事业单位公共基础知识：“生命探测仪”发展历程

　　近些年来，地震频发，给人类的生产生活带来了巨大的影响，威胁着百姓的生命安全。不过，随着科技的不断进步，我们与之抗衡的能力也在不断增强。那么我们是怎么在地震下保障人民生命安全的呢?我们在抗震救灾中使用最广泛的仪器设备又是什么呢?今天一起走进关于抗震救灾中使用最广泛的仪器设备——生命探测仪吧。

　　音频生命探测仪——灵敏的“顺风耳”

　　(一)音频生命探测仪简述

　　音频生命探测仪采用特殊的微电子处理器，能够识别在空气或固体中传播的微小震动，适合搜寻被困在混凝土、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、刻划或敲击等。与此同时，还可以将周围的背景噪音做过滤处理。灾难过后，搜索幸存者的过程是一个与时间的赛跑。生命探测仪可以救助人员定位那些通过移动，敲击或者呼叫求救的幸存者。经验表明，掩埋在倒塌的建筑物下面的幸存者常常可以听到救援人员的声音，但是救援人员却无法听到他们。混凝土和碎石会把所有的声波挡住。但是，如果幸存者可以敲击，刮擦，或者移动，倒塌的结构仍然可以有效的传递这些声音。这些声音人的耳朵不能够听到，但是他们可以被电子听觉设备听到。

　　(二)音频生命探测仪的适用范围

　　适合狭小空间的深度探测，解决音频传感器的不足，极小的声音也能被发现。

　　(三)音频生命探测仪的弊端

　　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，容易受到现场噪声的影响，而且探测速度较慢。因此，此类生命探测仪正在逐步被其他探测仪所替代。

　　二、红外生命探测仪

　　(一)红外生命探测仪简述

　　任何物体只要温度在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，从而救援人员确定遇难者的位置。

　　(二)红外生命探测仪的适用范围

　　适用于有限空间及常规方法救援人员难以接近的救援工作，如反馈塌陷的建筑物、深井、矿井等有限空间里被困受害者的情况;变形的汽车里、飞机、轮船、火车的失事及肉眼难以看到的地方、下水管线、矿井及地下位置寻找失踪人员。给搜救人员带来极大的方便。

　　适合于地震、坍塌、建筑物倒塌下的废墟救援，适用于消防、市政、矿山救护等机构。

　　(三)红外生命探测仪的弊端

　　由于红外辐射是一种长波辐射，能量小，穿透力强，很容易被一般的物质所吸收，这就导致了红外生命探测仪的探测范围存在局限。如果受困者被红外吸收能力较强的物体所掩埋或者掩埋较深，很可能就无法被探测到。

　　三、雷达生命探测仪——明察秋毫的“千里眼”

　　雷达生命探测仪是集雷达技术、生物医学工程技术于一体的生命探测设备，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。

　　它的工作原理是基于人体运动在雷达回波上产生的时域多普勒效应来进行分析判断废墟内有无生命体存在以及生命体得具体位置信息。

　　它充分利用纳秒级电磁波脉冲的频谱宽、穿透性强、分辨力高、抗干扰性好、功耗低等特性，在地震灾害、坍塌事故等救援现场，由废墟表面向废墟内发射纳秒级脉冲电磁波，并对回波相参接收后进行信号处理，对墙壁、瓦砾等静止目标回波予以滤除，仅仅对远动的肢体、心肺等动目标回波进行检测显示，从而实现探测、搜救幸存者的目的。

　　(二)红外生命探测仪的适用范围

　　海防：港口、船舱、货柜、空屋等非法偷渡者可能藏匿地点的排查

　　警方霹雳小组人员可侦测到歹徒与人质的位置，供攻坚时的参考。

　　公安：武警、军事危险区域及各种复杂障碍区域的搜索和跟踪，可及早发现目标，减少伤亡。

　　海巡署、海关、边界、港口、安检人员可侦测货柜夹层是否有偷渡人员。长距离天线侦搜距离达500公尺，可协助海岸巡防人员侦测偷渡人员上岸位置。

　　监狱：在监狱门口对过往车辆进行排查，预防犯人非法偷逃。

　　(三)雷达生命探测仪的技术优势

　　雷达生命侦测仪旨在解决当前市场上现存救生系统的根本缺点。当前的救生系统除了无法穿透障碍物侦测移动外，大部分的系统，例如摄像系统，侦测的范围非常有限并且只有在移动的遇险者进入摄像机镜头或传感器的视野后才能报警。基于音频的侦测系统大大受限于距离，障碍物，残垣以及遇险者是否还强壮和清醒到能够发出声音。

　　雷达的生命侦测仪可以在30秒内侦测出范围内遇险者的移动和呼吸，可以穿透障碍物(例如钢筋混凝土砖墙，柏油层，泥石流和雪崩造成的积雪)进行侦测，不受声音和背景噪音的影响。超视安全系统公司的传感器可以发出包含目标信息的信号，从而使侦测活动更快，更精确，也使得参与救难的急救者，安全人员和军事人员自身更加安全。

　　例题展示

　　【题型】单选题

　　1.灾难来临时，生命探测仪是非常有效的救援仪器。下列各项中，在地震中最有效的是哪一个：

　　A.雷达探测仪

　　B.光学探测仪

　　C.音频生命探测仪

　　D.红外探测仪

　　【答案】A

　　【解析】第一步，本题考查物理常识。

　　第二步，雷达生命探测仪是集雷达技术、生物医学工程技术于一体的生命探测设备，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。因此，采用雷达生命探测仪可以全方位地对震后废墟进行探测，如同一双无所不知的千里眼，一“望”而去，受困者的被困地点便可一清二楚地被搜救者获知，从而进行救援。雷达生命探测仪主动探测的方式使其不易受到温度、湿度、噪声、现场地形等因素的影响，并且电磁波的性质也使它增加了侦测的范围。可以说，这是目前世界上最先进的生命探测仪。A项正确。

　　因此，选择A选项。

　　【拓展】B项：光学探测仪是一种用来检测光信号的仪器，它主要包括光学探测器、前置放大器和数据处理装置三部分。光学探测器是光学信号转换为电学信号的核心部件，前置放大器负责对光学信号进行放大，数据处理装置则对放大后的信号进行处理和分析。它在光学、生物、化学、物理等领域都有着广泛的应用，但不适用于地震救援。B项错误。

　　C项：音频生命探测仪是一种应用声波及震动波原理的探测仪器，适用于有限空间及常规方法救援人员难以接近的救援工作。一旦幸存者敲击、刮擦，或者呼叫求救，这些声音人的耳朵不能够听到，但是音频生命探测仪可以发现。不过由于容易受到现场噪音的影响，探测速度较慢，通常先用搜救犬寻找废墟内幸存者的大致方位，然后再使用音频生命探测仪进行探测、监听，搜救效率及准确性。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，容易受到现场噪声的影响，而且探测速度较慢。因此，此类生命探测仪正在逐步被其他探测仪所替代。C项错误。

　　D项：红外生命探测仪：红外生命探测仪利用红外热成像的原理，通过探测出遇难者身体的热量，从而救援人员确定遇难者的位置，是最常用的生命探测仪之一。红外生命探测仪能经受救援现场的恶劣条件，即使是在震后的浓烟、大火和黑暗的环境中也能准确搜寻生命。但是，由于红外辐射是一种长波辐射，能量小，穿透力强，很容易被一般的物质所吸收，这就导致了红外生命探测仪的探测范围存在局限。如果受困者被红外吸收能力较强的物体所掩埋或者掩埋较深，很可能就无法被探测到。D项错误。