CN104656149B - 一种金属安检门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属安检门，包括两个侧门框，特点是两个侧门框中的至少一个上设置有移动检测板，移动检测板设置有移动驱动机构，移动检测板上设置有由多个伸缩式金属探头组成的探头阵列，探头阵列与数据采集系统和成像系统电连接，优点是，多个伸缩式金属探头组成的探头阵列，获得精确的金属探测信息和探头位移信息，实现人体携带金属的精确定位和金属形态的三维显示，并减少错误报警。

Description

一种金属安检门

技术领域

本发明涉及安检领域，尤其是涉及一种金属安检门。

背景技术

随着经济社会的快速发展，当前我国人口流动性大大增强，为了维护公共安全，在机场、火车站、汽车站、剧院、体育场、地铁入口等大多公共场所已经配置了标准的通道式安检门，用来检查人身体上隐藏的金属物品。另外在生产贵金属的企业也配备有金属安检门，用于保障企业的财产安全。

目前广泛使用的金属安检门主要采用多区位独立探测的方法，其两侧的门板由发射线圈、探测线圈和调零线圈等组成，根据人体工程学原理把门体分为多个区段，使之与人体相对应，相应的区段在金属探测门上形成相对的区域。当没有金属物品通过时，探测线圈探测到恒定的交变磁场；当有金属通过时，金属内形成涡流并产生二次场叠加到空间磁场，探测线圈探测到交变磁场的变化，从而引起探测线圈电流的变化，再经过电路一系列的放大处理，当信号量达到设定值时即以声光形式产生报警。然而这种金属安检门存在以下不足之处：1)、对金属的检测准确度低，系统检测灵敏度难以恰当把握，若系统灵敏度过低，则容易漏检小的金属物体；若系统灵敏度过高，则对人体衣服上的金属拉锁、纽扣等小体积的会金属出现错误报警；2)、对金属的定位精度较低，只能给出藏匿金属物体的大致区位位置信息，无法感知物体的大小和形状，普遍存在检测到金属物体但正常放行的情况或者检测到人身体上正常佩戴的金属物品错误报警，从而造成安检效率降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测准确度高、定位精准，并且可以感知物体大小和形状的金属安检门。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种金属安检门，包括两个侧门框，两个所述的侧门框中的至少一个上设置有移动检测板，所述的移动检测板设置有移动驱动机构，所述的移动检测板上设置有由多个伸缩式金属探头组成的探头阵列，所述的探头阵列与数据采集系统和成像系统电连接。

所述的伸缩式金属探头包括固定舱和同轴套在所述的固定舱外表面的活动舱，所述的固定舱内安装有探头电路板，所述的探头电路板上设置有光电探测电路和金属探测电路，所述的活动舱的舱头设置有连接所述的金属探测电路的金属探测线圈，所述的光电探测电路连接有发光管和光电探测管，所述的固定舱侧面设置有安装所述的发光管和所述的光电探测管的光电探测孔，所述的活动舱内表面设置有朝向所述的光电探测孔的计量光栅，所述的活动舱与所述的固定舱之间设置有使所述的活动舱与所述的固定舱相对运动的弹簧，所述的活动舱与所述的固定舱之间设置有转动限制机构。

所述的固定舱头部设置有弹簧限位柱，所述的活动舱设置有弹簧定位柱，所述的弹簧一端套设在所述的弹簧限位柱上，所述的弹簧另一端套设在所述的弹簧定位柱上，所述的转动限制机构包括设置在所述的固定舱的外表面的导轨槽和设置在所述的活动舱的内表面的导轨，所述的导轨嵌入所述的导轨槽。

两个所述的侧门框上设置有所述的移动检测板，其中一个所述的移动检测板上设置探测面积大、排布稀疏的伸缩式金属探头，另一个所述的移动检测板上部设置探测面积小、排布密集的伸缩式金属探头，下部设置探测面积大、排布稀疏的伸缩式金属探头。

所述的探头阵列中的任意两个相邻探头的探测范围部分重叠。

所述的移动检测板设置有滑动槽，所述的侧门框设置有与所述的导轨槽相匹配的滑动轨。

与现有技术相比，本发明的优点在于：在侧门框中的至少一个上设置有移动检测板，移动检测板设置有移动驱动机构，移动检测板上设置有由多个伸缩式金属探头组成的探头阵列，探头阵列与数据采集系统和成像系统电连接，安检门所用的金属探测探头为可伸缩探头，其不仅具有金属探测性能，还有位移测量功能。设计时按照人体信息在检测阵列板上提前定位好金属检测探头，从而得到每个可伸缩探头的位置信息；另一方面由于金属探测探头是可伸缩的，可以探测到人体的每一个部位，当被测人身体某部位携带有金属时，金属探测电路将金属探测线圈电磁场的变化转换为电信号，联合利用得到的探头位移信息，以三维点阵图像的形式显示人体携带金属信息，从而实现人体金属的精确定位和金属形态的显示。

