事業單位公共基礎知識：“生命探測儀”發展歷程

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近些年來，地震頻發，給人類的生產生活帶來了巨大的影響，威脅著百姓的生命安全。不過，隨著科技的不斷進步，我們與之抗衡的能力也在不斷增強。那么我們是怎么在地震下保障人民生命安全的呢?我們在抗震救災中使用最廣泛的儀器設備又是什么呢?今天，同學們就跟著圖圖的腳步，一起走進關于抗震救災中使用最廣泛的儀器設備——生命探測儀吧。

音頻生命探測儀——靈敏的“順風耳”

(一)音頻生命探測儀簡述

音頻生命探測儀采用特殊的微電子處理器，能夠識別在空氣或固體中傳播的微小震動，適合搜尋被困在混凝土、瓦礫或其他固體下的幸存者，能準確識別來自幸存者的聲音如呼喊、拍打、刻劃或敲擊等。與此同時，還可以將周圍的背景噪音做過濾處理。災難過后，搜索幸存者的過程是一個與時間的賽跑。生命探測儀可以幫助救助人員定位那些通過移動，敲擊或者呼叫求救的幸存者。經驗表明，掩埋在倒塌的建筑物下面的幸存者常�？梢月牭骄仍�人員的聲音，但是救援人員卻無法聽到他們�；炷�土和碎石會把所有的聲波擋住。但是，如果幸存者可以敲擊，刮擦，或者移動，倒塌的結構仍然可以有效的傳遞這些聲音。這些聲音人的耳朵不能夠聽到，但是他們可以被電子聽覺設備聽到。

(二)音頻生命探測儀的適用范圍

適合狹小空間的深度探測，解決音頻傳感器的不足，極小的聲音也能被發現。

(三)音頻生命探測儀的弊端

由于音頻生命探測儀是一種被動接收音頻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，容易受到現場噪聲的影響，而且探測速度較慢。因此，此類生命探測儀正在逐步被其他探測儀所替代。

二、紅外生命探測儀

(一)紅外生命探測儀簡述

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范圍為3～50μm，其中8～14μm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，可在震后的濃煙、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傳感器上后轉變成電信號，處理后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。

(二)紅外生命探測儀的適用范圍

適用于有限空間及常規方法救援人員難以接近的救援工作，如反饋塌陷的建筑物、深井、礦井等有限空間里被困受害者的情況;變形的汽車里、飛機、輪船、火車的失事及肉眼難以看到的地方、下水管線、礦井及地下位置尋找失蹤人員。給搜救人員帶來極大的方便。

適合于地震、坍塌、建筑物倒塌下的廢墟救援，適用于消防、市政、礦山救護等機構。

(三)紅外生命探測儀的弊端

由于紅外輻射是一種長波輻射，能量小，穿透力強，很容易被一般的物質所吸收，這就導致了紅外生命探測儀的探測范圍存在局限。如果受困者被紅外吸收能力較強的物體所掩埋或者掩埋較深，很可能就無法被探測到。

三、雷達生命探測儀——明察秋毫的“千里眼”

雷達生命探測儀是集雷達技術、生物醫學工程技術于一體的生命探測設備，主要利用電磁波的反射原理制成，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、心跳的有關信息，從而辨識有無生命。

它的工作原理是基于人體運動在雷達回波上產生的時域多普勒效應來進行分析判斷廢墟內有無生命體存在以及生命體得具體位置信息。

它充分利用納秒級電磁波脈沖的頻譜寬、穿透性強、分辨力高、抗干擾性好、功耗低等特性，在地震災害、坍塌事故等救援現場，由廢墟表面向廢墟內發射納秒級脈沖電磁波，并對回波相參接收后進行信號處理，對墻壁、瓦礫等靜止目標回波予以濾除，僅僅對遠動的肢體、心肺等動目標回波進行檢測顯示，從而實現探測、搜救幸存者的目的。

