CN103776813A

CN103776813A - 一种基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置

Info

Publication number: CN103776813A
Application number: CN201410039077.XA
Authority: CN
Inventors: 史艳宁; 范志永; 李彬; 李永清
Original assignee: First Research Institute of Ministry of Public Security; Beijing Zhongdun Anmin Analysis Technology Co Ltd
Current assignee: First Research Institute of Ministry of Public Security; Beijing Zhongdun Anmin Analysis Technology Co Ltd
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2014-05-07

Abstract

本发明涉及一种基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置，包括：遥控端、无线控制单元、激光器、光学探头、分光单元、A/D转换器、数据采集单元、图像传输单元、摄像头。本发明所述基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置的优越效果在于：用于恶劣条件下对可疑危险品的远距快速鉴定，无需接触检测，可有效应用于远距危险品的探测使用，能够快速鉴别可疑物是否为易燃易爆品；检测范围广泛，包括：爆炸物、爆物前体化学品、自制炸药、混合自制炸药等，具有低成本、体积小的优点。

Description

一种基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置

技术领域

本发明涉及一种危险品检测装置，尤其涉及一种基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置。

背景技术

自1928年印度物理学家拉曼发现拉曼散射现象以来，由于拉曼光谱具有的信息丰富、拉曼位移与入射光频率无关、分析效率高和样品用量少等特点，拉曼光谱技术日益受到广泛关注。由于不同物质分子产生的拉曼光谱谱带数目、谱带强度、位移大小等都与分子的振动和转动相关，因此拉曼光谱属于分子的振动和转动光谱。通过检测物质的拉曼光谱可对物质进行定性分析、定量分析及成分分析，因此拉曼光谱技术是研究分子结构的重要方法。目前已广泛应用于物质鉴定、分子结构研究、化工过程、医学医药、生物化学、考古及宝石鉴定、反恐技术等领域。

燃爆危险品因其具有的强大破坏力一直属于各国的严控物品，是安检领域的必检目标。目前常用的爆炸物探测技术有离子迁移谱、金属探测、单能X光技术、双能X光技术等。这些常用探测设备往往适用于近距探测，检查人员和设备距检查对象都较近，有的甚至是接触式检查方式，对检查人员存在潜在危险。目前适用于远距燃爆物的探测技术有远距X背散成像、THz波、毫米波等技术，但均处于试验化向产品化的转化阶段，技术产品化的成本都还处在较高阶段，难以被广泛应用。

由于拉曼光谱技术具有非接触、检测速度快、适用于各种溶剂的检测等优点，为解决现有爆炸物检测设备不能实现远距检测及成本高等的不足，本发明提供了一种成本低、安全性好的危险品远距检测装置。

在现有专利技术中，中国专利申请号为201010293785.8，发明名称为基于X射线波长色散衍射危险品检测方法，所述发明包括采用在样品出射面设置截限狭缝和用Mo或Ag靶特征辐射X射线透射式波长色散衍射方法进行在线检测,反射式X射线波长色散衍射方法作现场鉴定。本发明能检测小包的危险品,能最终判断危险品是何种爆炸物、何种毒品;直接检测厚度几～十几cm,因检测部位是包裹小尺寸处,所以实际待测物体尺寸更大些;通过透射式X射线波长色散衍射的在线检查和反射式X射线波长色散现场鉴定,能完全正确无误地判断待测物体属何种物质,还能把包装物与危险品分开。这是其它任何非衍射方法办不到的,无可比拟的。

上述基于X射线波长色散衍射危险品检测方法存在的缺陷是：这些常用探测设备往往适用于近距探测，检查人员和设备距检查对象都较近，对检查人员存在潜在危险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置。

本发明所述一种基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置，包括：遥控端、无线控制单元、激光器、光学探头、分光单元、A/D转换器、数据采集单元、图像传输单元、摄像头，所述图像传输单元分别连接摄像头、无线控制单元，所述无线控制单元连接激光器和数据采集单元，所述激光器连接光学探头，所述光学探头连接分光单元，所述分光单元连接A/D转换器，所述A/D转换器连接数据采集单元。

进一步地，所述无线控制单元包括：单片机、无线发送模块、无线接收模块、电源模块、控制键、图像传输模块、激光器驱动模块、数据采集模块、提示模块和安全保护模块，所述单片机分别连接无线发送模块、无线接收模块，所述电源模块分别连接无线发送模块、无线接收模块。

进一步地，所述无线控制单元连接提示模块，所述摄像头连接图像传输模块。

本发明所述一种基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置具有以下显著的有益效果：本发明原理为远距拉曼技术，用于恶劣条件下对可疑危险品的远距快速鉴定，无需接触检测，可有效应用于远距危险品的探测使用，能够快速鉴别可疑物是否为易燃易爆品；检测范围广泛，包括：爆炸物、爆物前体化学品、自制炸药、混合自制炸药等，具有低成本、体积小的优点。