采用非均匀结构的探测探头阵列，根据人身穿着情况灵活排探头阵列的位置和密度：对人体背部、下肢一般不会有拉链或纽扣的部位采用较大的探头，获得较粗的探测信息，对人体前胸、腹部有拉链或纽扣的部位，配置探测面积较小、排布较密的探头，从而获得较为精细的探测信息，同时选用探测范围适中的LC谐振金属探测技术，即使在探测到人服饰上的金属拉链或者纽扣，本发明的安检门也不会产生错误报警，从而提高了金属检测的精确性。

附图说明

图1为本发明一种金属安检门的分解图；

图2为本发明一种金属安检门使用的伸缩式金属探头的分解图；

图3为本发明一种金属安检门使用的伸缩式金属探头的另一分解图；

图4为本发明一种金属安检门使用的伸缩式金属探头的活动舱的立体图；

图5为本发明一种金属安检门使用的伸缩式金属探头的活动舱的左视图；

图6为本发明一种金属安检门使用的伸缩式金属探头的固定舱的立体图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图所示，本发明提出的一种金属安检门，包括两个侧门框1和移动检测板2，移动检测板2设置有由多个伸缩式金属探头4组成的探头阵列，移动检测板2设置有驱动移动检测板2朝侧门框1内侧方向移动的驱动机构3。

伸缩式金属探头4，包括固定舱41和同轴套在固定舱41外表面的活动舱42，固定舱41内设置有光电探测电路(图未显示)和金属探测电路(图未显示)，活动舱42的舱头设置有连接金属探测电路的金属探测线圈421，光电探测电路连接有发光二极管(图未显示)和光电二极管(图未显示)，固定舱41的侧面设置有安装发光二极管和光电二极管的光电探测孔415，活动舱42内表面设置有朝向光电探测孔415的计量光栅426，计量光栅426的条纹沿活动舱42轴向方向依次排列，活动舱42与固定舱41之间设置有使活动舱42与固定舱41相对运动的弹簧43，活动舱42与固定舱41之间设置有转动限制机构。固定舱41设置有弹簧限位柱413，活动舱42设置有弹簧定位柱425，弹簧43一端套设在弹簧限位柱413上，弹簧43另一端套设在弹簧定位柱425上，转动限制机构包括设置在固定舱41外表面的两条导轨槽412，两条导轨槽412相对舱体中轴呈中心对称，活动舱42内表面设置有与导轨槽412匹配的导轨424，当活动舱42相对于固定舱41移动时，导轨424沿导轨槽412移动。固定舱41外表面设置有与导轨槽412方向并列的限位槽414，活动舱42外表面尾部设置有两个限位孔423，限位柱422穿过限位孔423设置于限位槽414，限制活动舱42在限位槽414的范围内移动。固定舱41底部设置有底座411，所述的底座设置有固定孔417，螺母安装于固定孔417从而将固定舱41固定在目标板上。底座411中心设置有安装孔418，固定舱41内表面设置有安装探头电路板的电路板槽419，通过安装孔418向电路板槽419内安装探头电路板。固定舱41头部头部设置有引线孔416，活动舱42头部设置有引线孔427，探头电路板的金属探测电路通过引线并穿过引线孔416和427与金属探测线圈421连接。活动舱42头部设置有探头帽44。移动检测板2设置有滑动槽21，侧门框1设置有与滑动槽21相匹配的滑动轨11，移动检测板2还设置有螺孔22，驱动机构3的输出轴31安装于螺孔22，当驱动机构3工作时，驱动移动检测板2前后移动。

在此具体实施例中，移动检测板上的伸缩式金属探头采集金属信息和探头位移信息的具体过程为：当设置有伸缩式金属探头的移动检测板在驱动机构的驱动下向被测者靠近时，被测者面向一个移动检测板，背向另一个移动检测板，由于人体各个部位的不同，上述两个移动检测板上的每个探头会有不同的位移。当人体携带有金属物品时，伸缩式金属探头安装的金属探测线圈421周围磁场会产生变化，金属探测电路将金属探测线圈421电磁场的变化转化为电信号，产生的电信号由单片机电路采集，从而获得被测点是否有金属存在的信息。

另一方面，伸缩式金属探头内部的发光二极管发出光线，照射在活动舱42内表面设置的计量光栅426上，同时也会有反射光回到光电二极管。当伸缩式金属探头的活动舱42相对于固定舱41活动时，光电二极管探测到反射光的强弱变化，光电探测电路将光强变化转化为电信号强弱的变化，伸缩式金属探头的活动舱42移动一个光栅的距离则反映为电信号变化一次，与之连接的单片机电路通过采集信号变化次数得到伸缩式金属探头前部的活动舱42移位的距离，从而实现伸缩式金属探头位移的测量。

