可用于地震灾区的仪器生命探测仪
生命探测仪是一种探测生命迹象的仪器,是一种高科技救援设备。目前常见的有红外生命探测仪、音频生命探测仪和雷达生命探测仪。
红外生命探测仪
红外生命探测仪主要用于地震、爆炸等引起建筑物倒塌、人员被困和埋在地下时,正确测定被困人员的准确位置。它能经受住救援现场的恶劣条件,探测出遇难者身体的热量,利用红外探测器、光学成像物镜将红外辐射能转换成电信号,经处理后通过电视屏或监测器显示红外热像图,从而帮助救援队员很快确定被埋在废墟底下或隐藏在尘雾后面的遇难者的位置,因而它有“天使的眼睛”之称。
第二次世界大战后,美国德克萨兰仪器公司经过近一年的探索,开发研制了第一代用于军事领域的红外成像装置,称之为红外寻视系统(FLIR)。它利用光学机械系统对被测目标进行红外辐射扫描,经一系列仪器处理,形成视频图像信号。20世纪60年代早期,瑞典AGA公司研制成功第二代红外成像装置,它在红外寻视系统的基础上增加了测温的功能,称之为红外热像仪。最初这种技术仅限于军用,可在黑夜或浓厚云雾中探测对方的目标,探测伪装的目标和高速运动的目标。60年代中期,AGA公司研制出第一套工业用的实时成像系统,后来几经改进,1988年推出的全功能热像仪,将温度的测量、修改、分析、图像采集、存储合于一体,仪器的功能、精度和可靠性都得到了显著的提高。利用这种成熟技术,科技人员研究出了便携式全功能热像仪,主要在军队中用于对敌方人员的侦察活动。
随着社会经济的发展,利用新技术新装备减少各类灾害造成的人员伤亡成为各国政府非常重视的工作,因此这种军用的侦察设备也被转变成了救援仪器一一红外生命探测仪。目前红外生命探测仪的技术比较成熟,价格也相对较低,良好的性价比促使它普遍装备于各国的抢险救援部门,应用广泛。随着图像转换技术和计算机技术的迅猛发展,红外生命探测仪在成像、定位等方面必然会有更大的提高,这双“天使的眼睛”也将更加明亮。
音频生命探测仪
音频生命探测仪应用了音频声波(包括震动波)的基本原理,它采用先进高科技微电子处理器和灵敏的感测器,特殊的电子装置将非目标的噪音波及其他背景干扰波过滤,保证摄取最需要的生命目标信号,迅速找出被困者的位置。高敏感度的音频生命探测器,采用两级放大技术。探头内已内置频率放大器,1——4000H2的频率范围均可被接收,主机收到目标信号后再次升级放大。被困者呻吟、呼喊、爬动、敲打等发出音频声波或震动波,被高敏感度的感测器探头接收、过滤、放大,可以直接被救援者收听。通过探测地下微弱的音频声波,就可判断生命是否存在。在地震、爆炸或意外发生楼房、桥梁、隧道、矿场等的倒塌时,消防救援人员搜索被困者、探测生命存否,音频生命探测器是非常有帮助的寻找生命的高科技电子工具。
经过多年的实践经验和不断地研制,音频生命探测仪现已发展到第四代产品。世界上已有美国、英国、法国、日本、新加坡、以色列等10多个国家的消防救援人员,正在使用音频生命探测器寻找被困的生命。由于音频生命探测仪是一种被动接收音频声波的仪器,因此,它也存在了一定的局限性,如救援时需要在废墟中寻找空隙伸入探头,容易受到现场噪音的影响,探测速度较慢等。
雷达生命探测仪
雷达生命探测仪主要是利用电磁波的反射原理制成的。它实际上是一个呼吸和运动探测器。雷达信号发送器连续发射电磁信号,对一定空间进行扫描,接收器不断接收反射信号并对返回信号进行算法处理。由于呼吸的频率较低,一般每秒1到2次,因此可以把呼吸运动和其他较高频率的运动区分开来。它可以在30秒内侦测出一定范围内被困者的移动和呼吸,可以穿透障碍物(例如钢筋混凝土砖墙、柏油层、泥石流和雪崩造成的积雪)进行侦测。雷达生命探测仪是目前世界上最新最先进的生命探测仪器,它主动式的探测方式使其不易受到温度、湿度、噪音、现场地形等不利因素的影响,电磁信号的连续发射机制更增加了它区域性侦测的功能。先进的雷达生命探测仪还可以发出包含目标指定信息的信号,从而使侦测活动更快、更精确,为救援被困人员争取了宝贵的时间。超宽谱雷达式生命探测仪,属于这种类型中最先进的一种。其融合超宽谱雷达技术、生物医学工程技术于一体,穿透能力强,能探测到被埋生命体的呼吸、体动等生命特征,并能精确测量被埋生命体的距离和深度,具有很强的抗干扰能力。与红外、音频探测技术相比,雷达探测技术有更广泛的应用前景。