（1）静态时，操作人员的身体自然站立，完全放松。操作时，前臂应向你的正前方伸直，并和地面保持平行。身体放松是搜索成功的关键要素。
（2）当握着仪器往前走时，集中精神保持手的稳定，试着将自己的手腕“锁住”，不让它倾斜，这是可以做到的。否则仪器天线由于重力或摆动而往回旋转。
（3）当你掌握了把持手柄的技巧时。在缓慢前行中，为了保证仪器的平衡，要集中精力注意力观察天线的端点；同时不要去主观臆想目标到底在哪个方位。
3）保持较好的信号接收效果的技巧
为了得到较好的接收信号的效果，操作者应该保持一个“空肩状态”——让你的身体置于目标和仪器之间产生的磁场内。天线将跨过你的身体显示场力线（因为人的身体会对所接收到的信号放大，就好比你触摸收音机或电视接收天线一样）。否则，由于身体不在磁场内，接收到信号将会较弱。但是天线也会指向正确的方向。这两种加强信号接收的方法，都能使你在搜索的时候确保你的身体能够位于磁场内。一种是换手继续进行搜索；另一种是行走一段距离，然后原路返回再搜索一次。
另外操作者必须保持正常的呼吸状态。因为呼吸产生静电和放大接收强度，屏住呼吸都会影响信号的接收和搜寻的效果。
人体静电在操作人员疲倦或有压力时会降低，使探测准确率降低。为增加人体静电，可以用脚底，多摩擦地面几下或用手摩擦头发即可使静电突然增加，从而使操作人员能够正常工作。
4）双人操作
当一个人操作时，天线发生转向就意味着可能发现目标，但目标不在天线所指的位置，而是肩膀对齐的位置。当你转过头去看本能地你会扭曲你的躯干和转动肩膀，那么目标就不和肩膀对齐了。在你可以肯定已经找到了目标的话，停住，必须保持身体静止，只是转动你的头部，才能锁定目标。但这样操作身体很不舒服。两个人一同操作。一个人操作，另一个人帮你观察肩膀的方向和观测结果。这样操作就容易多了。
5）系统的“锁定”
锁定就是系统找到了目标，锁定后，即使风也不能吹动，风可能会使天线偏离，但天线会反抗。 6）检测天线的“锁定”
有几种方法可以检测，最快的方法是故意摇晃天线，使它摆动，保持你本身静止。通常情况下，锁定状态不会持续超过30秒，因为这种锁定是由静电保持住，静电会流入你周围的空气里，所以你需要立即在停止行走后作检测。之后，假如天线脱离了锁定状态，你可以重重地呼吸几次，对自己的身体重新充电。如果是锁定状态，天线会再次回到原来的位置。另外一种方法是倒退，重新再做一次搜索，看是否在相同位置再次锁定。第三种方法是从你现在所在的位置到怀疑为锁定位置，沿着一个圆形行走，如果你获得的是正确锁定，天线会再次转向并锁定。记住天线显示的是场力线两个方向中的一个方向。
7）确认目标区域和提高效率
在搜索一区域时，你需采取走四边形的方法，在走完四条边后，为了进一步确定你所找出的区域是准确的。你可沿着直角处走斜线，走一直角或二个直角处甚至四个直角处，来进一步确定中心区域。
人体静电在操作人员疲倦或有压力时会降低，使探测准确率降低。为增加人体静电，可以用脚底，多摩擦地面几下或用手摩擦头发即可使静电突然增加，从而使操作人员能够正常工作。
3、仪器的一些简易故障的处理
1）在使用仪器的过程中。如果发生连接导线断裂，应及时更换备用的连接导线。
2）在使用仪器的过程中，如果发生指针折断或者严重变形，应及时更换备用的指针。否则影响到指针转动的灵敏度。
3）一旦发生仪器运转失灵，则应对操作手柄和感应主机进行检测或更换。
三、矿山搜救机器人简介
（一）矿山搜救机器人及其应用
所谓矿山搜救机器人，就是在矿井发生灾害事故时，可以承载多种传感、探测、救援设备（甚
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至人所不能携带的设备），代替救护队员进入危险区域勘察的一种多功能的智能救护装备。此时，搜救队员则停留在安全地域。在人的控制下，矿山搜救机器人依靠其移动能力、感知能力、作业能力完成搜救探测，是人的能力在危险场合的延伸和实现。无论是在矿难发生后，还是在开采过程中，矿山救援探测机器人在减少人员伤亡和财产损失方面发挥着重要的作用，其典型应用包括：
1、由于矿难原因和矿难现场情况不明，救援人员在抢救中遇难的情况时有发生，探知事故现场情况是展开救援的先决条件。在救援前，搜救机器人探入矿井探测矿难位置和矿难现场情况，并实时将信息传输带救援指挥中心，就能为救援决策提供科学依据，以便快速、准确地制定救援方案，从而在确保救援人员安全的前提下实施高效率救援，最大限度地减少人员和财产损失。
2、在矿山开采过程中，特别是对高含硫矿层的开采，出现“火点”的巷道会产生大量的一氧化碳等有害气体，为了保证安全需要对其进行封闭。在重新开采前若派人员进入封闭巷道检测是否符合人员作业条件是非常危险的，曾多次出现安检人员死亡的重大事故。搜救机器人可以代替人进行现场检测。
