走进生命探测仪 寻找遗落的人类气息

2014-03-21 09:24:17来源: ofweek 关键字:生命探测仪  电场  超低频电波
  生命探测仪出现在人们的视野当中已不在少数,很多的救援场合有它的鼎力相助,最后才给生命留下机会。尤其是汶川地震时,生命探测仪更是拯救了众多宝贵的生命。在如今灾难不断的社会里,近期的马航失联搜救中,生命探测仪也是救援官兵的必备仪器。今天小编给大家解析一下生命探测仪。
 
  据了解,生命探测仪是借着感应人体所发出超低频电波产生之电场(由心脏产生)来找到"活人"的位置。 配备特殊电波过滤器可将其它动物,诸如狗、猫、牛、马、猪等不同于人类的频率加以过滤去除,使生命探测仪只会感应到人类所发出的频率产生之电场。仪器配备两种不同侦测杆,长距离侦测杆侦测距离可达500公尺,短距离20公尺。人体发出的超低频电场可穿过钢筋混凝墙、钢板。仪器在碰到上述障碍物时,侦测距离会减少,但只要操作者向前靠近侦测地点,仍可精准地找到欲搜寻的人体目标。可以分为以下几种类型。
 
  红外探测
 
  红外生命探测仪任何物体只要温度在绝对零度以上都会产生红外辐射,人体也是天然的红外辐射源。但人体的红外辐射特性与周围环境的红外辐射特性不同,红外生命探测仪就是利用它们之间的差别,以成像的方式把要搜索的目标与背景分开。人体的红外辐射能量较集中的中心波长为9.4μm,人体皮肤的红外辐射范围为3~50μm,其中8~14μm占全部人体辐射能量的46%,这个波长是设计人体红外探测仪的重要的技术参数。
 
  红外生命探测仪能经受救援现场的恶劣条件,可在震后的浓烟、大火和黑暗的环境中搜寻生命。红外生命探测仪探测出遇难者身体的热量,光学系统将接收到的人体热辐射能量聚焦在红外传感器上后转变成电信号,处理后经监视器显示红外热像图,从而帮助救援人员确定遇难者的位置。
 
  红外探测设备最早应用于军事,并随着科学技术的发展而不断改进。1988年瑞典AGA公司推出的全功能热像仪能将温度的测量、修改、分析及图像采集、储存合于一体,并利用这一技术研制便携式全功能热像仪,主要用于军事侦查。随着社会的发展,各国都开始重视研制用于减少各种灾害造成的人员伤亡的技术设备,红外探测技术也由军用转变为救援仪器——红外生命探测仪。
 
  音频探测
 
  音频生命探测仪音频生命探测仪应用了声波及震动波的原理,采用先进的微电子处理器和声音/振动传感器,进行全方位的振动信息收集,可探测以空气为载体的各种声波和以其它媒体为载体的振动,并将非目标的噪音波和其它生命探测仪背景干扰波过滤,进而迅速确定被困者的位置。高灵敏度的音频生命探测仪采用两级放大技术,探头内置频率放大器,接收频率范围为1~4000Hz,主机收到目标信号后再次升级放大。这样,它通过探测地下微弱的诸如被困者呻吟、呼喊、爬动、敲打等产生的音频声波和振动波,就可以判断生命是否存在。
 
  音频生命探测仪是一套以人机交互为基础的探测系统,包括信号的检测、监听、选取、储存和处理等几个方面。在研制过程中的关键技术包括:高灵敏度传感器的研制;通过对声波和震动波数理模型的研究确定信号有效性的判据和有效信号源位置的判定。由于音频生命探测仪是一种被动接收音频信号和振动信号的仪器,救援时需要在废墟中寻找空隙伸入探头,容易受到现场噪音的影响,探测速度较慢。
 
  雷达探测
 
  雷达生命探测仪是融合雷达技术、生物医学工程技术于一体的生命探测设备。它主要利用电磁波的反射原理制成,通过检测人体生命活动所引起的各种微动,从这些微动中得到呼吸、心跳的有关信息,从而辨识有无生命。雷达生命探测仪是目前世界上最先进的生命探测仪,它主动探测的方式使其不易受到温度、湿度、噪音、现场地形等因素的影响,电磁信号连续发射机制更增加了其区域性侦测的功能。
 
超宽谱雷达生命探测仪是该类型中最先进的一种。它的穿透能力强,能探测到被埋生命体的呼吸、体动等生命特征,并能精确测量被埋生命体的距离深度,具有强的抗干扰能力,不受环境温度、热物体和声音干扰的影响,具有广泛的应用前景。超宽谱雷达生命探测仪具有很大的相对带宽(信号的带宽与中心频率之比),一般大于25%,检验人体生命参数是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。如果对经人体反射后的回波脉冲序列进行解调、积分、放大、滤波等处理并输入计算机进行数据处理和分析,就可以得到与被测人体生命特征相关的参数。
 
  超宽谱雷达生命探测仪用于震区生命探测具有穿透力强、作用距离精确、抗干扰能力强、多目标探测能力强、探测灵敏度高等优点,探测距离可达30~50m,穿透实体砖墙厚度可达2m以上,可隔着几间房探测到人,并具有人体自动识别功能,在生命探测领域拥有广泛的应用前景。与红外生命探测仪、音频生命探测仪相比更实用,因此成为研究的热点。生命探测技术的发展,必将使其应用范围不断扩大,如用于医学上的非接触式生命监护等,将通过更多的途径挽救生命,造福人类。
 
  光学探测
 
  又被称作“蛇眼生命探测仪”,是利用光反射进行生命探测的仪器。仪器的主体非常柔韧,像通下水道用的蛇皮管,能在瓦砾中自由扭动。仪器前面有细小的探头,可深入极微小的缝隙探测,类似摄像仪器,将信息传送回来,救援人员利用观察器就可以把瓦砾深处的情况看得清清楚楚。
 
  声波振动探测
 
  声波振动生命探测仪寻找生命靠的是识别被困者发出的声音。这种仪器有3至6个“耳朵”——振动传感器,它能根据各个“耳朵”听到声音先后的微小差异,采用逼近法来判断幸存者的具体位置。说话的声音对它来说最容易识别,因为设计者充分研究了人的发声频率。如果幸存者已经不能说话,只要用手指轻轻敲击发出微小的声响,也能够被它听到。即使被埋在一块相当严实的大面积水泥楼板下,只要心脏还有微弱的跳动,探测仪也能探测出来。
 
  生命探测仪的工作原理
 
  生命探测仪实际上是一个呼吸和运动探测器。雷达信号发送器连续发射电磁信号,对一定空间进行扫描.,接收器不断接收反射信号并对返回信号进行算法处理。如果被探测者保持静止,返回信号是相同的。如果目标在动,则信号有差异。通过对不同时间段接受的信号进行比较等算法处理,就可以判断目标是否在动。
 
   生命探测仪有很多的优点但缺点却在于只能探测生命迹象的存在无法探测出究竟有几个人,所以技术上仍存在改进的地方。而在这次的失联航班搜寻中小编也希望生命探测仪能发挥它的作用,早日搜寻到存活的生命。

关键字:生命探测仪  电场  超低频电波

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2014/0321/article_8990.html
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