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摘要：近年来，国内外各种灾害事故频发，如何快速营救被困人员是消防工作人员所要思考的问题。在地震、建筑物坍塌等灾害事故现场，传统的搜救方式主要是人结合搜救犬，解决浅表层被困人员搜索，而对于深埋人员搜索效能较低。雷达生命探测仪能够大幅提高深层埋压人员搜救效率，本文就消防救援中雷达生命探测仪应用展开积极探讨。
关键词：雷达;生命探测仪;消防救援
目前，国内外灾害救援常用的搜索手段主要有搜救犬、音频生命探测仪、光学生命探测仪、红外生命探测仪和雷达生命探测仪等。搜救犬在浅表层的搜索中具有其不可替代的作用和意义;音频生命探测仪现场展开慢、信号衰减大，在实际探测作业过程中，需要停止发出声响的救援工作，在灾害现场受限制较大;光学探测仪探头虽自带光源、可多角度旋转，进入废墟内部随着照明空间和探测方位的改变，其探测效果变得不理想;雷达生命探测仪主动探测的方式使其不易受到现场环境因素的影响，克服了视频生命探测仪遇物体阻挡失效、音频生命探测仪空间传播衰减大、受环境影响大等问题。雷达探测技术因其具有非接触、强穿透、高灵敏度、强抗干扰能力等特点，成为目前主流的生命探测技术。
一、雷达生命探测仪性能分析
（一）雷达生命探测仪现状
在生命探测定位装备方面，美国、俄罗斯、日本和我国等均已开展相关理论与装备研究，莱福、朗森基等品牌产品已应用于反恐、地震救援等领域。汶川地震后，国内生命探测相关装备发展较快，探测距离、灵敏度、介质补偿等指标已达到国外同类产品水平，但生命探测装备的实用性仍然有待于提高。
（二）雷达生命探测仪的技术创新
雷达生命探测仪是在传统探测技术上的革新，通过UWB+MIMO+WIFI+手机信号进行定位搜救，可以进一步提高探测距离，提升位置定位精度，多种手段复合，降低虚警率，进一步增强雷达生命探测仪的实用性。
（三）雷达生命探测仪搜索能力
以某一款雷达生命探测仪为例，该产品可以穿透墙体、碎石等废墟介质，能够对10米内的目标进行探测，每次探测周期大约60秒，在不受其他因素影响的情况下，一小时内可搜索区域范围约为60000立方米。但在大震巨灾场景下，需要进行大工作面开展作业时，可以考虑组网协同等方式进一步提升雷达生命探测仪的探测效能。
（四）雷达生命探测仪持续工作能力
在地震等灾害事故救援现场，需要持续开展搜救作业，雷达生命探测仪续航采用可拆卸充电电池，增加连续工作时间，保证雷达生命探测仪不间断工作。
（五）雷达生命探测仪影响因素分析
雷达生命探测仪发射的电磁波可以有效穿透建筑废墟等介质，但是由于电磁波的传播特点，雷达生命探测仪无法穿透金属板、水以及含水量高的介质材料，在此类场景中雷达生命探测仪实际应用效果不佳。
现有的雷达生命探测仪在救援现场探测废墟下是否有人员存活，其依据是人员在自然状态下的生命参数特征。掩埋在深层废墟内的人员在缺氧、停水、断食、压砸所致骨折、失血、组织破损、呼吸道阻塞，甚至发生休克昏迷;同时恐惧、担忧、焦急等心理因素也将明显影响和降低生命体征及生命耐受力。雷达生命探测仪在复杂环境干扰下人员的探测识别问题还未找到有效的解决方法，其探测的准确度和效率有待于进一步完善，这是制约雷达生命探测技术发展的瓶颈，也是雷达生命探测仪在某些应用场景应用效果不佳的原因之一。
二、雷达生命探测仪救援效能的实现
