安检门新技术的应用与思考论文_吴婷

安检门新技术的应用与思考论文_吴婷

天津市地下铁道运营集团有限公司 天津 300222

摘要:安全是当今社会发展的重要议题,安检已经成为了安检反恐大体系下的一个重要环节。安检门的应用随之越来越广泛,主要应用在机场,铁路,地铁,大型会议等人流较大的公共场所。随着新技术的结合应用,安检门朝着智能化、人性化方向进化。

关键词:安检门;金属探测;电磁波;毫米波;太赫兹。

1 引言

安全是当今社会发展的重要议题,随着经济建设和各项社会事业等的快速发展,利用人体携带枪支、刀具、炸弹实施恐怖袭击的事件逐渐增多,给社会稳定、经济发展和人民群众切身利益都带来了很大的危害。安检已经成为了安检反恐大体系下的一个重要环节。安检门的应用随之越来越广泛,主要应用在机场,铁路,地铁,大型会议等人流较大的公共场所,用来检查人身体上隐藏的金属物品,如枪支,管制刀具等。

2 新技术的结合应用发展

2.1普通安检门

普通安检门为一种检测人员有无携带金属物品的探测装置,又称金属探测门。

工作原理为由晶振产生3.5-4.95M的正弦振荡,由分频器分频为7.6K左右正弦波,经三极管与线圈进行功率放大后输入门板(7区)大线圈进行电磁波发射,由门内1-6区线圈分别进行接收。接收后,将接收到的信号与基准信号进行了比较,发现变化后,改变采集卡输出电平,CPU在280毫秒内对6个区位采集卡数据进行扫描,判断金属所在区位并输出显示。

金属安检门只能识别金属违禁物品,其缺点有两个,一是无法检测陶瓷、玻璃、塑料制成的非金属武器,击晕装置和钝器,也无法识别易燃易爆品,腐蚀性液体等。二是目前人基本均否携带有或多或少金属物品,使用情况基本上是“人人通过,人人报警”。

2.2智能安检门

基于涡流检测和电磁感应原理原理,通过核心算法,能够排除被检人员身上口袋里的手机、手表、钥匙、皮带扣等日常随身携带的金属物品的前提下,可探测到被检人员身上的违禁品(指砍刀、斧头、枪支、铝制易拉罐体、铝管、金属背心炸弹、金属腰带炸弹等暴恐违禁品)声光报警提示,并且以图文的形式显示出来。

系统主要由探测门、激励信号发射模块、涡流/ 电磁信号传感器、信号处理控制模块、数据处理模块和远程监控系统等组成。信号处理模块、数据处理模块安置在检测门的顶部机箱中,激励信号发射模块和涡流/电磁信号传感器均安装在两侧门板中。将各个涡流/电磁传感器接收到的微弱信号进行放大、滤波等处理,以排除外界复杂电磁环境的干扰。之后采用有限元分析技术、梯度测量技术对处理后的数据进行分析,从中提取信号特征参数。由于不同的物体(包括手机)具有特定的涡流、电磁身份信息特征,引入专家系统和自适应识别等技术,从而判断通道中的行人是否携带有手机等。系统实时运行状态、参数查询设置、探测结果、历史数据等均可在远程监控系统进行操作。

可设置成两种工作模式: 模式一:违禁品探测模式 模式二:全金属探测模式。

安装智能显示终端显示虚拟人型报警区位,并以图片的形式显示报警物品的类别探测系统设置网络模块和预留网络端口,可实现安检系统增加摄像头监控,并且针对报警人员进行图像抓拍,系统有存储历史数据功能,并且可以根据需求筛选提取报警时间和报警物品等信息。预留网络接口,方便数据读取升级。

优点为检测效率高,检测速度0.5秒以内,通行效率40人/min以上。图文并茂,直观方便。缺点同样是无法检测陶瓷、玻璃、塑料制成的非金属武器,击晕装置和钝器,也无法识别易燃易爆品,腐蚀性液体等。

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2.3毫米波、太赫兹安检门

毫米波、太赫兹以往主要应用于军事太空等领域,由于成本高昂,民用场合都是望而却步。近几年,半导体技术取得长足的发展,随着国内外半导体公司毫米波芯片的商业化,毫米波芯片成本大幅下降,使得毫米波、太赫兹安检成像成为可能。