3、定期进入长期停用的封闭的巷道，进行情况观察，对可能发生的瓦斯泄漏、透水等险情进行监视，避免矿难的发生。
4、在矿难救援过程中，由于塌方等原因导致救援人员无法通过的地段，可利用搜救机器人的运动能力，先行通过，进行危险度检测（有害气体浓度、温度、水深）、搜索生还者、运送救生设备（防毒面具、氧气、水/食物等）。
5、配置作业工具、完成辅助救援作业。 机器人所必需具备的能力包括： （1）采集环境信息（数据、图像），并将采集到的信息实时传输到指挥中心； （2）具有复杂环境的高通过能力和越障能力； （3）具有防爆、防水、抗振、抗高温、耐冲击力； （4）能在一定时间内在危险环境中连续可靠工作； （5）具有自主定位与半自动导航能力。
（二）国内外矿山搜救机器人相关技术发展现状与趋势
由于发达国家对煤炭能源依靠程度低，且煤炭开采自动化程度和安全生产管理水平高，安全性好，因此，对矿山救援探测自动化装备的需求不迫切，相关研究主要集中在废弃或正常作业的矿井内绘制地图等方面。如：澳大利亚研制了一种矿井内行走的轮式机器人，利用矿井内的固定标志引导该机器人绘制矿井坑道二维地图；美国卡耐基梅隆大学研制出了利用激光扫描技术绘制废弃矿井三维结构图的矿井探测机器人。但是这些在确定环境中行走的机器人均没有解决自主定位与导航问题，也没有远程数据传输功能，无法完成矿山井下救援探测任务。而我国情况则完全不同，煤炭是我国的主要能源（占全部能源的67%），我国是世界煤炭生产和消耗的第一大国，煤炭已成为直接关系到我国能源安全和经济可持续发展的重要能源。我国煤炭开采自动化程度和安全生产管理水平相对较低，人员密度高，矿难事故频发，迫切需要矿山救援探测自动化设备。
现就可用于矿山救援探测机器人的关键技术及其发展分析如下： 1、机器人移动结构和驱动技术研究现状及发展趋势
救援探测机器人的工作环境通常很恶劣，路面往往崎岖不平，障碍物较多，通行空间非常有限且不规则，甚至呈现出非结构化的特点，这就对救援探测机器人的驱动系统、通行能力和结构设计提出了新的要求。
现有机器人驱动方式主要有轮式和履带式两种。轮式驱动具有结构简单、灵活性好、运动速度快的特点，所以在机器人工作环境良好的场合，轮式驱动得到广泛的应用。而履带式驱动越障能力强，所以大部分救援探测机器人采用了履带驱动方式。在小型救援探测机器人中，也有采用滚动和跳跃相结合的驱动方式，不过这种驱动方式损耗的能量较大，可控性较差，不适用于大型救援探测机器人。
2、机器人定位与导航系统研究现状及发展趋势
目前，大多数特殊环境应用的机器人采用遥控方式进行作业，该方式要求操作者与机器人之间
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的距离不能太远，这样就增加了操作者的危险程度，同时机器人的自主性也不够。
在具有自主能力的机器人中，通常采用GPS、惯导、图像匹配、数字地图、并发定位地图绘制以及组合导航等方式进行自主定位与导航。
虽然GPS具有全球性、全天候、三维定位等优点，其定位精度可达亚米级，已成为野外空旷环境下作业机器人的首选定位导航方式，但是，采用这种定位导航方式的前提是机器人必须能够在其作业环境中接收到GPS信号。
惯导系统数据更新速度快、能够输出多种导航参数，基本上不受外界环境的制约，具有良好的自主性，然而惯导系统中存在误差随时间积累的现象，所以，在这种定位导航系统中必须设计相关算法，借助基准信号定时修正误差。
图像匹配方式要求用环境物特征轮廓和颜色深度信息等作为匹配模板，然而在标准图像模板不足或无法获得匹配模板的场合，这种定位导航方式无法采用。在实际应用中，图像匹配方式往往需要和人工干预方式结合起来，在局部范围为机器人定位导航。
数字地图定位与导航需要提供机器人工作环境的详细数字地图，显然，这种方式只适用于有详细数字地图的废弃或正常作业矿井，不适用于由于矿山事故导致环境结构变化的矿井。
并发定位地图绘制是一种比较新的机器人定位与导航方式，机器人首先根据传感器信息建立环境地图，然后根据建立的环境地图及机器人与自然路标之间的关系进行定位与导航。这种方式适用于有部分自然路标的未知环境。
为了克服单一导航方式能力的不足，充分利用多种导航方式的综合优势，组合导航已成为机器人定位与导航技术的发展趋势。目前，比较典型的，同时也是最成熟、应用最广泛的是以GPS组合导航能取得令人满意的效果。然而，在无法获得GPS信号的环境中，这种组合导航方式无能为力。针对矿山井下无法接收GPS信号的特殊环境，研究适用于这类环境的新型组合导航系统已成为当前的首要任务。
