| 三种生命探测仪及其在地震救助中的应用 |
| 时间：2020-08-24 17:21:45 点击： 次 |
| 国内外历次大地震抢救生命的事实证明，对压埋人员抢救越快速及时，救出救活的可能性越大。据有关专家调查统计，唐山地震后，震后第一天内将被压埋人员救出救活率为81％；第二天内救出救活率为53％；第三天内救出救活率为36.7％；第四天内救出救活率为19％；第五天内救出救活率为7.4％；再晚，救活的希望就很小了。上述数据表明，实施救助的时间越早，救出的人员越多；尤其震后72小时内是救助被困人员的关键时期。 随着我国现代化、城市化建设的加快，城市建（构）筑物的规模、高度以及跨度都逐渐增加，人口密度也越来越大。一旦发生地震灾害，人员伤亡、建（构）筑物破坏程度会更加严重，救援工作难度越来越大，这对救援技术和设备提出了更高的要求。为了对被困人员实施高效有序的救援，除了要确保紧急救援队伍反应迅速、机动性高和突击性强之外，同样重要的是要配备必要的高新救助技术设备。先进的救助技术与装备是提高救助成功率，最大限度减轻人员伤亡的技术保障。然而，我国在地震应急救助高新技术领域几乎是空白，缺乏实用有效的救助设备，迫切需要开展高新救助技术的攻关，研究地震救助技术中的关键技术。 2主要研究内容、技术思路及关键技术 研制非接触式生命搜索与定位技术，探测倒塌建（构）筑物下幸存者发出的生理、物理、化学信息，并确定被压、埋人员的位置、人数和生存状态，对受困人员给予适当的生理、心理支持，以提高救助成功率。研究地震灾害现场生命搜索与救援支持系统，提出符合中国特色的城市搜索救援理论，编制完成城市地震灾害现场搜索与救援实用技术和规范，从而初步建立地震救助生命搜索与定位技术系统。 2.1光学探生仪 光学探生仪由探头、可变长金属杆和监视器等部件构成。它可以通过废墟堆积层中空隙或专用钻机钻孔，伸入被困人员附近，确定其位置和生存状态。 光学探生仪主要用于在地震等灾害造成的残垣断壁中快速、准确地寻找被困人员。因此，在研制光学探生仪时，充分考虑了地震灾害救助现场的恶劣条件和对仪器的特殊要求：①仪器进入通道及使用空间狭小，障碍因素多变；②来自幸存者的有效声、光信息往往十分微弱；③灾后现场往往无电、黑暗气候条件差；④仪器应具有直接显示、微声探测和通话等功能。 研制光学探生仪的技术思路是采用光源组件、球像面成像物镜、光学校正镜、图像传感器构成微光探头，把麦克风和喇叭小型化并集成在探头上，通过可变长杆体内的导线把音、视频信号传送到监视器（图2）。光学探生仪采用了球像面成像物镜和双向传输音频、单向传输视频技术。关键技术内容和技术工艺包括：①研制小型球像面成像物镜，通过科学计算和实验确定最佳视场角；②通过模拟实验总结出探头内各部件的空间排列和组合方式。 2.2声波／振动探生仪 声波／振动探生仪是一个由高灵敏度传感器、高精度专用数据采集系统及多功能专用数据采集系统和多功能专用计算机处理系统组成的探测系统，能探测和分析幸存者的移动、敲击和呼叫通过介质发出的微小振动呼救信号，确定被困人员的位置。该系统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、存储和处理几个方面。处理识别系统按模块化设计实现，使其升级快捷方便。 研制声波／振动探生仪的技术思路是建立由高灵敏传感器、高精度数据采集卡和专用计算机组成的信号处理探测系统。探测被困人员发出的微弱求救信号，确定被困人员的位置。 研制声波／振动探生仪是在对声波／振动数理模型进行深入研究的基础上，采用了计算机技术进行判断。关键技术内容和技术工艺包括：①高灵敏度传感器的研制；②通过对声波和振动波数理模型的研究，确定信号的有效性判据和有效信号源的位置判定。 2.3红外热像仪 任何物体只要在绝对零度以上都会产生红外辐射，人体也不例外。研究表明，人体的红外辐射特性与周围环境的红外辐射特性不同，热成像生命探测仪利用了他们之间的差别，以成像的方式把要搜索的目标与背景分开。根据普朗克热辐射定律可以算出，人体体温在37℃时，其红外辐射的中心波长为λ＝9.4μm，其中8～14μm占人体全部辐射能量的46％，这种光谱段是设计热成像生命探测器的一个重要技术依据。红外热像仪不受限于工作环境照度，不需要附加照明光源，可在地震后的浓烟、大火及黑暗等环境中搜索生命。红外热像仪研制的主要内容是研制开发先进、轻便、高效、安全、实用的头盔式红外热像仪。研制成头盔式的目的是将使用者的双手解放出来，用于救援，这样更适合于在震后救援环境中使用。 本专题研制的红外热像仪的技术思路和特点是，探测头选用非致冷焦平面（UFPA），并将其小型化后集成在头盔上（图4）。关键技术内容和技术工艺包括：①焦平面的选择及探测头研制；②把高精度红外热成像系统小型化并将其集成在头盔上。 2.4地震灾害现场生命搜索与救援支持系统 在通过对我国现有的地震应急反应组织体系、国内外地震灾害现场生命搜索救援理论、方法与实践，地震救助现场高新技术的应用，以及安全保障技术的基础性研究，探讨支持完成城市搜索与救援任务各主要因素的作用、特点及内在联系，建立符合中国国情的城市地震灾害现场搜索与救援模式，形成较完整的地震灾害现场生命搜索与救援支持系统。指导地震灾害救助现场搜索与救援工作，充分发挥高新救助技术设备的作用，对被压埋的幸存者实施行有效救助。本专题的关键技术内容和技术工艺包括：①搜索理论在城市地震灾害救助现场中的应用；②建筑物倒塌类型及生存空间模式的研究。 |
| 上一篇：中国即将成为全球最大环保产业国家 下一篇：仪器仪表行业大力发展装备自动化 |
地址： 江苏省金湖县工业园区智瑞科技园
电话： 0517-86918008
0517-86918028
0517-86918098
传真： 0517-86918058
关注我们
客服一
客服二
客服三