为了进一步提高雷达生命探测仪的实用性，缩短救援时间，最大限度发挥其探测功能，降低误报率。以市面上常见的某款雷达生命探测仪为例，可以有效穿透混凝土、土壤、岩石、砂粒、木材等非金属介质、低含水物体等，具有IP67防水等级，适应严酷救援环境，适用于地震、塌方、雪崩等灾害现场埋压幸存者的搜索与探测，实现复杂环境下多个生命体的快速探测与准确定位，提升消防救援队伍搜索救援效能，最大程度挽救人民生命安全。
（一）雷达生命探测仪在救灾现场的有效应用
由于灾害现场环境较为复杂，场面较为混乱，救援人员使用雷达生命探测仪展开探测工作，需要操作人员距离设备保持在5米以上，探测区域周边无其他人员，可以有效降低外界人为因素的干扰。为了进一步提高救援效率，应避免盲目探测，合理的规划探测范围。雷达生命探测仪需要专业培训的人员操作才能发挥最大效能。
在泉州市“3·7”坍塌事故消防救援中雷达生命探测仪发挥了重要作用。事故发生后，在表层及浅表层搜救过程中通过现场手机信号定位、搜救犬搜索、生命探测仪器探测等多种方式相互印证、反复侦察，实现搜索全覆盖，初步判定被困人员方位，一个又一个的被困者获救。在24小时“白金救援期”内成功搜救出49人，随着救援的深入，浅表层搜救的结束，手机信号定位、搜救犬等作用逐步弱化，搜救难度不断加大，在灾害事故发生48小时之后，其他搜救装备和搜救措施陷入困境之时，雷达生命探测仪能够搜索定位3名被困人员并成功营救，创造了生命的奇迹。
（二）利用多方位搜索确定人员位置方法
在实际探测过程中，由于救援现场情况较为复杂，探测仪的摆放方式和位置发生改变，埋压人员的信号强度也会变化，位置的精准度也就很难保证。而要想精准的获取到被困者的信息，可以先开展垂直探测，通过多方位的探测便于进一步提高探测的精准度。通过开展多发多收、全极化天线设计、分布式组网等技术，研究多台雷达、多观测点雷达定位及搜索方法，利用分布式优势，准确获得多个生命信息，包括方位角、距离和呼吸频率等信息，进一步提高探测效果，提高复杂灾害救援大工作面场景下生命探测效能，提升我国生命探测装备的技术水平与使用效能。
（三）雷达生命探测仪、搜救犬等多手段综合搜索
在地震等灾害现场开展大范围被困人员搜索时，一般先采用人工搜索的方式，向知情人了解情况，第一时间组织人员寻找表面可见的幸存者;搜救犬分队开展浅表层埋压人员搜索，对搜索区域的地形、结构进行分析，标记可疑区域，进行后续救援。在大面积、全方位搜索时，需要人工搜索、搜救犬分隊和仪器救援队分批次配合救援，一般会采用综合搜索方式提高搜索准确率，各种搜索方式互补定位。没有哪一种方式是万能的，最好综合运用各种搜索手段，全力组织救援、救治伤者，科学采取救援措施和手段，尽最大可能降低事故致死致残人数，保障人民生命安全。
三、结语
综上所述，雷达生命探测仪适用于地震、塌方、雪崩等灾害现场埋压幸存者的搜索与探测，有效提升消防救援队伍搜索救援效能，最大程度挽救人民生命安全。目前，雷达生命探测仪解决了实验室条件下生命体探测有无的问题，在实际救援作业过程还存在探测距离短、定位精度低、识别数量少、环境自适应差、误报率高、缺少人与一般家畜动物辨识功能等问题和不足，需要不断进行优化升级，从而在救援中发挥更大的作用。目前国家已经立项支持相关技术攻关，预期成果将提升复杂灾害条件下生命探测装备实际应用效果，提高搜索效率和探测识别准确率，全面增强应急救援队伍在多种突发应急灾害条件下搜索效能，对提高我国救灾能力、更好地保护人民生命安全具有重要的现实意义。
参考文献：
[1]李震，洪赢政，孙春辉.浅谈常用搜索救援手段及特点[J].中国消防协会科学技术年会，2012：65-67.
[2]杨晓燕，常建，刘涛，王晓飞.新型雷达生命探测仪关键技术的研究[J].消防界（电子版），2016（05）：46-47.
