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聲波探測儀

生命探測儀是美國超視安全系統公司於2005年新近推出的一種安全救生系統。著名物理學家,麻省理工學院博士大衛·席思(David CIST)創造性地將雷達超寬頻技術(UWB)應用於安全救生領域,從而為該領域帶來一項革命性的新技術。基於這種新技術的安全救生系統----生命探測儀,成功地解決了多項困擾傳統安全救生系統的問題,使搜救工作比以往更迅速,更精確,也更安全,是現在世界上最先進的生命探測系統。該系統的天線是美國航空航天局(NASA)指定的火星探測器兩種候選雷達天線之一,是世界上最先進的探地雷達天線,能夠非常敏銳地捕捉到非常微弱的運動。該產品已獲得美國專利。超視安全系統公司近日內在中美日三國同步推出這個系統。

  儀器組成

  超視安全系統公司的生命探測儀移動探測系統是一個由以下主要部件組成的感測器:

  一個發送超寬頻信號的發送器

  一個偵測接收返回信號的接收器

  一台用於讀入接收器的信號並進行演算法處理的電腦

  感測器包含了可編程的固件。感測器產生的信號通過無線傳輸傳送給掌上電腦(PDA控制器)進行顯示。感測器和控制器有各自相互獨立的電源。

  工作原理

  生命偵測儀實際上是一個呼吸和運動探測器。雷達信號發送器連續發射電磁信號,對一定空間進行掃描.,接收器不斷接收反射信號並對返回信號進行演算法處理。如果被探測者保持靜止,返回信號是相同的。如果目標在動,則信號有差異。通過對不同時間段接受的信號進行比較等演算法處理,就可以判斷目標是否在動。

  生命偵測儀是通過測試被探測者的呼吸運動或者移動來工作的。由於呼吸的頻率較低,一般每分鐘16次,就可以把呼吸運動和其他較高頻率的運動區分開來。測移動的原理也大致是這樣。超視安全系統公司的天線是美國航空航天局(NASA)指定的兩種火星探測器地質雷達天線之一,能夠非常敏銳地捕捉到非常微弱的運動,加上功能強大的演算法處理,是安全救生部門最好的幫手。

  技術優勢

  超視安全系統公司的生命探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,探測的範圍非常有限並且只有在移動的遇險者進入攝像機鏡頭或感測器的視野后才能報警。基於音頻的探測系統大大受限於距離,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。

  超視安全系統公司的生命偵測儀可以在30秒內偵測出一定範圍內遇險者的移動和呼吸,可以穿透障礙物(例如鋼筋混凝土磚牆,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感測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。

  基本特點

  生命探測儀的基本特點包括:即時移動探測, 可以透過混凝土,磚, 雪, 冰和泥漿;

  探測運動、探測遇險者的距離;

  在各種氣候情況下都可以工作;

  直觀而且簡便易學,不需要大量專門的培訓;

  對供電能源要求低;

  幾乎不需要進行系統維護;

  固件程序可以通過無線或有線網路進行升級;

  不需要鑽孔,布置電纜和對環境進行靜音處理,使搜救工作變得簡單易行。在分秒必爭的營救工作中, 生命偵測儀可以幫助搜救人員迅速準確安全地發現仍然存活的遇險者, 從而為營救工作爭取到寶貴的時間。

  中國首台雷達式生命探測儀研製成功

  第四軍醫大學研究人員經過5年的艱苦攻關,於2004成功地研製出中國首台雷達式非接觸生命探測儀。解放軍總後勤部衛生部日前組織專家們鑒定后認為,這項成果填補了中國衛生裝備的一項空白,標誌著中國擁有了具有自主知識產權的雷達式非接觸生命探測技術。

  生命探測技術是近代發展的一項新技術,主要用於清理戰場時的傷員尋找及廢墟中發現存活者。傳統的方法一般應用光學、紅外線、無線電、衛星定位技術、聲波等技術進行探測,但這些技術都有各自的局限性,無法有效地探測到埋藏在廢墟、瓦礫或建築物下的人員。上個世紀80年代後期,美國、德國的研究人員開始進行雷達探測生命信號的研究。1998年,第四軍醫大學生物醫學工程系教授王健琪帶領研究小組開始對這一個課題進行研究,他們經過不懈努力,終於獲得成功。

  王健琪在19日下午舉行的新聞發布會上介紹說,這種雷達式生命探測儀是將雷達技術和生物醫學工程技術相結合,通過特殊的雷達發射微波,接收反射波后檢測是否有人體生命活動所引起的各種微動,並用特殊的生物醫學信號處理技術提取人的呼吸、心跳和體動等生命體征,從而探測到在一些廢墟、瓦礫、建築物下是否有人的存在。

  這種儀器不需要任何接觸人體的電極或感測器,實現了非接觸、遠距離對人體生命信息的探測,探測距離可達30至50米,穿透實體磚牆厚度可達2.3米,並具有自動人體識別功能。主要性能指標達到國際先進水平。

  記者在演示現場看到,當厚度為24厘米的隔牆後有人時,生命探測儀立即清晰地顯示出該人的呼吸波形和體重波形,並能智能地判別是否有人員存在。王健琪說,雷達式生命探測儀在中國首次解決了對生命信息的探測問題,不僅可以應用於戰場傷員的救護和尋找,而且可以用於反恐鬥爭、地震救護、傳染病人監護等領域。

  缺點和相關應用

  生命探測儀把探頭深入廢墟內的縫隙中,只能探測到很小的區域,而地震探測狗則可以在更大的區域內迂迴搜索。

  應用實例

  在2008年5月12日的四川汶川大地震的搜救中,中國及世界各國的專家,利用生命探測儀進行探測,搜救出數萬名被困的遇難同胞。

  其中搜救出的掩埋時間最長的同胞為216多個小時!

  生命探測儀在四川汶川大地震的搜救中,發揮了不可磨滅的作用!
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