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利用無線射頻定位救援目標

2009-09-09 14:07 RFID世界網(wǎng)

導讀:幾百年來,工程師和科學家一直在試圖尋找更好的辦法,解救被困地下的礦工。目前,國外的科學家已經(jīng)成功設(shè)計了一些低成本、高效率的搜救工具。

  不久前,在貴州省晴隆縣新橋煤礦“6·17”透水事故中遇險的3名礦工在井下堅持了25天后,被成功救出。但是,其余13名被困礦工依然不幸遇難。 

  礦山開采是一個危險性較高的行業(yè),在世界各地,幾乎每天都有礦工因礦難而失去寶貴生命。無論是礦井透水、瓦斯爆炸,還是頂板塌方,一些礦工都能因為躲避在安全地帶而有幸避免受到傷害。然而,如果長時間被困,礦工可能因為氧氣耗光而窒息死亡。因此,搜救人員必須盡快找到礦工的被困位置,從而盡快施救,趕在礦工窒息之前把他們救出來。 

  一般的礦難施救往往是根據(jù)逃生人員的描述,或者根據(jù)地面工程師的判斷,來確定被困礦工位置的。但是,這些方法誤差較大,往往因為判斷不準礦工的位置而失去了救援的最佳時機。幾百年來,工程師和科學家一直在試圖尋找更好的辦法,解救被困地下的礦工。目前,國外的科學家已經(jīng)成功設(shè)計了一些低成本、高效率的搜救工具。 

  聽聲確定礦工位置 

  在美國猶他州,研究人員開發(fā)了一種新的礦井救援系統(tǒng)。他們說,該系統(tǒng)可以大大縮短尋找被困礦工的時間,提高鉆鑿救援通道獲得成功的幾率。這個系統(tǒng)要求在礦井壁每隔一段距離安裝一些具有獨特設(shè)計的金屬片,當其中任何一個金屬片被錘子打擊后,都會產(chǎn)生被稱為“地震指紋”的獨特地面波。一種叫做地震檢波器的精密測聽儀可以確定地面波的精確位置。 

  在礦井塌方的情況下,如果礦工敲打金屬片,測聽儀就可確定金屬片被撞擊的位置,搜救人員就可以知道該到哪里去營救被困礦工了。這個系統(tǒng)成本相對較低,在一座舊銅礦的測試中,精確率達100%。 

  在美國西維吉尼亞州,研究人員也在嘗試開發(fā)類似的礦井救援系統(tǒng)——移動聽聲傳感系統(tǒng)。這個系統(tǒng)已經(jīng)在2個運行中的礦井進行了測試。通過該系統(tǒng),人們在137米深的地方敲擊頂棚的聲音依然可以被聽到,但是到了深244米至300米的地方,聲音就難以被捕捉到了。由于傳感技術(shù)還將不斷進步,研究人員對于最終開發(fā)出成功的聽聲搜救系統(tǒng)感到樂觀。 

  用無線射頻實施追蹤 

  智利一家礦業(yè)公司嘗試采用RFID(無線射頻)系統(tǒng)在地下銅礦中追蹤礦工。該公司有許多小礦井,分別承包給了不同的商人。該公司安全工作的重點是在任何時刻都要知道礦工的位置,因此,研究人員設(shè)計了RFID系統(tǒng)。當工人準備入井時,首先要在閱讀器前掃描他們的RFID卡片,這樣,地面工程師就可隨時了解他們的位置。當?shù)V工離開礦井時,需要再次掃描卡片,表示他們已離開了礦井。 

  該公司在每個礦井的入口處安裝了4個RFID閱讀器,以判斷礦工移動的方向。管理人員通過RFID的相關(guān)數(shù)據(jù),可了解誰在礦井里、什么時候進去的和受雇于哪家分公司。RFID卡片內(nèi)有一個緊急按鈕,礦工按2次就表示自己遇到麻煩了。一旦發(fā)生礦難,管理中心的屏幕上會顯示礦井內(nèi)所有礦工的位置,施救人員可據(jù)此及時施救。 

  在緊急情況下,礦井的電源可能被切斷,但RFID系統(tǒng)仍然可以運行。該系統(tǒng)有一個備用電源,可在事故發(fā)生后繼續(xù)工作48小時。據(jù)介紹,運用RFID技術(shù)研發(fā)的礦山人員追蹤定位系統(tǒng)目前已在我國的山西、遼寧、貴州、內(nèi)蒙古等地進行試點。待試點成功后,將在全國推廣應(yīng)用。