随着对电磁波谱的不断探索,人类对电子学和光学获得了充分的认识,并且通过对电子学和光学的研究,研发了各种器件,形成了三大较为成熟的研究和应用技术。一是微波毫米波技术,二是光学技术,三是毫米波和光频段之间,太赫兹频段。现在比较流行的一种说法是,0.3-30 GHz 为微波频段,30-300 GHz 为毫米波频段,也有人将0.1-10 THz 称作太赫兹频段。

2.3.1毫米波安检门

毫米波技术工作原理和雷达类似,设备首先向人体辐射毫米波,而后通过接收器检测和人体进行相互作用后的毫米波电磁场,从而对人体进行成像。毫米波安检成像设备通过被动接收人体的辐射信号进行成像和安检,从原理上避免了主动辐射微波信号对人体健康存在的潜在风险。与手持式安检设备相比其通过率提高近一倍。该设备可用于机场、边防、政府、企业要害部门出入人员的快速安检。

该技术带来了便捷、简单和高效的体验,基于毫米波全息成像技术,采用通道门式设计,被检人在通道门中指定位置停留不到2秒的时间,只需保持一个固定姿势,系统可为被检人执行所有工作,无需特殊运动或移动,即可得到其全身毫米波全息图像,探测包括金属和非金属在内的多种威胁目标,包括被检人可能藏匿的各种武器、标准和自制爆炸物(片状和块状)、液体、凝胶、塑料、毒品、粉末、金属、陶瓷、光盘以及其他物质等等违禁品的图像。安检仪内置的自动识别算法将分析图像并自动给出这些违禁品的位置信息,借助人偶卡通模型,将携带的违禁物品用红框标识出来,即保护了个人隐私又醒目提示安检员手检位置。软件可处理扫描数据并自动确定旅客是否可以通关。

2.3.2 太赫兹成像安检门

太赫兹成像也可以穿透衣物,发现其携带的隐匿危险物品的位置和形状,其成像系统可分辨厘米大小的物体,可探测的物品同毫米波,而且由于其光子能量较低,对人体没有电离辐射。

采用压缩感知原理和太赫兹成像相结合的技术手段, 利用太赫兹图像的稀疏特性,采用压缩感知技术成像原理进行信号采集,并通过软件算法重构图像,最终形成人体太赫兹波段的二维强度图,隐匿危险物品因为对太赫兹的遮挡或吸收,将在图像上形成与人体区域的强度对比,操作人员即可发现隐匿物品的位置和形状。

毫米波和太赫兹的优势:一是具有更高的安全性,两种技术均采用了被动式探测的方案,完全利用人体自身发出的电磁波,对被检测人体的健康没有危害。二是具有全面检测危险物品的功能,除了可以探测金属,也可以探测各类非金属、胶体、粉末、陶瓷、易燃易爆品、腐蚀性液体等几乎各类危险物品,而且对隐匿物品的位置和形状都做到了直观显示。三是提供了更文明的安检方式,采用本技术的安检场合中被检测人员不需要接受手工触摸式的搜索,同时检测的结果也不暴露人体的细节。缺点方面毫米波和太赫兹有一个硬伤—阻挡,如把违禁品藏在皮制包装下,无法检测。

4、结束语

上述的各类安检门均存在着这样那样的缺陷,还要必备的人为干预,造成被检人或多或少的抵触情绪。随着安全等级的不断提高,以及与新技术的结合应用,安检门必将朝着智能化、人性化、快速通行的方向进化。重要场所的安检是必然的趋势,期待安检门加快进化的步伐,服务、保护大众。

参考文献:

[1]《如何判断安检门品质好坏》,火爆安防网, 2013-04-13

[2]《毫米波与太赫兹技术》,洪伟,《中国科学: 信息科学》2016 年第46卷第8 期——《信息科学与技术若干前沿问题评述专刊》

[3] 《毫米波理论与技术》,汇雅书世界,2017-09-16

[4] 百度百科-安检门

论文作者:吴婷

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第05期

论文发表时间:2019/6/21

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