作者简介：
李震，男，现就职于应急管理部上海消防研究所，主要从事生命探测装备及数字化单兵装备研究工作。
资助项目：
2018YFC0810202。
关键词：雷达;生命探测仪;消防救援
目前，国内外灾害救援常用的搜索手段主要有搜救犬、音频生命探测仪、光学生命探测仪、红外生命探测仪和雷达生命探测仪等。搜救犬在浅表层的搜索中具有其不可替代的作用和意义;音频生命探测仪现场展开慢、信号衰减大，在实际探测作业过程中，需要停止发出声响的救援工作，在灾害现场受限制较大;光学探测仪探头虽自带光源、可多角度旋转，进入废墟内部随着照明空间和探测方位的改变，其探测效果变得不理想;雷达生命探测仪主动探测的方式使其不易受到现场环境因素的影响，克服了视频生命探测仪遇物体阻挡失效、音频生命探测仪空间传播衰减大、受环境影响大等问题。雷达探测技术因其具有非接触、强穿透、高灵敏度、强抗干扰能力等特点，成为目前主流的生命探测技术。
一、雷达生命探测仪性能分析
（一）雷达生命探测仪现状
在生命探测定位装备方面，美国、俄罗斯、日本和我国等均已开展相关理论与装备研究，莱福、朗森基等品牌产品已应用于反恐、地震救援等领域。汶川地震后，国内生命探测相关装备发展较快，探测距离、灵敏度、介质补偿等指标已达到国外同类产品水平，但生命探测装备的实用性仍然有待于提高。
（二）雷达生命探测仪的技术创新
雷达生命探测仪是在传统探测技术上的革新，通过UWB+MIMO+WIFI+手机信号进行定位搜救，可以进一步提高探测距离，提升位置定位精度，多种手段复合，降低虚警率，进一步增强雷达生命探测仪的实用性。
（三）雷达生命探测仪搜索能力
以某一款雷达生命探测仪为例，该产品可以穿透墙体、碎石等废墟介质，能够对10米内的目标进行探测，每次探测周期大约60秒，在不受其他因素影响的情况下，一小时内可搜索区域范围约为60000立方米。但在大震巨灾场景下，需要进行大工作面开展作业时，可以考虑组网协同等方式进一步提升雷达生命探测仪的探测效能。
（四）雷达生命探测仪持续工作能力
在地震等灾害事故救援现场，需要持续开展搜救作业，雷达生命探测仪续航采用可拆卸充电电池，增加连续工作时间，保证雷达生命探测仪不间断工作。
（五）雷达生命探测仪影响因素分析
雷达生命探测仪发射的电磁波可以有效穿透建筑废墟等介质，但是由于电磁波的传播特点，雷达生命探测仪无法穿透金属板、水以及含水量高的介质材料，在此类场景中雷达生命探测仪实际应用效果不佳。
现有的雷达生命探测仪在救援现场探测废墟下是否有人员存活，其依据是人员在自然状态下的生命参数特征。掩埋在深层废墟内的人员在缺氧、停水、断食、压砸所致骨折、失血、组织破损、呼吸道阻塞，甚至发生休克昏迷;同时恐惧、担忧、焦急等心理因素也将明显影响和降低生命体征及生命耐受力。雷达生命探测仪在复杂环境干扰下人员的探测识别问题还未找到有效的解决方法，其探测的准确度和效率有待于进一步完善，这是制约雷达生命探测技术发展的瓶颈，也是雷达生命探测仪在某些应用场景应用效果不佳的原因之一。
二、雷达生命探测仪救援效能的实现
为了进一步提高雷达生命探测仪的实用性，缩短救援时间，最大限度发挥其探测功能，降低误报率。以市面上常见的某款雷达生命探测仪为例，可以有效穿透混凝土、土壤、岩石、砂粒、木材等非金属介质、低含水物体等，具有IP67防水等级，适应严酷救援环境，适用于地震、塌方、雪崩等灾害现场埋压幸存者的搜索与探测，实现复杂环境下多个生命体的快速探测与准确定位，提升消防救援队伍搜索救援效能，最大程度挽救人民生命安全。
