生命探测仪的技术原理与应用改进措施
  • 特种装备网    发布时间: 2017-09-03     关注我们:
  •     摘要:生命探测仪被消防部队广泛应用于各类抢险救灾中,特别是在地震、建筑物倒塌等重大抢险救灾工作中,生命探测仪扮演着十分重要的角色。就生命探测仪的基本原理、设备自身的优缺点和消防部队在生命探测仪应用与管理中存在的问题进行分析,进而有针对性地提出生命探测仪的改进措施和发展前景,以期能够推动消防救援与生命搜救工作的进一步发展。

        关键词:消防;生命探测仪;技术原理;改进措施

        在人类的长期发展历史进程中,自然灾害成为威胁人类生存与和平生活的重要影响因素,尤其是在地震、海啸以及其他重大地质灾害面前,生命显得极其的脆弱与渺小。当自然灾害发生之时,如何竭尽所能以最快的速度抢救危险之中的生命,无疑成了最为关键的任务。随着现代救援技术的不断发展,越来越多的高新技术成果开始应用于消防救援工作之中,生命探测仪就是其中具有代表性的设备之一。例如,在2008年5月12日的四川汶川地震、2010年4月14日的青海玉树地震、2010年8月7日的甘肃舟曲泥石流、2016年11月24日江西丰城电厂发生的倒塌事故等救援工作中,生命探测仪都发挥了重要作用。

        一、生命探测仪的类型及原理

        生命探测仪是重大灾害事故之后生命搜救工作的重要组成部分,也是当前世界各国救援工作领域中最为专业与先进的搜救检测工具,在定位、探索与搜寻生命体方面发挥着不可替代的作用。由于生命探测仪的构造存在差异,仪器的类型分类也呈现出多样化发展,这就需要在救援活动之前进行有针对性的选择。在目前的消防救援领域,生命探测仪主要有以下几种类型:

        (一)音频生命探测仪

        音频生命探测仪目前已发展到第四代产品。通过两个或多个极灵敏的音频震动探测仪,能够识别在空气或固体中传播的微小震动,适合搜寻被困人员,并可通过音频传输系统与被掩埋的人员建立联系。它的特点是使用两个音频滤波器,可以将周围的背景噪音作过滤处理,能够有效屏蔽来自救援现场的重型卡车或者其他重型机械所产生的噪音。主要应用于被困在混凝土、瓦砾或其他固体下的幸存者,能准确识别来自幸存者的声音如呼喊、拍打、划刻或敲击等。音频生命探测仪优点是灵敏性高,缺点是由于其自身是一种被动接收音频声波的仪器,因此容易受到现场噪音的影响,探测速度较慢。在市场上较常见的有法国雷德尔公司及加拿大DELSAR公司生产的音频生命探测仪。

        (二)视频生命探测仪

        视频生命探测仪也叫光学生命探测仪,俗称“蛇眼生命探测仪”。主要是利用摄像头进行可视性探测,可形象地理解为“胃镜”。其特点是探头可以伸人灾害现场细小缝隙,利用可见光,通过CCD传感器摄像传送到显示屏成像,可以直观地发现被困人员。主要应用于对难以到达的地方进行快速的定性检查,广泛应用于矿山、地震、塌方救援中。视频生命探测仪的优点在于可以直观看到受害者,操作简单。缺点是视频生命探测仪必须要求现场有或大或小的孔洞、裂缝等,才能将探头伸人观察到内部的情况,光纤探头容易被泥土等污染而造成图像不清,而且一旦碰到障碍物便无法前行,因此在使用中也受到一定的限制。视频生命探测仪多与音频生命探测制成一体,综合使用,一般用于确定已发现幸存者的具体位置情况。比较常见的有日本YONE公司、法国雷德尔公司、美国ZISTOS公司、加拿大DEL—SAR公司生产的光学生命探测仪。

        (三)雷达生命探测仪

        雷达生命探测仪的原理是感应人体所发出超低频电波产生的电场(由心脏产生)来找到“活人”的位置。超宽谱雷达检测人体的生命参数与连续波雷达的原理有所不同,它以脉冲形式的微波束照射人体,由于人体生命活动(呼吸、心跳、肠蠕动等)的存在,使得被人体反射后的回波脉冲序列的重复周期发生变化,从而对人体进行搜救。其特点是能够探测到微弱的呼吸和运动,且不受环境温度和声音干扰,也不影响其他无线设备。其缺点为雷达电磁波无法穿透实心金属屏蔽墙而探测到墙后的被困人员,这在大跨度钢结构建筑倒塌救援中受到很大限制,并且在操作过程中要确保掌上电脑与无线探测发射器之间的距离在规定范围内。雷达生命探测仪在国内市场出现最早的为美国超视公司的“莱福”,现在随着救援行业的兴起,国内逐渐出现了一些以研究震动技术为主的专业生产厂家,如西安必肯科技发展有限公司生产的雷达生命探测仪在国内应用广泛。

        (四)超低频电磁生命探测仪

        超低频电磁生命探测仪是利用人体心肌跳动产生的超低频电磁能,来进行生命探测,可有效区分人与其他动物。其特点是采用被动工作方式,工作时自身无声,难以被对方发现,可穿过金属、墙壁和深水等对人体定位。主要应用于采空区探测、含水层探测、巷道探测等领域。

        (五)静电场生命探测仪

        静电场生命探测仪是利用人体能够产生静电场以及两个极性相反的静电场之间存在吸引力的原理。它的特点是设备较轻,仅有0.45kg,使用时天线弯折的方向就是被困人员方向。缺点是由于操作方法的不同,以及每个人的静电场不同,探测效果的差距比较大。比较典型的有美军为特种部队研制的静电场隔墙探测仪。

        (六)气敏生命探测仪

        气敏生命探测仪的原理是测量现场人类呼出二氧化碳气体的浓度,当现场二氧化碳的浓度上升到1100ppm以上时,气敏生命探测仪就可以探测到人体的存在信号。特点是操作和维修都比较方便,不足之处是其对环境的要求比较高,只能在密闭环境、无风的地方应用。主要用于建筑物等倒塌灾害现场的人员搜寻。

        二、生命探测仪的应用

        我国地域广阔,地形、地质复杂,自然灾害多发。2008年5月12日四川汶川地震救援工作中,全国各地公安消防部队赶赴现场,携带大量的救援装备,其中国内的生命探测仪共分三大类:热红外生命探测仪、视频生命探测仪和雷达生命探测仪。特别是雷达生命探测仪,以其自身的科技优势,在生命搜救工作中发挥了突出作用。2016年11月2413江西丰城电厂发生的倒塌事故救援工作中,江西省公安消防总队迅速调集大量救援力量及装备赶赴现场,其中生命探测仪就带了12台,在救援工作中起到了重要作用。哪里有倒塌类事故,哪里就能发现各类生命探测仪的身影,在各类事故灾害发生时,生命探测仪已经成为救援工作的一部分。

    [来源:武警学院学报  责任编辑:黄强]
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