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走進(jìn)生命探測儀 尋找遺落的人類氣息

作者: 時間:2014-03-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
  出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中已不在少數(shù),很多的救援場合有它的鼎力相助,最后才給生命留下機(jī)會。尤其是汶川地震時,更是拯救了眾多寶貴的生命。在如今災(zāi)難不斷的社會里,近期的馬航失聯(lián)搜救中,也是救援官兵的必備儀器。今天小編給大家解析一下生命探測儀。
  據(jù)了解,生命探測儀是借著感應(yīng)人體所發(fā)出產(chǎn)生之(由心臟產(chǎn)生)來找到"活人"的位置。 配備特殊電波過濾器可將其它動物,諸如狗、貓、牛、馬、豬等不同于人類的頻率加以過濾去除,使生命探測儀只會感應(yīng)到人類所發(fā)出的頻率產(chǎn)生之。儀器配備兩種不同偵測桿,長距離偵測桿偵測距離可達(dá)500公尺,短距離20公尺。人體發(fā)出的超低頻可穿過鋼筋混凝墻、鋼板。儀器在碰到上述障礙物時,偵測距離會減少,但只要操作者向前靠近偵測地點(diǎn),仍可精準(zhǔn)地找到欲搜尋的人體目標(biāo)。可以分為以下幾種類型。
  紅外探測
  紅外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。但人體的紅外輻射特性與周圍環(huán)境的紅外輻射特性不同,紅外生命探測儀就是利用它們之間的差別,以成像的方式把要搜索的目標(biāo)與背景分開。人體的紅外輻射能量較集中的中心波長為9.4μm,人體皮膚的紅外輻射范圍為3~50μm,其中8~14μm占全部人體輻射能量的46%,這個波長是設(shè)計人體紅外探測儀的重要的技術(shù)參數(shù)。
  紅外生命探測儀能經(jīng)受救援現(xiàn)場的惡劣條件,可在震后的濃煙、大火和黑暗的環(huán)境中搜尋生命。紅外生命探測儀探測出遇難者身體的熱量,光學(xué)系統(tǒng)將接收到的人體熱輻射能量聚焦在紅外傳感器上后轉(zhuǎn)變成電信號,處理后經(jīng)監(jiān)視器顯示紅外熱像圖,從而幫助救援人員確定遇難者的位置。
  紅外探測設(shè)備最早應(yīng)用于軍事,并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷改進(jìn)。1988年瑞典AGA公司推出的全功能熱像儀能將溫度的測量、修改、分析及圖像采集、儲存合于一體,并利用這一技術(shù)研制出便攜式全功能熱像儀,主要用于軍事偵查。隨著社會的發(fā)展,各國都開始重視研制用于減少各種災(zāi)害造成的人員傷亡的技術(shù)設(shè)備,紅外探測技術(shù)也由軍用轉(zhuǎn)變?yōu)榫仍畠x器——紅外生命探測儀。
  音頻探測
  音頻生命探測儀音頻生命探測儀應(yīng)用了聲波及震動波的原理,采用先進(jìn)的微電子處理器和聲音/振動傳感器,進(jìn)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)的噪音波和其它生命探測儀背景干擾波過濾,進(jìn)而迅速確定被困者的位置。高靈敏度的音頻生命探測儀采用兩級放大技術(shù),探頭內(nèi)置頻率放大器,接收頻率范圍為1~4000Hz,主機(jī)收到目標(biāo)信號后再次升級放大。這樣,它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。
  音頻生命探測儀是一套以人機(jī)交互為基礎(chǔ)的探測系統(tǒng),包括信號的檢測、監(jiān)聽、選取、儲存和處理等幾個方面。在研制過程中的關(guān)鍵技術(shù)包括:高靈敏度傳感器的研制;通過對聲波和震動波數(shù)理模型的研究確定信號有效性的判據(jù)和有效信號源位置的判定。由于音頻生命探測儀是一種被動接收音頻信號和振動信號的儀器,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。
  雷達(dá)探測
