赵英宝，黄丽敏

（河北科技大学电气信息学院自动化系，河北石家庄 050051）

0 引言

在地震等突发灾害的救援中，准确及时地发现幸存者具有十分重要的意义。然而，随着灾难发生后的时间推移，生命迹象越来越弱，依靠救援人员喊话和搜救犬嗅闻很难找到气息微弱的幸存者。事实表明:废墟狭小空间内空气流通性差，幸存者呼出的CO2气体得以富集，因此，可以通过检测CO2来探测生命的存在。另外，CO2体积分数变化率能很好地反映幸存者气息的强弱，为救援提供重要数据，但现有的救援装备却忽略了这一重要信息，影响了探测精度。

为此，本文设计了一种基于红外吸收式CO2传感器的智能型便携式生命探测仪系统，利用新型非色散红外（nondispersive infrared，NDIR）CO2传感器［1］对废墟狭小空间内幸存者呼出的CO2体积分数进行高精度检测，通过间隔采样来完成体积分数变化率的计算，基于模糊逻辑构造了生命探测推理机，能够利用救援专家的先验知识，根据CO2体积分数及其变化率进行智能综合推理，得出幸存者的存在几率。本系统能够及时准确地探测到幸存者的存在和气息的强弱，有效提高了生命探测精度，对灾后救援具有重要意义。

1 工作原理

红外线在经过由不同原子构成的含偶极矩分子气体时会发生吸收现象，这种吸收特性对于某种气体而言是确定和标准的，被称为“物质指纹”，其吸收关系满足朗伯—比尔［2］（Lambert-Beer）定律

式中I为出射光强，I0为入射光强，μ为气体对光波的衰减吸收系数（对同一气体此系数为常数）、c为待测气体体积分数，l为光与气体的作用长度。……