小巧的移動(dòng)聽(tīng)聲系統(tǒng)   

礦工佩戴的RFID卡片 

    2009 年4月4日，黑龍江省雞西市雞東縣興農(nóng)鎮(zhèn)一煤礦發(fā)生透水事故，經(jīng)救援已有6人安全升井。事故造成2名礦工遇難，14人被困井下。開(kāi)礦是一個(gè)高度危險(xiǎn)的行業(yè)，在世界各地，幾乎每天都有礦工因?yàn)榈V難而失去寶貴的生命。無(wú)論是礦井透水、瓦斯爆炸還是塌方，一些礦工都能有幸避免直接傷害而躲避在一些安全的地方。然而，如果長(zhǎng)時(shí)間被困，礦工可能因?yàn)檠鯕夂墓舛舷⑺劳觥?nbsp;
     
    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(lái)。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(lái)確定被困礦工的位置。但是，這些方法誤差很大，往往由于這些誤差而葬送了礦工的生命。幾百年來(lái)，工程師和科學(xué)家一直在試圖尋找更好的辦法解救被困地下的礦工。目前，科學(xué)家已經(jīng)成功設(shè)計(jì)了一些低成本高效率的搜索被困礦工的方法。 
     
聽(tīng)聲確定礦工位置 
     
    在美國(guó)猶他州，研究人員正在開(kāi)發(fā)一種新的礦井救援系統(tǒng)。他們說(shuō)，該系統(tǒng)可以大大地縮短尋找被困礦工的時(shí)間，增加鉆鑿救援通道獲得成功的幾率。猶他大學(xué)地質(zhì)學(xué)教授謝里夫·漢納菲說(shuō)，這個(gè)系統(tǒng)要求在礦井壁每隔一段距離安裝一些具有獨(dú)特設(shè)計(jì)的金屬片。他說(shuō)，當(dāng)其中的任何金屬片被錘子打擊后，都會(huì)產(chǎn)生被稱為“地震指紋”的獨(dú)特地面波。一種叫做地震檢波器的精密測(cè)聽(tīng)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(cè)聽(tīng)儀就可以確定金屬片被撞擊的位置，搜救人員就可以知道從哪里展開(kāi)營(yíng)救。漢納菲說(shuō)，這個(gè)系統(tǒng)的成本相對(duì)較低，在一座舊銅礦的測(cè)試中百分之百精確。不過(guò)，實(shí)際的礦井坍塌情況非常不同，所以漢納菲教授說(shuō)，研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)計(jì)算機(jī)模型，通過(guò)模擬不同的情況對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。 
     
    在美國(guó)西維吉尼亞州，研究人員也在嘗試開(kāi)發(fā)類似的礦井救援系統(tǒng)。西維吉尼亞大學(xué)的工程學(xué)教授基斯·希斯利說(shuō)，研究人員正在開(kāi)發(fā)一套小巧的移動(dòng)聽(tīng)聲傳感系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)在兩個(gè)運(yùn)行中的礦井進(jìn)行了測(cè)試?！霸?nbsp;137米深的時(shí)候，我們非常成功地聽(tīng)到人們敲擊頂棚。但是到了244米到300米的距離，該系統(tǒng)就很不成功，并且我們聽(tīng)到很多背景噪音?！庇捎趥鞲屑夹g(shù)的進(jìn)步，希斯利教授對(duì)于最終開(kāi)發(fā)出成功的聽(tīng)聲搜救系統(tǒng)感到樂(lè)觀。 
     
用RFID追蹤礦工和礦車 
     
    智利一家礦業(yè)公司采用RFID（無(wú)線射頻）系統(tǒng)在地下銅礦追蹤礦工。這個(gè)礦場(chǎng)有許多小礦井，承包給了許多商人。礦場(chǎng)安全的重點(diǎn)是在任何時(shí)刻都了解礦工的位置，特別是發(fā)生爆炸或隧道事故時(shí)。當(dāng)工人到達(dá)礦井入口處時(shí)，他們走出礦車，在閱讀器前掃描他們的RFID卡片，接著返回礦車，進(jìn)入礦井。通過(guò)這種方式，地面工程師可了解在特定時(shí)間內(nèi)礦井里礦工的位置。當(dāng)?shù)V工離開(kāi)礦井再次掃描卡片，代表著他們已離開(kāi)礦井了。 
     
    該公司在每個(gè)礦井的入口處安裝了4個(gè)RFID閱讀器，可判斷礦工移動(dòng)的方向。管理人員可通過(guò)RFID的相關(guān)數(shù)據(jù)了解到誰(shuí)在礦井里、什么時(shí)候進(jìn)去和所代表的分公司。在任何時(shí)間內(nèi)，隧道內(nèi)可能會(huì)有上百個(gè)礦工。管理人員還可了解到礦井內(nèi)員工的姓名和進(jìn)出的時(shí)間。礦工佩戴的RFID卡片內(nèi)還置有一個(gè)緊急按鈕，礦工按兩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(huì)顯示礦井內(nèi)承包商和員工的位置，施救人員就可及時(shí)進(jìn)行施救。 
     
    在緊急情況下，礦井的電源可能被切斷，因?yàn)榭赡苡斜ㄐ詺怏w，但是這個(gè)系統(tǒng)仍然可以運(yùn)行。這個(gè)系統(tǒng)有一個(gè)備用電源可以在事故發(fā)生后繼續(xù)工作48小時(shí)。據(jù)介紹，基于RFID技術(shù)的礦山人員追蹤定位系統(tǒng)目前正在山西、遼寧和貴州三省以及內(nèi)蒙古自治區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)。試點(diǎn)成功后，會(huì)進(jìn)一步推廣普及。