  雷達(dá)生命探測儀是融合雷達(dá)技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)于一體的生命探測設(shè)備。它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。雷達(dá)生命探測儀是目前世界上最先進(jìn)的生命探測儀,它主動探測的方式使其不易受到溫度、濕度、噪音、現(xiàn)場地形等因素的影響,電磁信號連續(xù)發(fā)射機(jī)制更增加了其區(qū)域性偵測的功能。
超寬譜雷達(dá)生命探測儀是該類型中最先進(jìn)的一種。它的穿透能力強(qiáng),能探測到被埋生命體的呼吸、體動等生命特征,并能精確測量被埋生命體的距離深度,具有強(qiáng)的抗干擾能力,不受環(huán)境溫度、熱物體和聲音干擾的影響,具有廣泛的應(yīng)用前景。超寬譜雷達(dá)生命探測儀具有很大的相對帶寬(信號的帶寬與中心頻率之比),一般大于25%,檢驗人體生命參數(shù)是以脈沖形式的微波束照射人體,由于人體生命活動(呼吸、心跳、腸蠕動等)的存在,使得被人體反射后的回波脈沖序列的重復(fù)周期發(fā)生變化。如果對經(jīng)人體反射后的回波脈沖序列進(jìn)行解調(diào)、積分、放大、濾波等處理并輸入計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,就可以得到與被測人體生命特征相關(guān)的參數(shù)。
  超寬譜雷達(dá)生命探測儀用于震區(qū)生命探測具有穿透力強(qiáng)、作用距離精確、抗干擾能力強(qiáng)、多目標(biāo)探測能力強(qiáng)、探測靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),探測距離可達(dá)30~50m,穿透實體磚墻厚度可達(dá)2m以上,可隔著幾間房探測到人,并具有人體自動識別功能,在生命探測領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景。與紅外生命探測儀、音頻生命探測儀相比更實用,因此成為研究的熱點(diǎn)。生命探測技術(shù)的發(fā)展,必將使其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,如用于醫(yī)學(xué)上的非接觸式生命監(jiān)護(hù)等,將通過更多的途徑挽救生命,造福人類。
  光學(xué)探測
  又被稱作“蛇眼生命探測儀”,是利用光反射進(jìn)行生命探測的儀器。儀器的主體非常柔韌,像通下水道用的蛇皮管,能在瓦礫中自由扭動。儀器前面有細(xì)小的探頭,可深入極微小的縫隙探測,類似攝像儀器,將信息傳送回來,救援人員利用觀察器就可以把瓦礫深處的情況看得清清楚楚。
  聲波振動探測
  聲波振動生命探測儀尋找生命靠的是識別被困者發(fā)出的聲音。這種儀器有3至6個“耳朵”——振動傳感器,它能根據(jù)各個“耳朵”聽到聲音先后的微小差異,采用逼近法來判斷幸存者的具體位置。說話的聲音對它來說最容易識別,因為設(shè)計者充分研究了人的發(fā)聲頻率。如果幸存者已經(jīng)不能說話,只要用手指輕輕敲擊發(fā)出微小的聲響,也能夠被它聽到。即使被埋在一塊相當(dāng)嚴(yán)實的大面積水泥樓板下,只要心臟還有微弱的跳動,探測儀也能探測出來。
  生命探測儀的工作原理
  生命探測儀實際上是一個呼吸和運(yùn)動探測器。雷達(dá)信號發(fā)送器連續(xù)發(fā)射電磁信號,對一定空間進(jìn)行掃描.,接收器不斷接收反射信號并對返回信號進(jìn)行算法處理。如果被探測者保持靜止,返回信號是相同的。如果目標(biāo)在動,則信號有差異。通過對不同時間段接受的信號進(jìn)行比較等算法處理,就可以判斷目標(biāo)是否在動。
  生命探測儀有很多的優(yōu)點(diǎn)但缺點(diǎn)卻在于只能探測生命跡象的存在無法探測出究竟有幾個人,所以技術(shù)上仍存在改進(jìn)的地方。而在這次的失聯(lián)航班搜尋中小編也希望生命探測儀能發(fā)揮它的作用,早日搜尋到存活的生命。

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