生命探測儀原理及使用方法研究

李會平

摘 要：生命探測儀是美國超視安全系統公司最新研發的安全救生系統。該生命探測儀，使搜索救援工作更迅速、精確、安全，成功解決了多項困擾傳統安全救生系統的問題，是目前國際上最先進的生命探測系統。根據不同工作原理，消防部隊配備的生命探測儀可分為音頻雷達生命探測儀、視頻生命探測儀和雷達生命探測儀。

關鍵詞：生命探測儀；原理；使用方法；應用

1 雷達生命探測儀

雷達生命探測儀適用于坍塌、地震和建筑物廢墟下的救援工作。其適用機構有市政、消防、礦山救護等。此外，其亦可用于邊界、港口、海關、海巡署、安檢人員偵測貨柜夾層等是否藏有偷渡人員的檢查。

1.1系統構成

雷達生命探測儀由雷達主機和顯示控制器兩部分構成。

1.2工作原理

雷達生命探測儀原理是根據人體運動在雷達回波上產生時域多普勒效應，利用該效應來分析判斷廢墟內有是否存在生命體以及生命體的具體位置。它充分利用納秒級電磁波脈沖穿透性強、分辨力高、頻譜寬、功耗低、抗干擾性好的特性，廣泛應用于坍塌事故、地震災害等的現場救援工作。納秒級脈沖電磁波由廢墟表面向廢墟內發射，對回波相參接收后進行信號處理，將瓦礫、墻壁等靜止目標的回波信號濾除，僅對運動的心肺、肢體等動目標回波予以檢測顯示，達到探測并搜救幸存者的目的。該方法有效克服了紅外、光學、音頻等生命探測儀的技術缺陷，尤其適用于存在強噪聲的災害現場救援，幫助救援人員更為快速、準確的判斷有無幸存者及其具體位置，有效降低救援工作的工作量，提高救援效率。

1.3使用方法

（1）首先將雷達生命探測儀的主機放置于合適位置，使探測面正對需探測的區域。

（2）搜救人員持顯示控制器，距雷達主機5米以上，保持安靜狀態，盡量避免身體移動。

（3）開啟雷達主機電源開關，打開電源。

（4）打開顯示控制器電源開關，點擊“進入系統”選項，進入“探測界面”中的“開始檢測”，此時雷達主機即可開始掃描目標區域，并將結果反饋到顯示控制器。

1.4注意事項

（1）電磁波不能穿透金屬障礙物進行探測。

（2）距離信息越穩定，檢測結果越可靠。

（3）使用完畢后，應先退出雷達探測軟件，最后關閉雷達主機電源。

2 視頻生命探測儀

視頻生命探測儀適用于建筑物倒塌等的現場搜尋工作。通過探測器的視頻探頭，查詢被困人員位置及狀態信息，防水性能良好下雨天亦可使用。

2.1系統構成

視頻生命探測儀主要組件包括顯示屏、耳機、話筒、探測攝像頭、照明燈、電纜線和電源。

2.2工作原理

視頻生命探測儀的工作原理是利用物體發射或反射的光輻射轉化成電信號，經信號處理器再現物體圖像，達到搜索救援目的。視頻探測儀前方接有一根軟管或硬管，其末端則接的是照明燈和光纖探測攝像頭。將探測攝像頭深入救災現場的縫隙中，通過攝像頭可以直接發現被困者，并把探測到的影像資料投放到顯示屏。

2.3使用方法

顯示器電源采用干電池驅動，用電線連接至操作手柄，并在操作手柄頂端安裝探測攝像頭。儀器進行探測前應先清除障礙，打開電源開關，將攝像頭深入坍塌建筑物內部開始搜尋。搜救人員通過顯示器可觀察到內部情況，并且能夠通過探測儀與被困者進行通話。

