淺析生命探測技術現狀及應用

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常見的幾種生命探測儀的工作原理及應用現狀，著重分析雷達生命探測儀的設備應用特點，就如何該設備如何在救援現場更好的應用進行分析，從而達到提高生命探測設備在災害事故現場救援效率的目的。

關鍵詞:生命探測儀 現狀 戰術應用

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

1 概述

國內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。尤其災害發生后，72小時內是救助被困人員的關鍵時期。隨著我國現代化、城市化建設的加快，城市建(構)筑物的規模、高度以及跨度都逐漸增加，人口密度也越來越大。一旦發生地震或建筑坍塌災害，人員傷亡、建(構)筑物破壞程度會更加嚴重，救援工作難度越來越大，這對救援技術和設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設備。下面就常見的幾種生命探測技術分析如何提高災害救援效果。

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人體輻射能量與背景能量的差異，或者人體發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境的紅外輻射特性不同，以成像的方式把要搜索的目標與背景分開。音頻生命探測儀主要應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射電磁波，根據人的呼吸、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、心跳的有關信息，從而辨識有無生命。其最大的優點在于探測的方式使其不易受到在生命探測領域擁有廣泛的應用前景。

雷達生命探測儀在一定距離范圍內、隔一定介質(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。該探測技術克服了紅外生命探測技術受溫度影響嚴重、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的主流產品，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(這一點在溫州動車事故救援中已有體現)，其次由于雷達式生命探測技術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用在施救人員較多的大型救援現場，現場人員多，流動性大的問題，也在一定程度上對探測結果產生了干擾。

3 生命探測儀的應用及注意事項

在對廢墟現場進行搜索的時候盡量做到:首先充分分析現場，充分了解情況;其次在盡力排除搜救現場的干擾的同時對可疑數據進行多次、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進行確認;最后通過對探測數據進行詳盡的分析，確定目標位置。

3.1 探測現場分類

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場

如:發生地震后的民房、住宅樓、學校教學樓、辦公樓、醫院住院部樓等。這類現場由于內部發生坍塌時滯留人員比較多，房屋結構較為單純，所形成的廢墟結構較松散，空隙較大且多，其產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 正在建設中的建筑坍塌現場

如:正在澆筑的混凝土結構、正在堆砌中的磚混結構等。這類現場廢墟中人員一般較少，由于建筑結構內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，在廢墟中結構不穩定且常常伴隨著間歇流動的水泥砂漿，因此這種現場雷達工作情況較差、干擾及阻擋教多、誤警率較高。

3.1.3 特種結構現場

如:化工企業的工作現場、金屬機械加工現場、復雜結構坍塌現場、金庫油庫等特種建筑結構現場、動車及客車等掩埋現場等。這類現場由于結構復雜，內部密閉金屬、機械設備及液態物質較多，加之這類現場人員位置難以估計，因此，這類現場干擾因素最強、搜救難度最大、誤警率也最高。

3.2 探測應用分析

針對普通民用住宅及普通辦公建筑坍塌現場，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，以便提高探測的準確率)，在經過以上分析的基礎上再來進行實際的搜索工作。

針對正在建設中的建筑現場，要對坍塌現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構的阻擋和流動物質對雷達的干擾。充分利用生命搜救雷達可任意方向探測的靈活性，對廢墟現場進行全面的搜索。

針對特種結構現場，除了要充分考察現場情況外，盡量尋找對現場情況比較了解的幸存者，對進行現場結構、人員情況、人員可能存在的位置、大型金屬件以及液態物質的存放位置、機械設備位置及運行狀態的變化等情況進行充分的了解。以便盡可能得到真實準確的探測結果。

在分析完現場情況進行搜索的時候，還應注意，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果的準確。

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、多練，還要巧學巧練。多找一些不一樣的現場進行各種情況下的搜索訓練，積累豐富的使用經驗，才能更好的提高我們在實戰過程中的應變能力。同時也保證了設備性能的最大程度的發揮和利用。

參考文獻

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