【安防知識網】一、引言

　　近年來，隨著國際形勢的復雜多變，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，現代科學技術發(fā)揮著重要的作用，如利用X射線成像技術進行集裝箱、車輛和行李檢查，使用離子遷移譜技術進行爆炸物、毒品和化學戰(zhàn)劑的現場檢測等。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

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

　　1.X射線透視成像：X射線穿過不同物質(即密度、原子序數、形狀不同)時，衰減各有不同，利用探測器接收穿透物質的X射線，并轉換成電信號后進行數學重建，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：根據電磁感應的原理，金屬探測器利用有交流電通過的線圈產生迅速變化的磁場，這個磁場能在金屬物體內部產生渦電流。渦電流又會產生磁場，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.放射性物質監(jiān)測：依據探測特殊核材料發(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，實現核材料的定性、定量監(jiān)控。

　　三、新型安檢技術

　　在上述傳統(tǒng)安檢技術的應用中，仍然存在很多技術難題。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物質識別?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得到快速發(fā)展。

　　1.X射線雙能雙視角/多視角技術：不同能量的X射線對同一物質有不同的衰減效應，雙能技術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，實現物質分類。雙視角/多視角技術是在單視角成像的基礎上，通過增加射線源(束)的數量，實現兩個或多個角度的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。這兩種新技術的結合應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，國內已經有廠家成功地設計并制造了采用雙能雙視角/多視角技術的產品，應用于航空集裝箱、中小型車輛和貨物等的查驗。

　　2.X射線CT成像：X射線CT成像技術通過在一定角度范圍內圍繞被檢測物體旋轉，采集多個角度的X射線投影數據，然后利用專門的重建算法獲得物體內部密度的三維分布信息，能夠實現真正的三維成像檢測，它已經在醫(yī)療、航天、航空、軍事、冶金、機械、石油、電力和地質等部門得到了廣泛的應用。在安檢領域，由于CT技術能夠無需開箱實現行李的快速、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，該技術具有獨特的技術優(yōu)勢。目前我國在這一技術領域的研究開發(fā)處于世界領先水平，如有的廠商制造的采用雙能X射線CT技術的檢查系統(tǒng)，占地面積小，尤其適合機場的行李安檢，也可以廣泛的應用在海關、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，對物體進行檢測和物質鑒別。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，實現物質的鑒別。毫米波技術的優(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。當然，由于毫米波穿透能力有限，相對于X射線，其只能夠實現表面或很薄覆蓋下的物質監(jiān)測。此外，對于這項技術可能帶來的隱私問題，業(yè)內也存在爭議。應用方面，美國運輸安全局(TSA)自2007年以來，在美國境內的多個機場部署了毫米波探測設備。目前市場上所見的此類設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?，使其成像有效范圍減少。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。盡管目前已經有國外廠商推出了基于太赫茲技術的安全攝像系統(tǒng)，但總體而言，作為一門新興的前沿學科，太赫茲檢測裝置的研制還處于實驗室研究階段，在實現具體的產業(yè)化應用之前，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的原理及其研發(fā)應用現狀，目前值得關注的新技術還包括激光拉曼光譜、聲表面波傳感器和微機電技術等，所有這些新技術中，有的已經可以直接服務于安全防范工作，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，拓展了安全技術防范在公安業(yè)務工作中的應用范圍與深度。

　　四、安檢技術的未來發(fā)展方向

　　目前，國際安全需求不斷提高，越來越要求實現快速、精確化、自動化、多目標的檢查。上文中介紹的傳統(tǒng)和新技術都有特定的使用環(huán)境和針對性，單一使用任何一種設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集成在一起以提高檢測水平，這種集成式的融合設備和綜合解決方案將是未來安檢技術應用發(fā)展的趨勢。

　　根據美國國土安全部的研究結果表明，融合了標準X射線技術、離子遷移和放射性核探測等多種方式的融合技術將成為未來市場的主流選擇。這些集成了多種技術的融合設備將能精確地探測大多數的恐怖材料，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識別技術來降低誤報率，實現自動查危，確保不間斷檢查，并保證維護時間最短化。

　　識別技術與安檢技術的結合，也是未來很重要的發(fā)展方向。智能視頻、光學字符識別(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將更多地被應用在安檢領域。這些識別技術與安檢設備相結合，可以充分、及時地獲得網絡信息資源支持，并且可以通過流程組織和規(guī)則定義形成系統(tǒng)聯動，實現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融合產品或解決方案：

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

　　圖1 高能X射線和中子成像融合的貨物掃描系統(tǒng)

　　2、結合OCR、RFID、X射線檢查技術和放射性物質探測技術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備(OCR、RFID、X射線檢查、離子遷移、放射性物質探測、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備(金屬探測器、X射線成像(含CT)、離子遷移譜儀、放射性物質監(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

　　經過國內廠商和科研機構多年來的努力，我國在安檢技術的研究開發(fā)領域取得了長足的進步。為了進一步推動國內安檢技術的發(fā)展，更充分地發(fā)揮現代科學技術在安全防范工作中的作用，主管部門應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，不可能向我們轉讓最先進的東西，尤其是在安全防范這一事關國家和社會安危的特殊領域，我們更不能全部依靠國外技術解決自己的問題。只有加強自主創(chuàng)新，擁有更多自主知識產權的技術和知名品牌，才能為科學技術在安防工作中的應用奠定扎實、可靠的基礎。

　　2.支持以企業(yè)為主體承擔新技術項目：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)本身的性質和它在社會經濟中的地位所決定的。企業(yè)的最大特點是貼近市場，了解實際應用的需要，尤其是能前瞻性地掌握市場發(fā)展所產生的潛在需求，使其研究開發(fā)的目標 更具針對性，更能體現以市場為導向。另一方面，隨著市場競爭日趨激烈，企業(yè)只有把握住新技術的制高點，才能在競爭中處于領先地位，這也是企業(yè)自身生存發(fā)展的現實需要。為了推動企業(yè)自主創(chuàng)新，各級政府部門應貫徹《國務院關于實施〈國家中長期科學和技術發(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合發(fā)布的《國家技術創(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作用、建立健全有利于技術創(chuàng)新的評價、考核與激勵機制，并加大對企業(yè)技術創(chuàng)新的金融支持，支持以企業(yè)為主體承擔新技術項目。[nextpage

　　3.嚴格把關新技術驗證工作：安檢設備承擔著安全防范的重要職責，使用方式、應用場合和對操作人員的要求各有差異，有的設備要求長時間連續(xù)運行，有的應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，新技術也層出不窮，這一方面固然可喜，但另一方面我們也應該清醒的認識到，這些技術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，為了適應復雜的使用環(huán)境，應該以實戰(zhàn)應用為導向開展新技術的研究，同時加強行業(yè)規(guī)范，促進新技術相關標準的建立和檢驗評測工作的完善。在安防新技術被推廣之前，不僅要在實驗室中進行大量的性能指標檢測和嚴酷性試驗，更要在實際應用場合下接受長時間驗證，只有關注新技術的實用性，以滿足一線安檢使用需要為第一評價準則，才能確保新技術真正地在安全防范工作中發(fā)揮作用。

　　六、結語

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