（一）雷达生命探测仪在救灾现场的有效应用
由于灾害现场环境较为复杂，场面较为混乱，救援人员使用雷达生命探测仪展开探测工作，需要操作人员距离设备保持在5米以上，探测区域周边无其他人员，可以有效降低外界人为因素的干扰。为了进一步提高救援效率，应避免盲目探测，合理的规划探测范围。雷达生命探测仪需要专业培训的人员操作才能发挥最大效能。
在泉州市“3·7”坍塌事故消防救援中雷达生命探测仪发挥了重要作用。事故发生后，在表层及浅表层搜救过程中通过现场手机信号定位、搜救犬搜索、生命探测仪器探测等多种方式相互印证、反复侦察，实现搜索全覆盖，初步判定被困人员方位，一个又一个的被困者获救。在24小时“白金救援期”内成功搜救出49人，随着救援的深入，浅表层搜救的结束，手机信号定位、搜救犬等作用逐步弱化，搜救难度不断加大，在灾害事故发生48小时之后，其他搜救装备和搜救措施陷入困境之时，雷达生命探测仪能够搜索定位3名被困人员并成功营救，创造了生命的奇迹。
（二）利用多方位搜索确定人员位置方法
在实际探测过程中，由于救援现场情况较为复杂，探测仪的摆放方式和位置发生改变，埋压人员的信号强度也会变化，位置的精准度也就很难保证。而要想精准的获取到被困者的信息，可以先开展垂直探测，通过多方位的探测便于进一步提高探测的精准度。通过开展多发多收、全极化天线设计、分布式组网等技术，研究多台雷达、多观测点雷达定位及搜索方法，利用分布式优势，准确获得多个生命信息，包括方位角、距离和呼吸频率等信息，进一步提高探测效果，提高复杂灾害救援大工作面场景下生命探测效能，提升我国生命探测装备的技术水平与使用效能。
（三）雷达生命探测仪、搜救犬等多手段综合搜索
在地震等灾害现场开展大范围被困人员搜索时，一般先采用人工搜索的方式，向知情人了解情况，第一时间组织人员寻找表面可见的幸存者;搜救犬分队开展浅表层埋压人员搜索，对搜索区域的地形、结构进行分析，标记可疑区域，进行后续救援。在大面积、全方位搜索时，需要人工搜索、搜救犬分隊和仪器救援队分批次配合救援，一般会采用综合搜索方式提高搜索准确率，各种搜索方式互补定位。没有哪一种方式是万能的，最好综合运用各种搜索手段，全力组织救援、救治伤者，科学采取救援措施和手段，尽最大可能降低事故致死致残人数，保障人民生命安全。
三、结语
综上所述，雷达生命探测仪适用于地震、塌方、雪崩等灾害现场埋压幸存者的搜索与探测，有效提升消防救援队伍搜索救援效能，最大程度挽救人民生命安全。目前，雷达生命探测仪解决了实验室条件下生命体探测有无的问题，在实际救援作业过程还存在探测距离短、定位精度低、识别数量少、环境自适应差、误报率高、缺少人与一般家畜动物辨识功能等问题和不足，需要不断进行优化升级，从而在救援中发挥更大的作用。目前国家已经立项支持相关技术攻关，预期成果将提升复杂灾害条件下生命探测装备实际应用效果，提高搜索效率和探测识别准确率，全面增强应急救援队伍在多种突发应急灾害条件下搜索效能，对提高我国救灾能力、更好地保护人民生命安全具有重要的现实意义。
参考文献：
[1]李震，洪赢政，孙春辉.浅谈常用搜索救援手段及特点[J].中国消防协会科学技术年会，2012：65-67.
[2]杨晓燕，常建，刘涛，王晓飞.新型雷达生命探测仪关键技术的研究[J].消防界（电子版），2016（05）：46-47.
作者简介：
李震，男，现就职于应急管理部上海消防研究所，主要从事生命探测装备及数字化单兵装备研究工作。
资助项目：
2018YFC0810202。