【安防知識網(wǎng)】一、引言

　　近年來，隨著國際形勢的復(fù)雜多變，各種形式的恐怖活動有增無減，在防范和打擊這類犯罪活動的工作中，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，如利用X射線成像技術(shù)進行集裝箱、車輛和行李檢查，使用離子遷移譜技術(shù)進行爆炸物、毒品和化學(xué)戰(zhàn)劑的現(xiàn)場檢測等。各國警方和安檢部門也在探索研究更先進的安全檢查技術(shù)和裝備，從而更有效地對危險和違禁物品進行防范性安全檢查。

　　二、傳統(tǒng)安檢技術(shù)

　　本段將簡要介紹幾種傳統(tǒng)的安檢技術(shù)，這些技術(shù)目前在安防領(lǐng)域得到了較為廣泛的應(yīng)用：

　　1.X射線透視成像：X射線穿過不同物質(zhì)(即密度、原子序數(shù)、形狀不同)時，衰減各有不同，利用探測器接收穿透物質(zhì)的X射線，并轉(zhuǎn)換成電信號后進行數(shù)學(xué)重建，即可得到被檢物體的透視圖像。

　　2.離子遷移譜：將被測樣品電離形成離子，然后在外加電場中漂移。由于不同成分的離子通過電場所需的漂移時間各不相同，一般情況下重的分子比輕的分子走得慢，因此可以根據(jù)測量離子的漂移時間來間接地分離和檢測樣品。

　　3.金屬探測：根據(jù)電磁感應(yīng)的原理，金屬探測器利用有交流電通過的線圈產(chǎn)生迅速變化的磁場，這個磁場能在金屬物體內(nèi)部產(chǎn)生渦電流。渦電流又會產(chǎn)生磁場，反過來影響原來的磁場，由此引發(fā)探測器發(fā)出報警聲。

　　4.放射性物質(zhì)監(jiān)測：依據(jù)探測特殊核材料發(fā)出的射線來判斷特殊核材料的存在，用靈敏的核計數(shù)系統(tǒng)可測量出特殊核材料發(fā)射出的特有伽馬和中子信號，實現(xiàn)核材料的定性、定量監(jiān)控。

　　三、新型安檢技術(shù)

　　在上述傳統(tǒng)安檢技術(shù)的應(yīng)用中，仍然存在很多技術(shù)難題。比較集中的問題如：如何在X射線穿透集裝箱/車輛的同時，對厚重的集裝箱貨物進行分層甚至實現(xiàn)物質(zhì)識別?如何實時、非接觸、無傷害地對人身進行爆炸物及危險品檢查?是否有技術(shù)手段可以在分子水平上更加有效地識別爆炸物和毒品?針對這些難題，近年來幾種新型安檢技術(shù)得到快速發(fā)展。

　　1.X射線雙能雙視角/多視角技術(shù)：不同能量的X射線對同一物質(zhì)有不同的衰減效應(yīng)，雙能技術(shù)就是利用兩種不同的探測器對不同能量的X射線進行成像探測，然后對兩種不同能量成像信號進行算法處理，得到被檢物的等效原子序數(shù)，實現(xiàn)物質(zhì)分類。雙視角/多視角技術(shù)是在單視角成像的基礎(chǔ)上，通過增加射線源(束)的數(shù)量，實現(xiàn)兩個或多個角度的X射線透視成像，這能夠有效地克服物體重疊的影響，并降低系統(tǒng)誤報率和漏報率。這兩種新技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用使得檢查人員能夠更加有效、快速地在不開箱的情況下檢查出藏匿在貨物中的危險品及各種違禁物品，提高了查驗準確程度。目前，國內(nèi)已經(jīng)有廠家成功地設(shè)計并制造了采用雙能雙視角/多視角技術(shù)的產(chǎn)品，應(yīng)用于航空集裝箱、中小型車輛和貨物等的查驗。

　　2.X射線CT成像：X射線CT成像技術(shù)通過在一定角度范圍內(nèi)圍繞被檢測物體旋轉(zhuǎn)，采集多個角度的X射線投影數(shù)據(jù)，然后利用專門的重建算法獲得物體內(nèi)部密度的三維分布信息，能夠?qū)崿F(xiàn)真正的三維成像檢測，它已經(jīng)在醫(yī)療、航天、航空、軍事、冶金、機械、石油、電力和地質(zhì)等部門得到了廣泛的應(yīng)用。在安檢領(lǐng)域，由于CT技術(shù)能夠無需開箱實現(xiàn)行李的快速、三維成像檢查，有效地識別隱藏的物體，其漏報率和誤報率遠低于其他準實時成像檢測系統(tǒng)，因此，該技術(shù)具有獨特的技術(shù)優(yōu)勢。目前我國在這一技術(shù)領(lǐng)域的研究開發(fā)處于世界領(lǐng)先水平，如有的廠商制造的采用雙能X射線CT技術(shù)的檢查系統(tǒng)，占地面積小，尤其適合機場的行李安檢，也可以廣泛的應(yīng)用在海關(guān)、車站、政府部門、運動場等其它公共場所。