(二)紅外生命探測儀的適用范圍

海防：港口、船艙、貨柜、空屋等非法偷渡者可能藏匿地點的排查

警方霹靂小組人員可偵測到歹徒與人質的位置，供攻堅時的參考。

公安：武警、軍事危險區域及各種復雜障礙區域的搜索和跟蹤，可及早發現目標，減少傷亡。

海巡署、海關、邊界、港口、安檢人員可偵測貨柜夾層是否有偷渡人員。長距離天線偵搜距離達500公尺，可協助海岸巡防人員偵測偷渡人員上岸位置。

監獄：在監獄門口對過往車輛進行排查，預防犯人非法偷逃。

(三)雷達生命探測儀的技術優勢

雷達生命偵測儀旨在解決當前市場上現存救生系統的根本缺點。當前的救生系統除了無法穿透障礙物偵測移動外，大部分的系統，例如攝像系統，偵測的范圍非常有限并且只有在移動的遇險者進入攝像機鏡頭或傳感器的視野后才能報警�；�于音頻的偵測系統大大受限于距離，障礙物，殘垣以及遇險者是否還強壯和清醒到能夠發出聲音。

雷達的生命偵測儀可以在30秒內偵測出一定范圍內遇險者的移動和呼吸，可以穿透障礙物(例如鋼筋混凝土磚墻，柏油層，泥石流和雪崩造成的積雪)進行偵測，不受聲音和背景噪音的影響。超視安全系統公司的傳感器可以發出包含目標指定信息的信號，從而使偵測活動更快，更精確，也使得參與救難的急救者，安全人員和軍事人員自身更加安全。

例題展示

【題型】單選題

1.災難來臨時，生命探測儀是非常有效的救援儀器。下列各項中，在地震中最有效的是哪一個：

A.雷達探測儀

B.光學探測儀

C.音頻生命探測儀

D.紅外探測儀

【答案】A

【解析】第一步，本題考查物理常識。

第二步，雷達生命探測儀是集雷達技術、生物醫學工程技術于一體的生命探測設備，主要利用電磁波的反射原理制成，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、心跳的有關信息，從而辨識有無生命。因此，采用雷達生命探測儀可以全方位地對震后廢墟進行探測，如同一雙無所不知的千里眼，一“望”而去，受困者的被困地點便可一清二楚地被搜救者獲知，從而進行救援。雷達生命探測儀主動探測的方式使其不易受到溫度、濕度、噪聲、現場地形等因素的影響，并且電磁波的性質也使它增加了偵測的范圍�？梢哉f，這是目前世界上最先進的生命探測儀。A項正確。

因此，選擇A選項。

【拓展】B項：光學探測儀是一種用來檢測光信號的儀器，它主要包括光學探測器、前置放大器和數據處理裝置三部分。光學探測器是光學信號轉換為電學信號的核心部件，前置放大器負責對光學信號進行放大，數據處理裝置則對放大后的信號進行處理和分析。它在光學、生物、化學、物理等領域都有著廣泛的應用，但不適用于地震救援。B項錯誤。

C項：音頻生命探測儀是一種應用聲波及震動波原理的探測儀器，適用于有限空間及常規方法救援人員難以接近的救援工作。一旦幸存者敲擊、刮擦，或者呼叫求救，這些聲音人的耳朵不能夠聽到，但是音頻生命探測儀可以發現。不過由于容易受到現場噪音的影響，探測速度較慢，通常先用搜救犬尋找廢墟內幸存者的大致方位，然后再使用音頻生命探測儀進行探測、監聽，提高搜救效率及準確性。由于音頻生命探測儀是一種被動接收音頻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，容易受到現場噪聲的影響，而且探測速度較慢。因此，此類生命探測儀正在逐步被其他探測儀所替代。C項錯誤。

D項：紅外生命探測儀：紅外生命探測儀利用紅外熱成像的原理，通過探測出遇難者身體的熱量，從而幫助救援人員確定遇難者的位置，是最常用的生命探測儀之一。紅外生命探測儀能經受救援現場的惡劣條件，即使是在震后的濃煙、大火和黑暗的環境中也能準確搜尋生命。但是，由于紅外輻射是一種長波輻射，能量小，穿透力強，很容易被一般的物質所吸收，這就導致了紅外生命探測儀的探測范圍存在局限。如果受困者被紅外吸收能力較強的物體所掩埋或者掩埋較深，很可能就無法被探測到。D項錯誤。

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