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搜救：高新儀器臨危受命
閱讀：2274 發(fā)布時間：2009-11-5| 提 供 商 | 上海邁哲電子科技有限公司 | 資料大小 | 0K |
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“天災(zāi)”給人類帶來的損失觸目驚心，人類雖然目前還不能控制“天災(zāi)”，但是在巨大災(zāi)難之后，一系列高新技術(shù)卻能幫助人們挽回更多的寶貴生命。
光學(xué)生命探測儀： 把廢墟看得清清楚楚
“蛇眼”就是一種搜索儀器，它的學(xué)名叫“光學(xué)生命探測儀”，是利用光反射進(jìn)行生命探測的儀器。儀器的主體非常柔韌，像通下水道用的蛇皮管，能在瓦礫堆中自由扭動。儀器前面有細(xì)小的探頭，可深入極微小的縫隙探測，類似攝像儀器，將信息傳送回來，救援隊員利用觀察器就可以把瓦礫深處的情況看得清清楚楚。
此外，光學(xué)生命探測儀上的探頭可以360度旋轉(zhuǎn)，只要廢墟上有一個手指粗細(xì)的眼，光學(xué)生命探測儀就可以伸入，探頭在下面旋轉(zhuǎn)后將圖像傳上來，基本確定被埋人所處的位置和被困地形，在實(shí)際救援時可以不傷著被埋壓人員。
熱紅外生命探測儀： 在黑暗中也能工作
熱紅外生命探測儀具有夜視功能，它的原理是通過感知溫度差異來判斷不同的目標(biāo)，因此在黑暗中也可照常工作。紅外線生命探測儀在感覺人是否存活方面很，確保不錯過任何僅存一線希望的生者。
它可以地幫助救援隊員在廢墟災(zāi)區(qū)或其周圍定位遇難者的位置。它能夠探測并且顯示出遇難者身體的熱量，從而幫助救援隊員很快確定被埋在廢墟底下或隱藏在塵霧后面的遇難者的位置，且能經(jīng)受住救援現(xiàn)場的惡劣條件。
熱紅外生命探測儀還可用于檢測煤礦井下隱性火區(qū)分布、火源的位置，亦可非接觸性檢測井下中央與采區(qū)變電所各種開關(guān)、接頭、變壓器的事故隱患，水泵、防爆電機(jī)及動力設(shè)備（動力電纜）的溫升，運(yùn)輸機(jī)及運(yùn)輸皮帶的發(fā)熱狀態(tài)。
聲波生命探測儀：能探尋微弱聲音
聲波振動生命探測儀尋找生命靠的是識別被困者發(fā)出的聲音。人類有兩只耳朵，這種儀器卻有3—6個耳朵，它的耳朵叫做“拾振器”，也叫振動傳感器，它能根據(jù)各個耳朵聽到聲音先后的微小差異來判斷幸存者的具體位置。
說話的聲音對它來說zui容易識別，因?yàn)樵O(shè)計者充分研究了人的發(fā)聲頻率。如果幸存者已經(jīng)不能說話，只要用手指輕輕敲擊，發(fā)出微小的聲響，也能夠被它聽到。即便被埋人被困在一塊相當(dāng)嚴(yán)實(shí)的大面積水泥樓板下，只要心臟還有微弱的顫動，探測儀也能感覺出來，于是救援隊員可以確定廢墟下是否有人活著。
遙感飛機(jī)： 高空拍攝災(zāi)情圖片
目前，對地震震中汶川的災(zāi)情我們了解很少，而航空遙感飛機(jī)相當(dāng)于“數(shù)碼相機(jī)”，能夠通過高空作業(yè)，對當(dāng)?shù)貫?zāi)情進(jìn)行連續(xù)實(shí)時拍攝。而將拍攝下來的圖像與該地區(qū)之前的積累數(shù)據(jù)作對比，通過變化的監(jiān)測數(shù)據(jù)，技術(shù)人員就能判斷哪些地方出現(xiàn)了坍塌，能夠?qū)Ψ课輷p毀、道路損毀等情況有所掌握，從而為有關(guān)方面設(shè)計zui有效的救援路線提供科學(xué)參考依據(jù)。同時，通過對拍攝圖像的分析，也能對災(zāi)情評估提供依據(jù)。