2.4注意事項

（1）攝像裝置易損壞，應嚴防摔碰、擠壓，需輕拿輕放，注意防腐蝕、防水、防高溫。

（2）探測時應開啟探測攝像頭的照明裝置。

（3）探測過程中應注意保護探測攝像頭的透鏡，避免劃傷。

3 音頻生命探測儀

音頻生命探測儀適用于坍塌、地震、建筑物坍塌的廢墟救援。其在受限空間或常規方法難以接近的救援工作中，如塌陷建筑物、礦井、深井等有限空間比較適用。此外，變形的飛機、輪船、火車、汽車的事故及礦井、下水管線等地方也常用此設備搜救失蹤人員。

3.1系統構成

音頻生命探測儀組件包括主機、電源、音頻傳感器、對講探頭、耳機及連接電纜。

3.2工作原理

音頻生命探測儀通過特殊的微電子處理器，識別空氣或固體中傳播的細微震動，來搜尋被困在廢墟（混凝土、瓦礫或其他固體）下的幸存者。音頻生命探測儀可將周圍的背景噪音做過濾處理后，準確識別幸存者發出的呼喊、敲擊、拍打、刻劃等聲音。生命探測儀還可以定位通過移動、敲擊或呼叫求救的幸存者。

3.3使用方法

將各音頻傳感器與主機連接；將耳機與主機連接；打開主機電源；打開主機“傳感器”，確保主機的所有音頻傳感器都有信號；根據現場情況合理布置音頻傳感器，利用耳機仔細監聽。當有聲音反饋時，立即找出信號最強的音頻傳感器，確定被困者位置。

3.4注意事項

（1）連接音頻傳感器時應注意凹凸槽，對正后進行連接并接牢，連接、設置音頻傳感器應按序號排列。

（2）音頻傳感器不宜放置過近，間距應保持1m以上，否則將顯示相同幅度的信號。

（3）搜救現場應盡量保持安靜。

4 生命探測儀

2008年5月12日，在汶川大地震的搜救工作中，我國和其它國家的搜救專家利用生命探測儀搜索搶救了數萬名被困人員。其中，被救人員中被困時間最長的達二百一十多小時。生命探測儀在汶川大地震的搜救工作中，發揮了極其重要的作用。生命探測儀是通過接收由人體心臟發出的超低頻電波所產生的電場來定位“活人”位置。生命探測儀上配備有特殊電波過濾器，將人類發出的電波頻率與其它動物如貓、狗、牛、羊的區別開，并過濾去除。儀器一般配備兩根偵測桿，其中長距離偵測桿的偵測距離為500公尺，短距離僅為20公尺。使用該設備偵測時應盡量靠近偵測目標。

該儀器有目標鎖定功能。當探測器偵測到人體產生的電場后，偵測桿將自動鎖定此電場。人體移動時，偵測桿也會相應動作。此外，儀器配備鐳射光點，為操作者提供偵測桿方向。在計算機輔助和訓練下，該儀器相較于其它生命探測儀能夠更精準、迅速的偵測到人體目標。其運用范圍廣泛：

（1）搜救人員可在坍塌的建筑物中快速準確的偵測到被困人員。

（2）警方可偵測到歹徒與人質的位置，為攻堅提供參考。

（3）海關、港口、邊界、海巡署、安檢人員可偵測車輛和貨柜夾層是否有偷渡人員。還可以利用長距離偵測桿協助海岸巡防人員偵測偷渡人員上岸位置。

5 結語

綜上所述，生命探測儀作為新型的偵測器材，一經推出受到的廣泛好評。救人永遠是救災的首位。經過實踐檢驗之后，生命探測儀將進一步完善，并在未來的搶險救災中扮演更加重要的角色。

參考文獻

[1]博爾格斯J.光學的生命體征監測方法和測量裝UK，2009，07.

[2]姚攀峰著.地震災害對策.中國建筑工業出版社，2009.04.

（作者單位：冀中能源峰峰集團礦山救護大隊）