小巧的移動聽聲系統(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鎮(zhèn)一煤礦發(fā)生透水事故，經救援已有6人安全升井。事故造成2名礦工遇難，14人被困井下。開礦是一個高度危險的行業(yè)，在世界各地，幾乎每天都有礦工因為礦難而失去寶貴的生命。無論是礦井透水、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逃生人員的描述，或者根據地面工程師的判斷來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，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，科學家已經成功設計了一些低成本高效率的搜索被困礦工的方法。 
     
聽聲確定礦工位置 
     
    在美國猶他州，研究人員正在開發(fā)一種新的礦井救援系統(tǒng)。他們說，該系統(tǒng)可以大大地縮短尋找被困礦工的時間，增加鉆鑿救援通道獲得成功的幾率。猶他大學地質學教授謝里夫·漢納菲說，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計的金屬片。他說，當其中的任何金屬片被錘子打擊后，都會產生被稱為“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營救。漢納菲說，這個系統(tǒng)的成本相對較低，在一座舊銅礦的測試中百分之百精確。不過，實際的礦井坍塌情況非常不同，所以漢納菲教授說，研究人員設計了一個計算機模型，通過模擬不同的情況對系統(tǒng)進行測試。 
     
    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)。西維吉尼亞大學的工程學教授基斯·希斯利說，研究人員正在開發(fā)一套小巧的移動聽聲傳感系統(tǒng)。這個系統(tǒng)已經在兩個運行中的礦井進行了測試?！霸?nbsp;137米深的時候，我們非常成功地聽到人們敲擊頂棚。但是到了244米到300米的距離，該系統(tǒng)就很不成功，并且我們聽到很多背景噪音。”由于傳感技術的進步，希斯利教授對于最終開發(fā)出成功的聽聲搜救系統(tǒng)感到樂觀。 
     
用RFID追蹤礦工和礦車 
     
    智利一家礦業(yè)公司采用RFID（無線射頻）系統(tǒng)在地下銅礦追蹤礦工。這個礦場有許多小礦井，承包給了許多商人。礦場安全的重點是在任何時刻都了解礦工的位置，特別是發(fā)生爆炸或隧道事故時。當工人到達礦井入口處時，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，進入礦井。通過這種方式，地面工程師可了解在特定時間內礦井里礦工的位置。當礦工離開礦井再次掃描卡片，代表著他們已離開礦井了。 
     
    該公司在每個礦井的入口處安裝了4個RFID閱讀器，可判斷礦工移動的方向。管理人員可通過RFID的相關數據了解到誰在礦井里、什么時候進去和所代表的分公司。在任何時間內，隧道內可能會有上百個礦工。管理人員還可了解到礦井內員工的姓名和進出的時間。礦工佩戴的RFID卡片內還置有一個緊急按鈕，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顯示礦井內承包商和員工的位置，施救人員就可及時進行施救。 
     
    在緊急情況下，礦井的電源可能被切斷，因為可能有爆炸性氣體，但是這個系統(tǒng)仍然可以運行。這個系統(tǒng)有一個備用電源可以在事故發(fā)生后繼續(xù)工作48小時。據介紹，基于RFID技術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蒙古自治區(qū)進行試點。試點成功后，會進一步推廣普及。