遙感飛機(jī)泛指用于航空遙感的各類飛機(jī)。如有人駕駛和無人駕駛飛機(jī)，固定翼或旋翼式（直升）飛機(jī)，高空或中、低空飛機(jī)等。遙感飛機(jī)主要作為遙感平臺，裝載各種傳感器。傳感器通常是在機(jī)腹設(shè)置不同的窗口，便于對地觀測，如安置航攝用的攝影機(jī)、多光譜攝影機(jī)以及各種掃描儀、輻射計、測高儀等。除進(jìn)行遙感試驗(yàn)和生產(chǎn)作業(yè)外，遙感飛機(jī)還用于各種星載遙感儀器的模擬試驗(yàn)，為檢驗(yàn)和改善星載儀器收集數(shù)據(jù)。其性能依目的不同略有區(qū)別，如遙感偵察要求升限大、速度快。一般遙感目的主要性能是穩(wěn)定性好，續(xù)航時間長，具有多個儀器窗口，能提供較大的設(shè)備空間和能源供應(yīng)等，而對于側(cè)視雷達(dá)遙感，還要求遙感飛機(jī)具有全天候飛行能力。
■相關(guān)
日本：利用高科技防震救災(zāi)
日本能及時、準(zhǔn)確地應(yīng)對災(zāi)害，并在災(zāi)后迅速救援，得益于日本在防震救災(zāi)中使用的大量高科技。
■衛(wèi)星、地震儀一同上陣
日本氣象廳和消防廳在全國每個市、町、村至少安設(shè)了一臺地震儀。同時，防災(zāi)科學(xué)研究所還在全國各地設(shè)置了高靈敏度地震儀1800臺，寬帶地震儀70臺，強(qiáng)地震儀約1000臺。高靈敏度地震儀通過捕捉人們感覺不到的微震，立體監(jiān)測地殼內(nèi)部的巖石運(yùn)動，而寬帶地震儀主要監(jiān)測超長周期的固體潮。這兩種地震儀全天候向防災(zāi)科學(xué)研究所傳送數(shù)據(jù)。
此外，太空中的衛(wèi)星為防震救災(zāi)提供了通信支持。如2006年底升空的技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星8號，其大型天線使與衛(wèi)星通信的地面移動終端尺寸縮小到手機(jī)大小，使救災(zāi)工作更加方便。根據(jù)日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)2005年4月公布的宇宙開發(fā)20年長期計劃，日本將有效利用觀測衛(wèi)星和通信衛(wèi)星應(yīng)對災(zāi)害，用多顆衛(wèi)星同時觀測受災(zāi)情況，并構(gòu)筑能及時通過手機(jī)向人們發(fā)出警報的衛(wèi)星網(wǎng)。
■手機(jī)“報平安”顯示用戶準(zhǔn)確位置
對普通人來說，獲得地震信息的重要途徑是手機(jī)，因此許多防震救災(zāi)的技術(shù)開發(fā)都圍繞手機(jī)展開。日本總省正以具備接收地面數(shù)字電視電波功能的手機(jī)為基礎(chǔ)，開發(fā)一套災(zāi)害報警系統(tǒng)。地震、水災(zāi)等災(zāi)害發(fā)生后，如果將地面數(shù)字電視的電波發(fā)送到這種手機(jī)上，處于關(guān)機(jī)狀態(tài)的手機(jī)可以自動開啟。利用這套系統(tǒng)，相關(guān)部門能及時向受災(zāi)者發(fā)送災(zāi)害狀況和避難路線等信息。
日本SGI等公司則開發(fā)出一種在自然災(zāi)害發(fā)生后確認(rèn)人身安全的系統(tǒng)，其中的關(guān)鍵裝置是可以上網(wǎng)并帶有定位功能的手機(jī)。中央和地方救災(zāi)部門通過網(wǎng)絡(luò)向手機(jī)用戶發(fā)送詢問是否安全的電子郵件，用戶可以通過手機(jī)郵件回答“平安”或“受傷不能動”，這樣，在救災(zāi)總部的信息終端上就會顯示每個用戶的準(zhǔn)確位置。
■通過互聯(lián)網(wǎng)切斷家電電源減輕損失
