智能腰帶破解自救難題

災難發生時，怎樣才能迅速地自救？如何幫助搜救人員高效完成救援？恐怕隻有將救援設備帶在身上才能實現。可是人們在日常生活中又怎能隨時帶著繁瑣的設備呢？為此，來自人大附中初三年級的童敬懿發明了一款便攜式、可穿戴的救援設備——智能腰帶，可將四大救援功能同時收納到腰間。該項目在今年的北京青少年科技創新大賽上獲得了二等獎的好成績。

隨身穿戴方便隨時自救

“近年來汶川地震、玉樹地震、天津港爆炸等災害不斷發生，造成大量人員傷亡，其中更有許多學生、兒童，讓人惋惜不已。”童敬懿解釋自己發明的原因。“快”是營救被困人員的首要要求，營救幸存者的黃金時間在災后第一個24小時，而24小時后發現幸存者的機會就大為減少。因此，穩定、可靠的通訊、定位能力對搜救工作有著巨大的作用。

“電子信號技術、互聯網技術正在給世界帶來日新月異的變化，人與人、物與物都處於聯通狀態。但是地震等不可抗拒的自然災害發生時，電力系統、通信系統難免會處於崩潰狀態，這時候被困人員的搜救工作將非常困難。”如何解決這些問題，讓初三的童敬懿費盡了心思。

在災難發生時，怎樣才能同時解決應急通訊和定位等難題？童敬懿認為，最便捷的方式就是將相關搜救設備同時帶在身旁。“腰帶是人們日常生活中必不可少的衣飾配件，如果能把所有功能集成到腰帶裡，讓大家每天穿著上班，就能解決隨身攜帶的麻煩。”由此，他想到了制作一款可穿戴設備——智能腰帶。

四大救援功能收納腰間

童敬懿介紹，智能腰帶由硬件電路、腰帶扣、腰帶三部分組成，“硬件電路安裝於腰帶扣裡。”這款智能腰帶為解決在災難發生時的應急通訊、定位而設計，具有語音對講、無線電定向定位、FM收音、緩降繩索四大功能。

其中，語音對講功能可以讓被困人員實現與外界溝通，及時了解相互狀態，“這樣可以給被困人員以安慰和希望。”無線電定向定位功能用於周期發送無線電信標信號，搜救人員使用無線測向機就能夠准確找到被困人員的位置，及時進行營救。“在無線對講模式下，通過按鈕來控制接收還是發射﹔在無線信標模式下，電路發出‘嘟嘟’兩聲，每隔3秒發射一次。採用可充電的鋰電池供電，配以USB充電電路。”

FM收音功能則可以收聽新聞廣播，接收災害預警信息，聽從救援指揮。還能接收電台的報警語音信號，推動喇叭報警，具有自動搜台、音量調節功能。

此外，智能腰帶還具有“繩索緩降”的功能，設計有凱夫拉繩索和阻尼裝置，可用於被困高處的人員實施自救。凱夫拉繩索具有密度低、強度高、韌性好、耐高溫、易於加工和成型的特點。其強度為同等質量鋼鐵的5倍，但密度僅為鋼鐵的五分之一，所以可以作為輕便的繩索藏於智能腰帶內。“形象地說，直徑僅2毫米，就能承擔800磅重的質量。”

搜救精確度可達1米以內

“這款智能搜救腰帶從想法到最終完成一共花費了一年半的時間，而其中花費時間最長的要數項目功能的測試環節。”童敬懿告訴記者，經測試，對講機的通訊距離在空曠環境下可達3000米以上，即使是在地下室的環境下也能超過500米。

除了通訊距離以外，定位的精准程度如何保障呢？童敬懿發現，雖然對講機也能進行定位，且接收距離超過3000米的范圍，然而精確度卻並不理想。幾經試驗，童敬懿決定採用手持信標接收機來實現精准定位的功能。“經測試，手持信標接收機接收距離大於400米，可與對講機視情況選擇使用。”童敬懿解釋，當距離較遠時先用對講機進行定向，縮短距離，當手持信標接收機能收到信號后，改由手持信標接收機進行精確地定向定位。“手持信標接收機的定位精確度高達1米以內，非常適合用於人員的搜救工作。”

經過緊張而有序的開發和實驗，智能腰帶已完成樣機的開發工作，基本指標達到了預期的設計要求，其電池續航、通訊距離、定位精確可滿足被困人員自救，以及協助搜救工作的需要。童敬懿表示，未來希望通過對項目的改進，能夠為它補充一些附加的功能，“比如說健身功能，包括體脂測算及計步器等運動項目。”另外，在搜救方面，他還在探索將快速充氣裝置與腰帶相融合，“這樣洪水發生時，人們就能自帶‘救生圈’浮在水面，得以獲救。”(記者 孫樂琪)