發(fā)生坍塌時滯留人員比較多，房屋結(jié)構(gòu)較為單純，所形成的廢墟結(jié)構(gòu)較松散，空隙較大且多，其產(chǎn)生干擾電磁波的因素也較少，雷達生命探測儀在搜索過程中誤警率較低。

3.1.2 正在建設(shè)中的建筑坍塌現(xiàn)場

如:正在澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)、正在堆砌中的磚混結(jié)構(gòu)等。這類現(xiàn)場廢墟中人員一般較少，由于建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部均勻的存在大量水分，并且在塌方時很容易使得廢墟坍塌密實，空隙小且少有，在廢墟中結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定且常常伴隨著間歇流動的水泥砂漿，因此這種現(xiàn)場雷達工作情況較差、干擾及阻擋教多、誤警率較高。

3.1.3 特種結(jié)構(gòu)現(xiàn)場

如:化工企業(yè)的工作現(xiàn)場、金屬機械加工現(xiàn)場、復(fù)雜結(jié)構(gòu)坍塌現(xiàn)場、金庫油庫等特種建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)場、動車及客車等掩埋現(xiàn)場等。這類現(xiàn)場由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部密閉金屬、機械設(shè)備及液態(tài)物質(zhì)較多，加之這類現(xiàn)場人員位置難以估計，因此，這類現(xiàn)場干擾因素最強、搜救難度最大、誤警率也最高。

3.2 探測應(yīng)用分析

針對普通民用住宅及普通辦公建筑坍塌現(xiàn)場，首先要分析廢墟中人員可能存活的位置，其次分析該位置的最佳探測方位(至少兩個探測位置，以便提高探測的準(zhǔn)確率)，在經(jīng)過以上分析的基礎(chǔ)上再來進行實際的搜索工作。

針對正在建設(shè)中的建筑現(xiàn)場，要對坍塌現(xiàn)場進行大量的實地考察和研究分析，盡量避開含大量水分的建筑結(jié)構(gòu)的阻擋和流動物質(zhì)對雷達的干擾。充分利用生命搜救雷達可任意方向探測的靈活性，對廢墟現(xiàn)場進行全面的搜索。

針對特種結(jié)構(gòu)現(xiàn)場，除了要充分考察現(xiàn)場情況外，盡量尋找對現(xiàn)場情況比較了解的幸存者，對進行現(xiàn)場結(jié)構(gòu)、人員情況、人員可能存在的位置、大型金屬件以及液態(tài)物質(zhì)的存放位置、機械設(shè)備位置及運行狀態(tài)的變化等情況進行充分的了解。以便盡可能得到真實準(zhǔn)確的探測結(jié)果。

在分析完現(xiàn)場情況進行搜索的時候，還應(yīng)注意，雷達生命探測儀是一個靈敏度非常高的儀器，在其工作的過程中，任何接近的人體活體因素都會造成強烈的干擾，從而產(chǎn)生誤警。因此，在搜索過程中，搜救人員在保證雷達通訊良好的前提下，盡可能距離雷達遠一點，保持充分的安全距離也就是保證探測結(jié)果的準(zhǔn)確。

俗話說，臺上十分鐘，臺下十年功。這個道理告訴我們，不僅僅要多學(xué)、多練，還要巧學(xué)巧練。多找一些不一樣的現(xiàn)場進行各種情況下的搜索訓(xùn)練，積累豐富的使用經(jīng)驗，才能更好的提高我們在實戰(zhàn)過程中的應(yīng)變能力。同時也保證了設(shè)備性能的最大程度的發(fā)揮和利用。

參考文獻

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