日本在信息家電和機(jī)器人技術(shù)方面頗有心得，這兩個領(lǐng)域的很多技術(shù)被靈活運(yùn)用于救災(zāi)。日本2005年在全國完善和推廣了緊急地震速報系統(tǒng)，一旦地震儀捕捉到震源傳來的縱波，這一系統(tǒng)能在3—5秒后發(fā)布地震速報，電腦接到地震速報后，可在造成災(zāi)害的橫波到達(dá)之前，通過互聯(lián)網(wǎng)切斷連接在網(wǎng)絡(luò)上的家電設(shè)備的電源，減輕災(zāi)害損失。京都大學(xué)副教授中西弘明利用會飛行的機(jī)器人搭載定位系統(tǒng)，研制成監(jiān)測臺風(fēng)和地震災(zāi)害的無人系統(tǒng)。神戶市一家救援系統(tǒng)研究機(jī)構(gòu)開發(fā)的救援機(jī)器人能夠感知人的體溫，并能拍攝到被埋在瓦礫中的幸存者。
美國：搜救儀器更
生命偵測儀是美國新近推出的一種安全救生系統(tǒng)。地球物理學(xué)家，麻省理工學(xué)院博士大衛(wèi)•席思（DavidCist）創(chuàng)造性地將雷達(dá)超寬頻技術(shù)（UWB）應(yīng)用于安全救生領(lǐng)域，從而為該領(lǐng)域帶來一項革命性的新技術(shù)。基于這種新技術(shù)的安全救生系統(tǒng)———生命偵測儀，成功地解決了多項困擾傳統(tǒng)安全救生系統(tǒng)的問題，使搜救工作比以往更迅速，更，也更安全，是現(xiàn)在世界上的生命探測系統(tǒng)。該系統(tǒng)的天線是美國航空航天局（NASA）的火星探測器兩種候選雷達(dá)天線之一，是世界上的探地雷達(dá)天線，能夠非常敏銳地捕捉到非常微弱的運(yùn)動。
生命偵測儀實(shí)際上是一個呼吸和運(yùn)動探測器。雷達(dá)信號發(fā)送器連續(xù)發(fā)射電磁信號，對一定空間進(jìn)行掃描，接收器不斷接收反射信號并對返回信號進(jìn)行算法處理。如果被探測者保持靜止，返回信號是相同的。如果目標(biāo)在動，則信號有差異。通過對不同時間段接受的信號進(jìn)行比較等算法處理，就可以判斷目標(biāo)是否在活動。
生命偵測儀可以在30秒內(nèi)偵測出一定范圍內(nèi)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(jìn)行偵測，不受聲音和背景噪音的影響。
光學(xué)生命探測儀： 把廢墟看得清清楚楚
“蛇眼”就是一種搜索儀器，它的學(xué)名叫“光學(xué)生命探測儀”，是利用光反射進(jìn)行生命探測的儀器。儀器的主體非常柔韌，像通下水道用的蛇皮管，能在瓦礫堆中自由扭動。儀器前面有細(xì)小的探頭，可深入極微小的縫隙探測，類似攝像儀器，將信息傳送回來，救援隊員利用觀察器就可以把瓦礫深處的情況看得清清楚楚。
此外，光學(xué)生命探測儀上的探頭可以360度旋轉(zhuǎn)，只要廢墟上有一個手指粗細(xì)的眼，光學(xué)生命探測儀就可以伸入，探頭在下面旋轉(zhuǎn)后將圖像傳上來，基本確定被埋人所處的位置和被困地形，在實(shí)際救援時可以不傷著被埋壓人員。
熱紅外生命探測儀： 在黑暗中也能工作
熱紅外生命探測儀具有夜視功能，它的原理是通過感知溫度差異來判斷不同的目標(biāo)，因此在黑暗中也可照常工作。紅外線生命探測儀在感覺人是否存活方面很，確保不錯過任何僅存一線希望的生者。
它可以地幫助救援隊員在廢墟災(zāi)區(qū)或其周圍定位遇難者的位置。它能夠探測并且顯示出遇難者身體的熱量，從而幫助救援隊員很快確定被埋在廢墟底下或隱藏在塵霧后面的遇難者的位置，且能經(jīng)受住救援現(xiàn)場的惡劣條件。
熱紅外生命探測儀還可用于檢測煤礦井下隱性火區(qū)分布、火源的位置，亦可非接觸性檢測井下中央與采區(qū)變電所各種開關(guān)、接頭、變壓器的事故隱患，水泵、防爆電機(jī)及動力設(shè)備（動力電纜）的溫升，運(yùn)輸機(jī)及運(yùn)輸皮帶的發(fā)熱狀態(tài)。
聲波生命探測儀：能探尋微弱聲音
