如果发生灾难来袭并且人们被活埋,则需要使用简单易用的搜索技术轻松地部署搜索和救援团队。 团队通常会通过听觉上检测到受害者的哭声来寻求帮助,训练有素的嗅探犬甚至手机。
最近,遥感技术开始出现。 本案例研究探讨了使用定制的GPR技术在实验设施中定位埋葬受害者的情况。
市场问题
在灾难现场进行搜索和救援需要快速定位并恢复埋葬的受害者。 现场条件通常很混乱,获得支持的机会也很有限。 深入了解覆盖受害者的物质具有挑战性。
GPR的主要应用领域是地下公用设施的检测和制图。 在下文中,我们讨论了现场方法和相关的GPR仪器特性。
常见的墓葬材料是倒塌的建筑垃圾,泥石流和雪崩雪。 每种环境都面临着独特的挑战,所有挑战对人类的视觉都是不透明的。
尽管使用先进技术可以有所帮助,但必须谨慎行事,因为未能检测到响应可能导致找不到受害者。 另一方面,错误的警报会浪费宝贵的资源和错误的希望。
测试和验证是采用任何技术的关键因素。 这可以帮助用户了解陷阱并鼓励采用最佳实践程序。
GPR对解决方案的贡献
GPR信号穿透土壤,雪和建筑材料到不同的深度。 多年来,GPR一直具有作为搜索技术的潜力。 使用GPR的障碍是墓葬材料高度杂乱的异质性。 GPR看到了材料特性的变化,并且无法将人类受害者与碎片的变化区分开来似乎是不可能的。
GPR信号穿透土壤,雪和建筑材料到不同的深度。 多年来,GPR一直具有作为搜索技术的潜力。
活着的受害者的一个独特属性是他们可能会移动-尽管只有一点点。 可以通过在固定位置建立GPR并监视GPR记录随时间的变化来检测移动。 增强的信号分析可以进一步有选择地感知周期性运动,例如受害者的呼吸和心跳,这是“生命”的更好指标。
救援雷达GPR系统采用这种类型的地下移动目标检测。 在繁忙而复杂的环境中提取微弱的运动信号具有挑战性,导致人们对检测的可靠性和假阳性指示的频率产生担忧。
加拿大安大略省警察局设有一个受控的测试场地,用于训练和评估嗅探犬。 该站点已成为评估GPR埋葬受害者位置的理想地点。
混凝土和砖石建筑的碎片被堆积在一个隧道网络上,以使“测试受害者”能够爬进碎片堆。 通过不同厚度的材料和不同的运动规模进行的测试定义了以这种方式使用GPR的局限性和陷阱。 现场经验正在帮助确定搜索和救援小组的最佳做法。
在覆盖深度(范围从1m到3m)和杂物类型不同的位置进行了几次测试。 主要目标是确定基本运动和更严重的呼吸指示的检测范围。
部署包括将传感器放置在要获得响应的碎片堆上。 操作人员站立的距离要大于预期的受害者埋葬深度。 从操作员控制单元到传感器的无线链接使操作员可以监视检测进度。
错误警报的主要来源是传感器附近的移动物体。 碎片的异质性导致信号在所有方向上反弹,并且无论移动到地下还是表面,都会检测到任何移动的东西。
Rescue Radar可以调整检测灵敏度和监视周期。 此外,监视序列可以重复几次。 测试现场的观察结果表明:
- 提高灵敏度可提高检测的可能性,同时增加错误警报的可能性
- 延长监视时间可提高检测效率并减少误报的可能性
- 花在攀爬碎片堆上以放置传感器的时间比进行测量所花费的时间更多
- 在同一位置重复几次测量可以提高检测效率,并大大减少误报
- 所有紧急站点都有无线电和手机通信,可能会干扰GPR,因此具有集成的背景噪声监控器是一项重要实践
- 使用到远程操作员的无线链接大大降低了操作员移动产生误报的可能性。
- 在常规网格图案上进行测量可提高检测概率
- 最好不要将GPR放在明显的金属物体上。
结果与收益
本案例研究探讨了GPR在掩埋受害者位置方面的实用性和可靠性。 一些关键的观察结果是:
- 救援雷达通过此地点存在的2-3m瓦砾检测到一个移动的人。
- 操作人员几乎无需培训即可轻松使用该系统。
- 在靠近传感器的表面上移动瓦砾和移动结构会导致误报
- 本地手机和无线电通信会产生背景无线电噪声并降低系统灵敏度。
- 目标识别在不到1分钟的时间内发生。
- 救援雷达的重复周期评估,可调节的灵敏度和噪声监控器可提高操作员的信心并减少误报