　　3.毫米波成像：毫米波成像是指利用位于毫米波段的電磁波作為介質(zhì)，對物體進行檢測和物質(zhì)鑒別。毫米波成像分主動和被動兩種方式，區(qū)別在于主動方式需要有毫米波發(fā)生源，而被動方式則只需要毫米波接收器。主動毫米波由源發(fā)出高頻信號，通過接收反射信號進行探測;而被動毫米波通過分析所接收的由被檢對象自然發(fā)出的毫米波進行探測，實現(xiàn)物質(zhì)的鑒別。毫米波技術(shù)的優(yōu)點是能夠進行遠距離探測，實時成像，可探測衣服下隱藏的可疑物，檢測效果直觀，并且能量低，對人體無害，適合人群的快速成像檢測。當(dāng)然，由于毫米波穿透能力有限，相對于X射線，其只能夠?qū)崿F(xiàn)表面或很薄覆蓋下的物質(zhì)監(jiān)測。此外，對于這項技術(shù)可能帶來的隱私問題，業(yè)內(nèi)也存在爭議。應(yīng)用方面，美國運輸安全局(TSA)自2007年以來，在美國境內(nèi)的多個機場部署了毫米波探測設(shè)備。目前市場上所見的此類設(shè)備多為國外廠商制造。[nextpage]

　　4.太赫茲成像：太赫茲波是介于微波和紅外之間的一種相干電磁輻射，優(yōu)點是對衣物、塑料、陶瓷、硅片、紙張和干木材等一系列非金屬物質(zhì)具有較好的穿透性能，從而可以探測X射線、可見光和紅外不可探測的材料內(nèi)部缺陷和隱藏物，缺點是它無法穿透金屬，并且?guī)缀跬耆杀凰眨蛊涑上裼行Х秶鷾p少。與毫米波成像類似，太赫茲波成像方式也分為主動式和被動式兩種方式。盡管目前已經(jīng)有國外廠商推出了基于太赫茲技術(shù)的安全攝像系統(tǒng)，但總體而言，作為一門新興的前沿學(xué)科，太赫茲檢測裝置的研制還處于實驗室研究階段，在實現(xiàn)具體的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用之前，還要克服輻射源功率低、檢測速度慢和周圍環(huán)境干擾等諸多方面的挑戰(zhàn)。

　　本段簡要介紹了四種新型安檢技術(shù)的原理及其研發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀，目前值得關(guān)注的新技術(shù)還包括激光拉曼光譜、聲表面波傳感器和微機電技術(shù)等，所有這些新技術(shù)中，有的已經(jīng)可以直接服務(wù)于安全防范工作，有的還需進一步的研究和實驗。它們共同提升了科技手段在安全檢查中的作用，拓展了安全技術(shù)防范在公安業(yè)務(wù)工作中的應(yīng)用范圍與深度。

　　四、安檢技術(shù)的未來發(fā)展方向

　　目前，國際安全需求不斷提高，越來越要求實現(xiàn)快速、精確化、自動化、多目標(biāo)的檢查。上文中介紹的傳統(tǒng)和新技術(shù)都有特定的使用環(huán)境和針對性，單一使用任何一種設(shè)備都難以滿足安全防范工作的要求，因此，有必要將兩種或兩種以上安檢技術(shù)集成在一起以提高檢測水平，這種集成式的融合設(shè)備和綜合解決方案將是未來安檢技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的趨勢。

　　根據(jù)美國國土安全部的研究結(jié)果表明，融合了標(biāo)準X射線技術(shù)、離子遷移和放射性核探測等多種方式的融合技術(shù)將成為未來市場的主流選擇。這些集成了多種技術(shù)的融合設(shè)備將能精確地探測大多數(shù)的恐怖材料，如：常規(guī)武器、炸藥、原子武器、武器級核材料、臟彈及其他生化戰(zhàn)爭武器，并且可以有效地利用物質(zhì)識別技術(shù)來降低誤報率，實現(xiàn)自動查危，確保不間斷檢查，并保證維護時間最短化。

　　識別技術(shù)與安檢技術(shù)的結(jié)合，也是未來很重要的發(fā)展方向。智能視頻、光學(xué)字符識別(OCR)、生物識別和射頻識別(RFID)等提供身份識別和行為識別的技術(shù)將更多地被應(yīng)用在安檢領(lǐng)域。這些識別技術(shù)與安檢設(shè)備相結(jié)合，可以充分、及時地獲得網(wǎng)絡(luò)信息資源支持，并且可以通過流程組織和規(guī)則定義形成系統(tǒng)聯(lián)動，實現(xiàn)直接面向用戶需求的綜合解決方案，更加安全可靠，且提升效率。

　　以下將列舉四種采用多技術(shù)融合產(chǎn)品或解決方案：

　　1.結(jié)合高能X射線和中子成像技術(shù)的面向航空貨物安檢領(lǐng)域的貨物掃描系統(tǒng)：

　　圖1 高能X射線和中子成像融合的貨物掃描系統(tǒng)