聲波振動生命探測儀尋找生命靠的是識別被困者發(fā)出的聲音。人類有兩只耳朵，這種儀器卻有3—6個耳朵，它的耳朵叫做“拾振器”，也叫振動傳感器，它能根據(jù)各個耳朵聽到聲音先后的微小差異來判斷幸存者的具體位置。
說話的聲音對它來說zui容易識別，因?yàn)樵O(shè)計者充分研究了人的發(fā)聲頻率。如果幸存者已經(jīng)不能說話，只要用手指輕輕敲擊，發(fā)出微小的聲響，也能夠被它聽到。即便被埋人被困在一塊相當(dāng)嚴(yán)實(shí)的大面積水泥樓板下，只要心臟還有微弱的顫動，探測儀也能感覺出來，于是救援隊員可以確定廢墟下是否有人活著。
遙感飛機(jī)： 高空拍攝災(zāi)情圖片
目前，對地震震中汶川的災(zāi)情我們了解很少，而航空遙感飛機(jī)相當(dāng)于“數(shù)碼相機(jī)”，能夠通過高空作業(yè)，對當(dāng)?shù)貫?zāi)情進(jìn)行連續(xù)實(shí)時拍攝。而將拍攝下來的圖像與該地區(qū)之前的積累數(shù)據(jù)作對比，通過變化的監(jiān)測數(shù)據(jù)，技術(shù)人員就能判斷哪些地方出現(xiàn)了坍塌，能夠?qū)Ψ课輷p毀、道路損毀等情況有所掌握，從而為有關(guān)方面設(shè)計zui有效的救援路線提供科學(xué)參考依據(jù)。同時，通過對拍攝圖像的分析，也能對災(zāi)情評估提供依據(jù)。
遙感飛機(jī)泛指用于航空遙感的各類飛機(jī)。如有人駕駛和無人駕駛飛機(jī)，固定翼或旋翼式（直升）飛機(jī)，高空或中、低空飛機(jī)等。遙感飛機(jī)主要作為遙感平臺，裝載各種傳感器。傳感器通常是在機(jī)腹設(shè)置不同的窗口，便于對地觀測，如安置航攝用的攝影機(jī)、多光譜攝影機(jī)以及各種掃描儀、輻射計、測高儀等。除進(jìn)行遙感試驗(yàn)和生產(chǎn)作業(yè)外，遙感飛機(jī)還用于各種星載遙感儀器的模擬試驗(yàn)，為檢驗(yàn)和改善星載儀器收集數(shù)據(jù)。其性能依目的不同略有區(qū)別，如遙感偵察要求升限大、速度快。一般遙感目的主要性能是穩(wěn)定性好，續(xù)航時間長，具有多個儀器窗口，能提供較大的設(shè)備空間和能源供應(yīng)等，而對于側(cè)視雷達(dá)遙感，還要求遙感飛機(jī)具有全天候飛行能力。
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日本能及時、準(zhǔn)確地應(yīng)對災(zāi)害，并在災(zāi)后迅速救援，得益于日本在防震救災(zāi)中使用的大量高科技。
■衛(wèi)星、地震儀一同上陣
日本氣象廳和消防廳在全國每個市、町、村至少安設(shè)了一臺地震儀。同時，防災(zāi)科學(xué)研究所還在全國各地設(shè)置了高靈敏度地震儀1800臺，寬帶地震儀70臺，強(qiáng)地震儀約1000臺。高靈敏度地震儀通過捕捉人們感覺不到的微震，立體監(jiān)測地殼內(nèi)部的巖石運(yùn)動，而寬帶地震儀主要監(jiān)測超長周期的固體潮。這兩種地震儀全天候向防災(zāi)科學(xué)研究所傳送數(shù)據(jù)。
此外，太空中的衛(wèi)星為防震救災(zāi)提供了通信支持。如2006年底升空的技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星8號，其大型天線使與衛(wèi)星通信的地面移動終端尺寸縮小到手機(jī)大小，使救災(zāi)工作更加方便。根據(jù)日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)2005年4月公布的宇宙開發(fā)20年長期計劃，日本將有效利用觀測衛(wèi)星和通信衛(wèi)星應(yīng)對災(zāi)害，用多顆衛(wèi)星同時觀測受災(zāi)情況，并構(gòu)筑能及時通過手機(jī)向人們發(fā)出警報的衛(wèi)星網(wǎng)。
