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2013年10月28日 星期一

來源:中國門禁網

生命探測儀可以分為光學生命探測儀、熱紅外生命探測儀和聲波生命探測儀。光學生命探測儀俗稱“蛇眼”,利用光反射進行生命探測。儀器的主體呈管狀非常柔韌,能在瓦礫堆中自由扭動。儀器前面有細小的探頭,可深入極微小的縫隙探測,類似攝影儀器,將資訊傳送回來,救援隊員利用觀察器,就可以把瓦礫深處的情況看得清清楚楚。
雷達生命探測儀

熱紅外生命探測儀則具有夜視功能,它的原理是通過感知溫度差異來判斷不同的目標,因此在黑暗中也可照常工作。更先進的聲波生命探測儀,能探尋微弱聲音,即便被埋者被困在一塊相當嚴實的大面積水泥樓板下,只要心臟還有微弱的顫動,探測儀也能感覺出來。

生命探測儀的原理,那也極其簡單,因為只要是生命,身體之中就會有著許多特別的生命資訊,這些生命資訊會通過各種能量方式表現在身體外部,比如聲波、超聲波、電波、光波以及一些人類目前還沒有掌握的特殊波,如大腦在進行活動時所產生的一些特殊波等,這些波的頻率不同,自然就會發出完全不同的能量,這種生命探測儀正是通過探測這些不同的波,而判斷出現在螢幕上的不同生命形式。

生命探測儀是近年發展起來的新技術,是一種用於探測生命跡象的高科技援救設備,目前常用的有紅外生命探測儀、音訊生命探測儀和雷達生命探測儀。生命探測儀是基於穿牆生命探測(Though-the-Wall Surveillance,簡稱TWS)技術的發展應運而生的。TWS是研究障礙物後有無生命現象的一種探測技術,可採用無源探測,和有源探測兩種方法。

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、音訊生命探測儀;有源探測則主動發射電磁波,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。
聲納六探頭式生命探測儀 fireman.tw

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。但人體的紅外輻射特性,與周圍環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範圍為350μm,其中814μm占全部人體輻射能量的46%,這個波長是設計人體紅外探測儀的重要的技術參數。

紅外生命探測儀能經受救援現場的惡劣條件,可在震後的濃煙、大火和黑暗的環境中搜尋生命。紅外生命探測儀探測出遇難者身體的熱量,光學系統將接收到的人體熱輻射能量,聚焦在紅外感測器上後轉變成電信號,處理後經監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。

紅外探測設備最早應用於軍事,並隨著科學技術的發展而不斷改進。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、分析及圖像採集、儲存合於一體,並利用這一技術研製出可擕式全功能熱像儀,主要用於軍事偵查。隨著社會的發展,各國都開始重視研製用於減少各種災害造成的人員傷亡的技術設備,紅外探測技術也由軍用轉變為救援儀器——紅外生命探測儀。
熱紅外探測儀

音訊生命探測儀應用了聲波及震動波的原理,採用先進的微電子處理器和聲音/振動感測器,進行全方位的振動資訊收集,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,並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。高靈敏度的音訊生命探測儀採用兩級放大技術,探頭內置頻率放大器,接收頻率範圍為14000Hz,主機收到目標信號後再次升級放大。這樣,它通過探測地下微弱的諸如被困者呻吟、呼喊、爬動、敲打等產生的音訊聲波和振動波,就可以判斷生命是否存在。

音訊生命探測儀是一套以人機交互為基礎的探測系統,包括信號的檢測、監聽、選取、儲存和處理等幾個方面。在研製過程中的關鍵技術包括:高靈敏度感測器的研製;通過對聲波和震動波數理模型的研究,確定信號有效性的判據,和有效信號源位置的判定。由於音訊生命探測儀是一種被動接收音訊信號,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,容易受到現場噪音的影響,探測速度較慢。

雷達生命探測儀是融合雷達技術、生物醫學工程技術於一體的生命探測設備。它主要利用電磁波的反射原理製成,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、心跳的有關資訊,從而辨識有無生命。雷達生命探測儀是目前世界上最先進的生命探測儀,它主動探測的方式使其不易受到溫度、濕度、噪音、現場地形等因素的影響,電磁信號連續發射機制更增加了其區域性偵測的功能。

超寬譜雷達生命探測儀是該類型中最先進的一種。它的穿透能力強,能探測到被埋生命體的呼吸、體動等生命特徵,並能精確測量被埋生命體的距離深度,具有強的抗干擾能力,不受環境溫度、熱物體和聲音干擾的影響,具有廣泛的應用前景。

超寬譜雷達生命探測儀具有很大的相對頻寬(信號的頻寬與中心頻率之比),一般大於25%,檢驗人體生命參數是以脈衝形式的微波束照射人體,由於人體生命活動(呼吸、心跳、腸蠕動等)的存在,使得被人體反射後的回波脈衝序列的重複週期發生變化。如果對經人體反射後的回波脈衝序列進行解調、積分、放大、濾波等處理並輸入電腦進行資料處理和分析,就可以得到與被測人體生命特徵相關的參數。

超寬譜雷達生命探測儀用於震區生命探測具有穿透力強、作用距離精確、抗干擾能力強、多目標探測能力強、探測靈敏度高等優點,探測距離可達3050m,穿透實體磚牆厚度可達2m以上,可隔著幾間房探測到人,並具有人體自動識別功能,在生命探測領域擁有廣泛的應用前景。與紅外生命探測儀、音訊生命探測儀相比更實用,因此成為研究的熱點。

生命探測技術的發展,必將使其應用範圍不斷擴大,如用於醫學上的非接觸式生命監護等,將通過更多的途徑挽救生命,造福人類。


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