　　2、結(jié)合OCR、RFID、X射線檢查技術(shù)和放射性物質(zhì)探測技術(shù)的集裝箱貨物快速檢查通道：

　　圖2 集裝箱貨物快速檢查通道

[nextpage]　　3、面向機場圍界安全的集多種設(shè)備(OCR、RFID、X射線檢查、離子遷移、放射性物質(zhì)探測、視頻)為一體的機場圍界安全綜合解決方案：

　　圖3 機場圍界安全綜合解決方案

　　4、面向機場旅客安全檢查的集多種設(shè)備(金屬探測器、X射線成像(含CT)、離子遷移譜儀、放射性物質(zhì)監(jiān)測)為一體的機場旅檢綜合解決方案：

　　圖4 機場旅檢綜合解決方案

　　經(jīng)過國內(nèi)廠商和科研機構(gòu)多年來的努力，我國在安檢技術(shù)的研究開發(fā)領(lǐng)域取得了長足的進步。為了進一步推動國內(nèi)安檢技術(shù)的發(fā)展，更充分地發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在安全防范工作中的作用，主管部門應(yīng)特別注意加強以下幾方面工作：

　　1.積極推動自主創(chuàng)新：全球化形勢下，國際競爭日益激烈，在涉及到一些核心技術(shù)方面，發(fā)達國家和跨國公司出于自身利益的考慮，不可能向我們轉(zhuǎn)讓最先進的東西，尤其是在安全防范這一事關(guān)國家和社會安危的特殊領(lǐng)域，我們更不能全部依靠國外技術(shù)解決自己的問題。只有加強自主創(chuàng)新，擁有更多自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和知名品牌，才能為科學(xué)技術(shù)在安防工作中的應(yīng)用奠定扎實、可靠的基礎(chǔ)。

　　2.支持以企業(yè)為主體承擔(dān)新技術(shù)項目：在自主創(chuàng)新和研究開發(fā)中，企業(yè)要起到主體地位的作用，這是由企業(yè)本身的性質(zhì)和它在社會經(jīng)濟中的地位所決定的。企業(yè)的最大特點是貼近市場，了解實際應(yīng)用的需要，尤其是能前瞻性地掌握市場發(fā)展所產(chǎn)生的潛在需求，使其研究開發(fā)的目標(biāo) 更具針對性，更能體現(xiàn)以市場為導(dǎo)向。另一方面，隨著市場競爭日趨激烈，企業(yè)只有把握住新技術(shù)的制高點，才能在競爭中處于領(lǐng)先地位，這也是企業(yè)自身生存發(fā)展的現(xiàn)實需要。為了推動企業(yè)自主創(chuàng)新，各級政府部門應(yīng)貫徹《國務(wù)院關(guān)于實施〈國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)〉若干配套政策的通知》及科技部等六部門聯(lián)合發(fā)布的《國家技術(shù)創(chuàng)新工程總體實施方案》的文件精神，創(chuàng)新科技計劃組織方式、發(fā)揮財政科技投入的引導(dǎo)作用、建立健全有利于技術(shù)創(chuàng)新的評價、考核與激勵機制，并加大對企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的金融支持，支持以企業(yè)為主體承擔(dān)新技術(shù)項目。[nextpage

　　3.嚴格把關(guān)新技術(shù)驗證工作：安檢設(shè)備承擔(dān)著安全防范的重要職責(zé)，使用方式、應(yīng)用場合和對操作人員的要求各有差異，有的設(shè)備要求長時間連續(xù)運行，有的應(yīng)用場合具有特殊的氣候條件，有的還需要考慮對周圍人員的安全防護。目前我國高科技人才比重逐年增加，新技術(shù)也層出不窮，這一方面固然可喜，但另一方面我們也應(yīng)該清醒的認識到，這些技術(shù)很多還停留在實驗室水平，與真正滿足實用需要還存在較大距離，因此，為了適應(yīng)復(fù)雜的使用環(huán)境，應(yīng)該以實戰(zhàn)應(yīng)用為導(dǎo)向開展新技術(shù)的研究，同時加強行業(yè)規(guī)范，促進新技術(shù)相關(guān)標(biāo)準的建立和檢驗評測工作的完善。在安防新技術(shù)被推廣之前，不僅要在實驗室中進行大量的性能指標(biāo)檢測和嚴酷性試驗，更要在實際應(yīng)用場合下接受長時間驗證，只有關(guān)注新技術(shù)的實用性，以滿足一線安檢使用需要為第一評價準則，才能確保新技術(shù)真正地在安全防范工作中發(fā)揮作用。

　　六、結(jié)語

　　現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)正在安全防范工作中發(fā)揮著重要的作用，新的技術(shù)和產(chǎn)品也在不斷的涌現(xiàn)。防范技術(shù)的發(fā)展，要以自主創(chuàng)新為基礎(chǔ)，既需要國內(nèi)企業(yè)和研究機構(gòu)自身的努力，更需要政府部門相關(guān)配套政策的鼓勵和支持，只有這樣，才能產(chǎn)生更多更先進的滿足實戰(zhàn)應(yīng)用的新技術(shù)，進而拓展安全技術(shù)防范在公安業(yè)務(wù)工作中的應(yīng)用范圍與深度。