附图说明

图1为本发明所述一种基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置的结构示意图；

图2为本发明所述一种基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置的无线控制单元结构示意图。

附图标记如下：101-遥控端、102-无线控制单元、103-图像传输单元、104-摄像头、105-激光器、106-光学探头、107-数据采集单元、108-分光单元、201-单片机、202-无线发送模块、203-无线接收模块、204-电源模块、205-控制键、206-图像传输模块、207-激光器驱动模块、208-数据采集模块、209-提示模块、210-安全保护模块。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明所述一种基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置的具体实施方式作详细说明。

如图1所示，本发明所述一种基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置，包括：遥控端101、无线控制单元102、图像传输单元103、摄像头104、激光器105、光学探头106、数据采集单元107、分光单元108、A/D转换器（图中未示）、单片机201、无线发送模块202、无线接收模块203、电源模块204、控制键205、图像传输模块206、激光器驱动模块207、数据采集模块208、提示模块209、安全保护模块210。

本发明所述一种基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置，包括：遥控端101、无线控制单元102、激光器105、光学探头106、分光单元108、A/D转换器、数据采集单元107、图像传输单元103、摄像头104，所述图像传输单元103分别连接摄像头104、无线控制单元102，所述无线控制单元102连接激光器105和数据采集单元107，所述激光器105连接光学探头106，所述光学探头106连接分光单元108，所述分光单元108连接A/D转换器，所述A/D转换器连接数据采集单元107。

所述遥控端101用于发射与无线控制单元102进行通信的信号，并接收无线控制单元102的信号。所述无线控制单元102，用于接收遥控端101的无线信号，并把检测到的信息和摄像头104的图像信息实时传输给遥控端101，同时进行对激光器105、数据采集单元107和摄像头104等相关装置的控制。

无线控制单元102对激光器105的控制包括对激光束的输出监测，输出激光束经过光学探头106后聚焦到检测目标能够产生拉曼信号，所产生的拉曼信号经光学探头106收集滤光后进入分光单元108。分光单元108的输出信号经A/D转换器转换成数字量后进入数据采集单元107。数据采集单元107对A/D转换器的输出数据进行处理，在判定当前信号存有危险品时进行报警，同时将检测信息输出到无线控制单元102。装置上的摄像头104用于对检测环境进行监测，所得图像经图像传输单元103传输给无线控制单元102后再发送到遥控端101，以对检测环境和检测过程进行实时监测。其中，对激光器105进行控制从而对激光束的输出进行监测；对数据采集单元107进行控制从而实现对检测信号的输出进行监测；对摄像头104进行控制实现对检测环境和检测过程的实时监测。

所述无线控制单元102包括：单片机201、无线发送模块202、无线接收模块203、电源模块204、控制键205、图像传输模块206、激光器105驱动模块、数据采集模块208、提示模块209和安全保护模块210，所述单片机201分别连接无线发送模块202、无线接收模块203，所述电源模块204分别连接无线发送模块202、无线接收模块203。

所述单片机201、无线发送模块202、无线接收模块203、电源模块204、图像传输模块206、激光器105驱动模块、数据采集单元107、提示模块209和安全保护模块210固定在所述装置内，控制键205固定在所述装置壳体上。电源模块204将电池电压（图中未示）转换成单片机201、无线发送模块202等需要的电压提供给单片机201、无线发送模块202、无线接收模块203、电源模块204、图像传输模块206、激光器105驱动模块、提示模块209和安全保护模块210，数据采集单元107通过端口连接。无线发送模块202、无线接收模块203能够采用315MHz频率的无线模块，数据发送采用加密方式，防止误操作。所述无线控制单元102连接提示模块209，所述摄像头104连接图像传输模块206，所述提示模块209与单片机201连接，接收信号成功后，向无线发射控制模块发送确认信号。遥控端101通过无线控制单元102获取摄像头104图像，并根据图像内容对检测环境进行监测。

所述控制键205包括采集键（图中未示）、停止键（图中未示）。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的权利要求记载的保护范围。

Claims

1.一种基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置，其特征在于，包括：遥控端、无线控制单元、激光器、光学探头、分光单元、A/D转换器、数据采集单元、图像传输单元、摄像头，所述图像传输单元分别连接摄像头、无线控制单元，所述无线控制单元连接激光器和数据采集单元，所述激光器连接光学探头，所述光学探头连接分光单元，所述分光单元连接A/D转换器，所述A/D转换器连接数据采集单元。

2.根据权利要求1所述的一种基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置，其特征在于，所述无线控制单元包括：单片机、无线发送模块、无线接收模块、电源模块、控制键、图像传输模块、激光器驱动模块、数据采集模块、提示模块和安全保护模块，所述单片机分别连接无线发送模块、无线接收模块，所述电源模块分别连接无线发送模块、无线接收模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于拉曼光谱分析技术的危险品远距检测装置，其特征在于，所述无线控制单元连接提示模块，所述摄像头连接图像传输模块。