生命探测仪原理及使用方法研究

李会平

摘 要：生命探測仪是美国超视安全系统公司最新研发的安全救生系统。该生命探测仪，使搜索救援工作更迅速、精确、安全，成功解决了多项困扰传统安全救生系统的问题，是目前国际上最先进的生命探测系统。根据不同工作原理，消防部队配备的生命探测仪可分为音频雷达生命探测仪、视频生命探测仪和雷达生命探测仪。

关键词：生命探测仪；原理；使用方法；应用

1 雷达生命探测仪

雷达生命探测仪适用于坍塌、地震和建筑物废墟下的救援工作。其适用机构有市政、消防、矿山救护等。此外，其亦可用于边界、港口、海关、海巡署、安检人员侦测货柜夹层等是否藏有偷渡人员的检查。

1.1系统构成

雷达生命探测仪由雷达主机和显示控制器两部分构成。

1.2工作原理

雷达生命探测仪原理是根据人体运动在雷达回波上产生时域多普勒效应，利用该效应来分析判断废墟内有是否存在生命体以及生命体的具体位置。它充分利用纳秒级电磁波脉冲穿透性强、分辨力高、频谱宽、功耗低、抗干扰性好的特性，广泛应用于坍塌事故、地震灾害等的现场救援工作。纳秒级脉冲电磁波由废墟表面向废墟内发射，对回波相参接收后进行信号处理，将瓦砾、墙壁等静止目标的回波信号滤除，仅对运动的心肺、肢体等动目标回波予以检测显示，达到探测并搜救幸存者的目的。该方法有效克服了红外、光学、音频等生命探测仪的技术缺陷，尤其适用于存在强噪声的灾害现场救援，帮助救援人员更为快速、准确的判断有无幸存者及其具体位置，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）首先将雷达生命探测仪的主机放置于合适位置，使探测面正对需探测的区域。

（2）搜救人员持显示控制器，距雷达主机5米以上，保持安静状态，尽量避免身体移动。

（3）开启雷达主机电源开关，打开电源。

（4）打开显示控制器电源开关，点击“进入系统”选项，进入“探测界面”中的“开始检测”，此时雷达主机即可开始扫描目标区域，并将结果反馈到显示控制器。

1.4注意事项

（1）电磁波不能穿透金属障碍物进行探测。

（2）距离信息越稳定，检测结果越可靠。

（3）使用完毕后，应先退出雷达探测软件，最后关闭雷达主机电源。

2 视频生命探测仪

视频生命探测仪适用于建筑物倒塌等的现场搜寻工作。通过探测器的视频探头，查询被困人员位置及状态信息，防水性能良好下雨天亦可使用。

2.1系统构成

视频生命探测仪主要组件包括显示屏、耳机、话筒、探测摄像头、照明灯、电缆线和电源。

2.2工作原理

视频生命探测仪的工作原理是利用物体发射或反射的光辐射转化成电信号，经信号处理器再现物体图像，达到搜索救援目的。视频探测仪前方接有一根软管或硬管，其末端则接的是照明灯和光纤探测摄像头。将探测摄像头深入救灾现场的缝隙中，通过摄像头可以直接发现被困者，并把探测到的影像资料投放到显示屏。

2.3使用方法

显示器电源采用干电池驱动，用电线连接至操作手柄，并在操作手柄顶端安装探测摄像头。仪器进行探测前应先清除障碍，打开电源开关，将摄像头深入坍塌建筑物内部开始搜寻。搜救人员通过显示器可观察到内部情况，并且能够通过探测仪与被困者进行通话。

2.4注意事项

（1）摄像装置易损坏，应严防摔碰、挤压，需轻拿轻放，注意防腐蚀、防水、防高温。

（2）探测时应开启探测摄像头的照明装置。

（3）探测过程中应注意保护探测摄像头的透镜，避免划伤。

3 音频生命探测仪

音频生命探测仪适用于坍塌、地震、建筑物坍塌的废墟救援。其在受限空间或常规方法难以接近的救援工作中，如塌陷建筑物、矿井、深井等有限空间比较适用。此外，变形的飞机、轮船、火车、汽车的事故及矿井、下水管线等地方也常用此设备搜救失踪人员。

3.1系统构成

音频生命探测仪组件包括主机、电源、音频传感器、对讲探头、耳机及连接电缆。

3.2工作原理

音频生命探测仪通过特殊的微电子处理器，识别空气或固体中传播的细微震动，来搜寻被困在废墟（混凝土、瓦砾或其他固体）下的幸存者。音频生命探测仪可将周围的背景噪音做过滤处理后，准确识别幸存者发出的呼喊、敲击、拍打、刻划等声音。生命探测仪还可以定位通过移动、敲击或呼叫求救的幸存者。

3.3使用方法

将各音频传感器与主机连接；将耳机与主机连接；打开主机电源；打开主机“传感器”，确保主机的所有音频传感器都有信号；根据现场情况合理布置音频传感器，利用耳机仔细监听。当有声音反馈时，立即找出信号最强的音频传感器，确定被困者位置。

3.4注意事项

（1）连接音频传感器时应注意凹凸槽，对正后进行连接并接牢，连接、设置音频传感器应按序号排列。

（2）音频传感器不宜放置过近，间距应保持1m以上，否则将显示相同幅度的信号。

（3）搜救现场应尽量保持安静。

4 生命探测仪

2008年5月12日，在汶川大地震的搜救工作中，我国和其它国家的搜救专家利用生命探测仪搜索抢救了数万名被困人员。其中，被救人员中被困时间最长的达二百一十多小时。生命探测仪在汶川大地震的搜救工作中，发挥了极其重要的作用。生命探测仪是通过接收由人体心脏发出的超低频电波所产生的电场来定位“活人”位置。生命探测仪上配备有特殊电波过滤器，将人类发出的电波频率与其它动物如猫、狗、牛、羊的区别开，并过滤去除。仪器一般配备两根侦测杆，其中长距离侦测杆的侦测距离为500公尺，短距离仅为20公尺。使用该设备侦测时应尽量靠近侦测目标。

该仪器有目标锁定功能。当探测器侦测到人体产生的电场后，侦测杆将自动锁定此电场。人体移动时，侦测杆也会相应动作。此外，仪器配备镭射光点，为操作者提供侦测杆方向。在计算机辅助和训练下，该仪器相较于其它生命探测仪能够更精准、迅速的侦测到人体目标。其运用范围广泛：

（1）搜救人员可在坍塌的建筑物中快速准确的侦测到被困人员。

（2）警方可侦测到歹徒与人质的位置，为攻坚提供参考。

（3）海关、港口、边界、海巡署、安检人员可侦测车辆和货柜夹层是否有偷渡人员。还可以利用长距离侦测杆协助海岸巡防人员侦测偷渡人员上岸位置。

5 结语

综上所述，生命探测仪作为新型的侦测器材，一经推出受到的广泛好评。救人永远是救灾的首位。经过实践检验之后，生命探测仪将进一步完善，并在未来的抢险救灾中扮演更加重要的角色。

参考文献

[1]博尔格斯J.光学的生命体征监测方法和测量装UK，2009，07.

[2]姚攀峰著.地震灾害对策.中国建筑工业出版社，2009.04.

（作者单位：冀中能源峰峰集团矿山救护大队）