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生命探测仪的种类介绍《资讯》

发布时间:2020-08-17 13:39:47 阅读: 来源:焊条厂家

2017-06-27 14:46:13来源: 贤集网

1、音频生命探测仪

声波是在弹性介质中传播的压力振动, 是一种球形的阵面波 ,它能在空气 、 水 、 金 属 、 木材等弹性介质中传递。音频生命探测仪应用其传播原理, 采用振动传感器和微电子处理器 , 对灾害现场进行全方位振动信息收集 , 可探测空气 、 水、 金属、 木材等介质的振动幅度 , 并排除周 围环境引起噪音干扰波 , 快速判定被困人员位置。音频生命探测仪探头内装有高灵敏度传感器 , 用于探测振动频率为 1~4 000 H z 的振 动信号 , 音频探头内部装设有频率放 大器 , 可增强接收到的外部信号强度 , 主处理器对接收到的放大信号再次进 行放大增 强 , 这样大大增强了探测灵敏度 , 可发现微弱的振动信号。音频 生命探 测系统主要包括信号采集 、 数理建模 、 信号检测与选取、 声源定位和音频输出等几个模块。

2、红外生命探测仪

正常情况下 ,物体都会产生红外辐射 ,每种物体产生的红外辐射具有自身的特点。人 体产生的红外辐射与周围环境产生的红外辐射是有明显区别的 ,利用这 点可以以成像的方式把人体与周围环境区别开。红外生命探测仪就是利用这一点来探测生命体的存在。人体红外辐射的中心波长约为9.4μm,皮肤的红外辐射 范围约为3 ~5 μm, 8 ~ 1 4 μm 波段红外辐射能量占人体全部辐射总量的4 6%,红外生命探测仪正是根据这个技术参数进行设计的。红外生命探测仪配备热红外探头,通过探头采集被困人员的身体热辐射能量 ,然后利用光学系统 将采集到的能量聚焦在红外传感器上 ,红外信号转变成电信号后进行数据分析处理 ,最后 ,处理结果经过图像合成 ,再经显视器输出红外热像图 ,进而给搜救队员指出压埋人员的大致位置。

3、雷达波生命探测仪

生物医学工程技术与雷达技术相融合形成了雷达生命探测设备。根据HAETC ( 休斯高级电磁技术中心 ) 对电磁波在多种介质中穿透特性的测量研究可知 :频率介于 l ~1 0 G Hz 的 电磁波在穿过混凝土墙体时衰减很小 ,而且电磁波频 率越低 ,衰减越少。频率为8 GHz的电磁波穿过普通混凝土墙体后衰减大约为 1 0 d B ,频 率为2 GH z 的电磁波穿过普通混凝土墙体后衰减低于5 d B。因此 ,利用频率低于1 0 G Hz 的电磁波可对砖块和混凝土构筑的墙体进行穿透探测 ,该频段的电磁波穿透墙体后仍可探测数十米距离范围内被困人员的呼吸 、心跳和移动等生命体征信息口。雷达生命探测仪主要利用电磁波的反射原理制 成 ,由雷达天线定向集中地发射电磁波 ;该 电磁波能穿透混凝土墙体 、碎石 、瓦砾等障碍物 ,与人体接触后 ,反射电磁波的波形产生变 化 ,波形变化程 度受人的身体移动 、呼吸运动和心脏跳动的影响 ;波形畸变的反射电磁波被接 收器接收 , 再经过滤 波 、解调 、积分 、放大等信号处理 ,排除周围环境对探测系统的干扰 ,可得到与被测人体生命特征相关的参数 ;最后把特有频段的波形在显示器上显示 ,就可断被探测区域是否有被困人员。

4、性能比较

音频生命探测仪的优劣主要取决于探头传感器的灵敏度 、振动数理建模合理性和信号处理及定位准确性。由于救援现场环境比较复杂,其他振动干扰比较强 烈 ,为了提高音频生命探测仪的定位准确性和精度,往往需要让探测器探头深 入建筑废墟的间隙,所以探测速度较慢。

红外生命探测仪在能见度较低的环境如浓烟 、大火和黑夜中有较好的应用前景。经过多年发展 ,红外生命探测技术日趋成熟的同时,仪器成本价格低廉,拥有较高的性价比 ,因此在世界各国的救援队伍中应用广泛。随着计算机与图像处理技术的不断发展 ,红外生命探测技术也将不断完善 ,拥有一定的应用前景。

与音频生命探测仪和红外生命探测仪相比,雷达生命探测仪特别是超宽谱雷达 生命探测仪 ,其探测距离超过 3 0 m 并可穿透厚度 2 m 以上的墙壁 ,同时具有抗外界干扰能力强 、能精确测量被困人员的掩埋深度,并可对多个被掩埋目标进行探查等特点,但是需要注意 ,在雷达生命探测仪系统开发中 ,对强直接反射信号的处理尤为重 要 ,因为混凝土墙体对发射信号的强直接反射会造成探测仪接收机的饱和 ,使接收机无法正常工作 ,直接影响系统的探测灵敏度。

通过对音频 、红外及雷达三种生命探测仪的技术分析和性能比较 ,可以看出,雷达生命探测仪特别是超宽谱雷达生命探测仪 ,以其特有的多种优势成为最具应用潜力的生命探测仪器 ,具有广泛的应用前景。

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