3、远程数据通信技术研究现状及发展趋势
无线和有线通信是远程数据通信常用的两种方式。
无线通信不需要在机器人上增加线辊等额外载荷，适用于移动载体与固定基站以及移动载体之间的通信。在地上常规环境中，机器人与工作站之间的通信常采用无线方式。然而，无线通信易受电磁干扰，同时，传输效果与所处环境结构和介质有关，因此，在中断站数量不足的情况下，不适用于矿山井下数据传输。
有线通信受外界环境影响小，具有传输效率高、传输数据可靠和传输容量大的优点。若机器人在远程通信中采用这种方式，则需要给机器人增加线辊等额外载荷，使机器人运动的灵活性和机动性受到严重影响。
针对矿山井下救援探测机器人使用场合的特殊性，目前还没有可供借鉴的有效通信方式。不过，远程实时大容量数据传输已呈现向无线和有线结合的方式发展的趋势。
4、国内救援深测机器人研究现状及发展趋势
在“十五”期间，我国有智能机器人技术研究领域取得了可喜的成绩，已经形成了系列化的智能机器人产品，如消防机器人、水面救援机器人以及反恐防爆机器人等。一些救援机器人研究机构和产业化基地相继成立，如中科院沈阳自动化研究所救援及安全机器人技术研究中心，沈阳新松机器人自动化股份有限公司机器人产业化基地等。
我国虽然在消防救援、反恐防爆等特种机器人研究领域取得了巨大成绩，但由于矿山井下环境的复杂性和矿山救援探测机器人功能要求的特殊性，在矿山井下救援深测机器人技术研究方面基本上还是一片空白，还没有研制出具有实际应用价值的机器人样机和产品。
综上所述，无论从国内还是从国外机器人研究现状来看，目前还没有能用于矿山井下救援探测的机器人样机和具有实际应用价值的产品问世。但是，我国矿山行业安全事故频发导致重大的人员财产损失的严峻现实，以及国家对特殊环境应用的智能机器人的重大需求，决定了研制矿山井下救援探测机器人已成为一项非常紧迫的任务。同时，矿山井下救援探测机器人也是我国智能机器人技术发展的重要方向之一，矿山井下救援探测机器人单元技术的突破必将大大提升我国智能机器人的
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研制水平，推动我国机器人技术研究和实际应用向纵深方向发展。
第四节 灾区通讯装备
所谓灾区通讯，主要是指井下新鲜风流基地与进入灾区工作的救护小队之间的通讯联系。按照《规程》规定，救护小队在进入灾区前，必须在基地设臵好灾区电话，基地指挥员利用灾区电话与进入灾区工作的救护小队保持不间断的联系。通过灾区电话询问和回答，基地指挥员不仅可以及时的掌握进入灾区救护小队的工作情况，而且在需要时，派出基地待命的小队去支援他们。目前，我国矿山救护队灾区通讯使用的灾区电话分为有线和无线通讯两种。其中有线通讯又分为声能电话和语言直接通话。 一、有线通讯
（一）声能电话机
所谓声能电话机，就是只使用声能而没有电源的一种特殊通讯设备。多年来，声能电话机的投入和使用，已成为矿山救护队佩戴负压氧气呼吸器进入灾区工作时专用的通讯设备。
1、结构
PXS-1型声能电话机有手握式对手握式和手握式和氧气呼吸器面罩式两种操作方式。
1）手握式电话机由发话器、受话器、发电机组成。 2）组成无源通话
面罩中由发话器、受话器组成。通话时为便于多人收听可配备扩大器、对讲扩大器。分两种安装形式：在抢险救灾时，可选用发话器、受话器全部安装在面罩中，扩大器固定在腰间的安装形式，如图12-5A所示；日常工作联络或指挥所用时，可选用手握式电话机的安装形式，如图12-5B所
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示。
图12-5A 发受话器都装在面罩中的安装形式
图12-5B 手握式电话机的安装形式
2、工作原理
PXS—1型手握式声电话由发话器、受话器组成。可配备救护仪器面罩、扩大器、对讲扩大器。通话时，发话器中与平衡电枢联接的金属膜片发出振动，产生输出电压，这个信号在接话端的受话器中由膜拟转能器转换成音频信号发出，同时音频信号进入扩大器中放大，使周围人员也能听到声音。当PXS—1型声能电话组装成第二种安装方式时，还增加了呼叫系统（声频发电机），用手轻轻拨动时，可发出0.6～1.50kHz的调制信号，电压1.5V电流0.5mA音频信号。
3、操作程序及注意事项 1）操作程序
（1）该电话机在操作时按以下顺序进行： 连接——敷设电话线——通话或发射信号——收线
（2）按照明确的连接形式进行连接，采用手握式与手握式连接时，通
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