本发明所有伸缩式金属探头探测面的合成应覆盖整个人体表面，所以必须正确设计探头阵型以确保不会漏检、不会误报人体携带金属信息，在此具体实施例中，伸缩式金属探头在探测门板表面均匀排列，每个探头探测范围均匀分布，任意两个相邻伸缩式金属探头的探测范围应有部分重叠，确保覆盖整个人体表面。设伸缩式金属探头阵列尺寸为1.8m*0.8m，各个探头以6cm*6cm的方格状均匀排列，单侧移动检测板2需要约30*12＝360个探头,两侧移动检测板2合计需要720个探头。

金属安检门连接有数据采集系统和成像系统，数据采集系统收集所述的伸缩式金属探头拾取的信号，采集的数据经成像系统处理，检测结果显示在计算机上。考虑到本发明的伸缩探头数量多，伸缩探头与计算机之间的数据通信采用分层结构，在此实施例中，采用三层数据结构。第一层将各独立伸缩探头进行分组，各探头之间拟采用成熟的I²C总线技术，可将第一移动检测板和第二移动检测板上的一行或两行探头通过数据总线进行第一次集中；第二层到第三层之间，考虑到数据量较大，它们之间的通信可以采用高速的USB总线技术；第三层将第二层各节点采集的数据进行最后汇聚，然后向计算机传输，由计算机完成三维绘图。第三层与计算机之间的数据量较大，它们之间的通信也可以采用高速的USB总线技术或其他总线技术实现。

通过数据采集系统获得探测数据后，采用labview或者VC++等计算机软件绘制三维图形，以便显示人体金属携带的信息。

实施例2

本实施例所提供的安检门结构同实施例1，不同之处是，伸缩探头阵列采用非均匀阵列结构，可以根据人身穿着情况排布探头阵列，探头大小和排列密度不再统一，可以根据实际情况灵活排布。对人体背部、下肢一般不会有拉链或纽扣的部位可以采用较大的探头，获得较粗的探测信息；对人体前胸、腹部有拉链或纽扣的部位，配置探测面积较小、排布较密的探头，从而获得较为精细的探测信息。这样可以在探测精度和系统复杂度方面进行均衡，降低系统成本。在此具体实施例中，第一移动检测板和第二移动检测板上设置的探头阵列采用非均匀阵列结构，具体为：第一移动检测板配置探测面积大、排布稀疏的伸缩式金属探头，用于检测人体背部和背面下肢部位；第二移动检测板，上部配置探测面积小、排布密集的伸缩式金属探头，下部配置探测面积大、排布稀疏的伸缩式金属探头，用于检测人体前胸、腹部和正面下肢部位。

Claims (5)

1.一种金属安检门，包括两个侧门框，两个所述的侧门框中的至少一个上设置有移动检测板，所述的移动检测板设置有移动驱动机构，所述的移动检测板上设置有由多个伸缩式金属探头组成的探头阵列，所述的探头阵列与数据采集系统和成像系统电连接，其特征在于所述的伸缩式金属探头包括固定舱和套在所述的固定舱外表面的活动舱，所述的固定舱内设置有光电探测电路和金属探测电路，所述的活动舱的舱头设置有连接所述的金属探测电路的金属探测线圈，所述的光电探测电路连接有发光管和光电探测管，所述的固定舱侧面设置有安装所述的发光管和所述的光电探测管的光电探测孔，所述的活动舱内表面设置有朝向所述的光电探测孔的计量光栅，所述的活动舱与所述的固定舱之间设置有使所述的活动舱与所述的固定舱相对运动的弹簧，所述的活动舱与所述的固定舱之间设置有转动限制机构。

2.根据权利要求1所述的一种金属安检门，其特征在于所述的固定舱头部设置有弹簧限位柱，所述的活动舱设置有弹簧定位柱，所述的弹簧一端套设在所述的弹簧限位柱上，所述的弹簧另一端套设在所述的弹簧定位柱上，所述的转动限制机构包括设置在所述的固定舱的外表面的导轨槽和设置在所述的活动舱的内表面的导轨，所述的导轨嵌入所述的导轨槽。

3.根据权利要求1所述的一种金属安检门，其特征在于两个所述的侧门框上设置有所述的移动检测板，其中一个所述的移动检测板上设置探测面积大、排布稀疏的伸缩式金属探头，另一个所述的移动检测板上部设置探测面积小、排布密集的伸缩式金属探头，下部设置探测面积大、排布稀疏的伸缩式金属探头。

4.根据权利要求1所述的一种金属安检门，其特征在于所述的探头阵列中的任意两个相邻探头的探测范围部分重叠。

5.根据权利要求1所述的一种金属安检门，其特征在于所述的移动检测板设置有滑动槽，所述的侧门框设置有与所述的滑动槽相匹配的滑动轨。