基于紅外探測的人員搜索及定位技術研究*

劉耀波

(中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安 710077)

隨著國民經濟的飛速發展，我國煤炭行業發展迅猛，但在煤炭開采過程中卻時有發生瓦斯爆炸、礦井失火、頂板塌方及透水等重特大事故，對礦工的生命安全造成了嚴重的威脅[1]。礦難發生后，及時、迅速地發現被困礦工是開展高效救援的前提；然而煤礦事故現場環境十分復雜，尤其在發生瓦斯、煤塵等爆炸事故以后，容易引發二次爆炸等事故，環境存在高危險性，此時搜救人員很難在第一時間內進入到礦難現場對遇險人員實施救援。通常情況下，由救援鉆機打通救援孔并下放測量探頭至井下的礦難現場，探測到遇險人員位置后采用大直徑鉆孔實施營救措施。因此對遇險人員進行精確搜索及定位會極大影響鉆孔救援的效率[2-4]。

目前，用于鉆孔救援的測量探頭主要采用鉆孔窺視儀，即采用光源照亮礦井后使用攝像頭肉眼探測遇險人員的位置[5]；然而復雜的礦井環境以及救援孔直徑的限制，使得該探測方式的工作距離有限，很難精確觀測所有遇險人員的位置。為了克服上述問題，本文研究了一種基于生命探測和空間探測的人員搜索及定位技術，不僅可以精確、直觀顯示遇險人員的空間位置，而且可以對礦井下的環境實現空間探測，對后續實施高效營救具有重要的參考價值。

1 工作原理

由于礦井下的環境十分復雜，為了能夠精確獲取遇險人員在礦井下的位置，需要實現礦井環境的三維空間探測和遇險人員的生命探測及定位，圖1為人員搜索及定位技術的工作原理示意圖。……