生命探測儀是一種探測生命跡象的儀器,是一種高科技救援設(shè)備。目前常見的有紅外生命探測儀、音頻生命探測儀和雷達(dá)生命探測儀。
紅外生命探測儀
紅外生命探測儀主要用于地震、爆炸等引起建筑物倒塌、人員被困和埋在地下時(shí),正確測定被困人員的準(zhǔn)確位置。它能經(jīng)受住救援現(xiàn)場的惡劣條件,探測出遇難者身體的熱量,利用紅外探測器、光學(xué)成像物鏡將紅外輻射能轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)處理后通過電視屏或監(jiān)測器顯示紅外熱像圖,從而幫助救援隊(duì)員很快確定被埋在廢墟底下或隱藏在塵霧后面的遇難者的位置,因而它有“天使的眼睛”之稱。
第二次世界大戰(zhàn)后,美國德克薩蘭儀器公司經(jīng)過近一年的探索,開發(fā)研制了第一代用于軍事領(lǐng)域的紅外成像裝置,稱之為紅外尋視系統(tǒng)(FLIR)。它利用光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)對被測目標(biāo)進(jìn)行紅外輻射掃描,經(jīng)一系列儀器處理,形成視頻圖像信號(hào)。20世紀(jì)60年代早期,瑞典AGA公司研制成功第二代紅外成像裝置,它在紅外尋視系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了測溫的功能,稱之為紅外熱像儀。最初這種技術(shù)僅限于軍用,可在黑夜或濃厚云霧中探測對方的目標(biāo),探測偽裝的目標(biāo)和高速運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)。60年代中期,AGA公司研制出第一套工業(yè)用的實(shí)時(shí)成像系統(tǒng),后來幾經(jīng)改進(jìn),1988年推出的全功能熱像儀,將溫度的測量、修改、分析、圖像采集、存儲(chǔ)合于一體,儀器的功能、精度和可靠性都得到了顯著的提高。利用這種成熟技術(shù),科技人員研究出了便攜式全功能熱像儀,主要在軍隊(duì)中用于對敵方人員的偵察活動(dòng)。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,利用新技術(shù)新裝備減少各類災(zāi)害造成的人員傷亡成為各國政府非常重視的工作,因此這種軍用的偵察設(shè)備也被轉(zhuǎn)變成了救援儀器一一紅外生命探測儀。目前紅外生命探測儀的技術(shù)比較成熟,價(jià)格也相對較低,良好的性價(jià)比促使它普遍裝備于各國的搶險(xiǎn)救援部門,應(yīng)用廣泛。隨著圖像轉(zhuǎn)換技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,紅外生命探測儀在成像、定位等方面必然會(huì)有更大的提高,這雙“天使的眼睛”也將更加明亮。
音頻生命探測儀
音頻生命探測儀應(yīng)用了音頻聲波(包括震動(dòng)波)的基本原理,它采用先進(jìn)高科技微電子處理器和靈敏的感測器,特殊的電子裝置將非目標(biāo)的噪音波及其他背景干擾波過濾,保證攝取最需要的生命目標(biāo)信號(hào),迅速找出被困者的位置。高敏感度的音頻生命探測器,采用兩級(jí)放大技術(shù)。探頭內(nèi)已內(nèi)置頻率放大器,1——4000H2的頻率范圍均可被接收,主機(jī)收到目標(biāo)信號(hào)后再次升級(jí)放大。被困者呻吟、呼喊、爬動(dòng)、敲打等發(fā)出音頻聲波或震動(dòng)波,被高敏感度的感測器探頭接收、過濾、放大,可以直接被救援者收聽。通過探測地下微弱的音頻聲波,就可判斷生命是否存在。在地震、爆炸或意外發(fā)生樓房、橋梁、隧道、礦場等的倒塌時(shí),消防救援人員搜索被困者、探測生命存否,音頻生命探測器是非常有幫助的尋找生命的高科技電子工具。
經(jīng)過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和不斷地研制,音頻生命探測儀現(xiàn)已發(fā)展到第四代產(chǎn)品。世界上已有美國、英國、法國、日本、新加坡、以色列等10多個(gè)國家的消防救援人員,正在使用音頻生命探測器尋找被困的生命。由于音頻生命探測儀是一種被動(dòng)接收音頻聲波的儀器,因此,它也存在了一定的局限性,如救援時(shí)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,探測速度較慢等。
雷達(dá)生命探測儀
雷達(dá)生命探測儀主要是利用電磁波的反射原理制成的。它實(shí)際上是一個(gè)呼吸和運(yùn)動(dòng)探測器。雷達(dá)信號(hào)發(fā)送器連續(xù)發(fā)射電磁信號(hào),對一定空間進(jìn)行掃描,接收器不斷接收反射信號(hào)并對返回信號(hào)進(jìn)行算法處理。由于呼吸的頻率較低,一般每秒1到2次,因此可以把呼吸運(yùn)動(dòng)和其他較高頻率的運(yùn)動(dòng)區(qū)分開來。它可以在30秒內(nèi)偵測出一定范圍內(nèi)被困者的移動(dòng)和呼吸,可以穿透障礙物(例如鋼筋混凝土磚墻、柏油層、泥石流和雪崩造成的積雪)進(jìn)行偵測。雷達(dá)生命探測儀是目前世界上最新最先進(jìn)的生命探測儀器,它主動(dòng)式的探測方式使其不易受到溫度、濕度、噪音、現(xiàn)場地形等不利因素的影響,電磁信號(hào)的連續(xù)發(fā)射機(jī)制更增加了它區(qū)域性偵測的功能。先進(jìn)的雷達(dá)生命探測儀還可以發(fā)出包含目標(biāo)指定信息的信號(hào),從而使偵測活動(dòng)更快、更精確,為救援被困人員爭取了寶貴的時(shí)間。超寬譜雷達(dá)式生命探測儀,屬于這種類型中最先進(jìn)的一種。其融合超寬譜雷達(dá)技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)于一體,穿透能力強(qiáng),能探測到被埋生命體的呼吸、體動(dòng)等生命特征,并能精確測量被埋生命體的距離和深度,具有很強(qiáng)的抗干擾能力。與紅外、音頻探測技術(shù)相比,雷達(dá)探測技術(shù)有更廣泛的應(yīng)用前景。
責(zé)任編輯 姜 冰