■手機(jī)“報平安”顯示用戶準(zhǔn)確位置
對普通人來說，獲得地震信息的重要途徑是手機(jī)，因此許多防震救災(zāi)的技術(shù)開發(fā)都圍繞手機(jī)展開。日本總省正以具備接收地面數(shù)字電視電波功能的手機(jī)為基礎(chǔ)，開發(fā)一套災(zāi)害報警系統(tǒng)。地震、水災(zāi)等災(zāi)害發(fā)生后，如果將地面數(shù)字電視的電波發(fā)送到這種手機(jī)上，處于關(guān)機(jī)狀態(tài)的手機(jī)可以自動開啟。利用這套系統(tǒng)，相關(guān)部門能及時向受災(zāi)者發(fā)送災(zāi)害狀況和避難路線等信息。
日本SGI等公司則開發(fā)出一種在自然災(zāi)害發(fā)生后確認(rèn)人身安全的系統(tǒng)，其中的關(guān)鍵裝置是可以上網(wǎng)并帶有定位功能的手機(jī)。中央和地方救災(zāi)部門通過網(wǎng)絡(luò)向手機(jī)用戶發(fā)送詢問是否安全的電子郵件，用戶可以通過手機(jī)郵件回答“平安”或“受傷不能動”，這樣，在救災(zāi)總部的信息終端上就會顯示每個用戶的準(zhǔn)確位置。
■通過互聯(lián)網(wǎng)切斷家電電源減輕損失
日本在信息家電和機(jī)器人技術(shù)方面頗有心得，這兩個領(lǐng)域的很多技術(shù)被靈活運(yùn)用于救災(zāi)。日本2005年在全國完善和推廣了緊急地震速報系統(tǒng)，一旦地震儀捕捉到震源傳來的縱波，這一系統(tǒng)能在3—5秒后發(fā)布地震速報，電腦接到地震速報后，可在造成災(zāi)害的橫波到達(dá)之前，通過互聯(lián)網(wǎng)切斷連接在網(wǎng)絡(luò)上的家電設(shè)備的電源，減輕災(zāi)害損失。京都大學(xué)副教授中西弘明利用會飛行的機(jī)器人搭載定位系統(tǒng)，研制成監(jiān)測臺風(fēng)和地震災(zāi)害的無人系統(tǒng)。神戶市一家救援系統(tǒng)研究機(jī)構(gòu)開發(fā)的救援機(jī)器人能夠感知人的體溫，并能拍攝到被埋在瓦礫中的幸存者。
美國：搜救儀器更
生命偵測儀是美國新近推出的一種安全救生系統(tǒng)。地球物理學(xué)家，麻省理工學(xué)院博士大衛(wèi)•席思（DavidCist）創(chuàng)造性地將雷達(dá)超寬頻技術(shù)（UWB）應(yīng)用于安全救生領(lǐng)域，從而為該領(lǐng)域帶來一項革命性的新技術(shù)。基于這種新技術(shù)的安全救生系統(tǒng)———生命偵測儀，成功地解決了多項困擾傳統(tǒng)安全救生系統(tǒng)的問題，使搜救工作比以往更迅速，更，也更安全，是現(xiàn)在世界上的生命探測系統(tǒng)。該系統(tǒng)的天線是美國航空航天局（NASA）的火星探測器兩種候選雷達(dá)天線之一，是世界上的探地雷達(dá)天線，能夠非常敏銳地捕捉到非常微弱的運(yùn)動。
生命偵測儀實(shí)際上是一個呼吸和運(yùn)動探測器。雷達(dá)信號發(fā)送器連續(xù)發(fā)射電磁信號，對一定空間進(jìn)行掃描，接收器不斷接收反射信號并對返回信號進(jìn)行算法處理。如果被探測者保持靜止，返回信號是相同的。如果目標(biāo)在動，則信號有差異。通過對不同時間段接受的信號進(jìn)行比較等算法處理，就可以判斷目標(biāo)是否在活動。
生命偵測儀可以在30秒內(nèi)偵測出一定范圍內(nèi)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(jìn)行偵測，不受聲音和背景噪音的影響。