CN104749157A - 对液体物品进行安全检查的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对液体物品进行安全检查的方法和设备。该方法包括步骤：根据被检液体物品的包装是透明、半透明或者不透明的来使用相应的技术对物品进行检查。当包装是透明或者半透明的情况下，使用拉曼光谱检测技术，当包装是不透明的情况下，使用基于电子秤和条码扫描仪的技术来对物品进行检查。在其他实施例中，可以单独使用拉曼光谱技术或者单独使用基于电子秤和条码扫描仪的技术来对被检液体物品进行安全检查。本发明形成的安全检查设备具有能进行物质识别、检查速度快、体积小、重量轻、便携、成本低、无射线辐射、易于维护等优点，适合人员多、人员流动速度快等公共场所的安全检查。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及安全检查技术领域，特别涉及一种对液体物品进行快速安全检查的方法和设备。
背景技术
近年来，恐怖分子针对公共场所的暴力恐怖活动的手段越来越多样化。各种危险化学品等危险液体也成为危害公众的恐怖活动的手段之一。在以往进行的行李包裹安全检查的基础上，增加了对随身携带的液体物品的安全检查要求。由于公共场所人员流动量大，人员流动速度快的特点，因此，需要快速有效的安全检查方法和设备来满足要求。
当前，有如下四类方法可用于液体物品的安全检查：化学方法、电磁方法、中子方法和射线方法，具体描述如下：
1）化学方法分为气味识别、离子扫描探测和物质分析。气体识别在实际应用中常常因为液体被密封包装而无法实现检查。离子扫描探测以高灵敏性著称，但是其缺点是误报率高，常常受背景环境的影响。物质分析具有精度高和准确性高的特点，但是这种方法需要一定的时间对样品进行分析处理，而且可能带来化学污染，不能满足现场快速检查的需求。
2）电磁方法采取主动的测量方式，其根据不同液体物品对电磁波的介电常数不同从而将液体区分开来。电磁方法本身容易受到金属包装、厚材料包装及不规则异型瓶等不利影响。因此，在包装材料复杂的实际情况下，电磁方法有明显的局限性。
3）中子方法的使用会出现“中子活化”的现象，即经过中子检查的液体会有辐射残留现象。并且，由于中子的穿透能力很强，故其辐射屏蔽更为复杂、设备占地面积大，不便携，不适合大部分公共领域使用。
4）射线方法分为射线二维扫描技术和CT技术，一般射线二维扫描技术主要用于行李物品的检查，不能进行液体物品是否危险的判断，CT技术具有不受包装材料影响的优点，虽能可以进行液体检查，但由于需要对射线进行防护，以及射线源及探测器等组成的成像系统体积重量较大，不便携，价格较高，检查速度相对较慢等，推广应用困难。
综上所述，对于液体物品进行快速安全检查，上述四种方法都存在不足，需要有一种技术来满足液体物品的快速安全检查的需求。
发明内容
针对现有技术中的问题，提出了一种对液体物品进行安全检查的方法和设备。
在本发明的一个方面，提出了一种对液体物品进行安全检查的方法，包括步骤：确定液体物品的包装是否为透明、半透明或不透明；在所述液体物品的包装为透明或半透明的情况下，将被检液体物品的透明或半透明包装部位对准拉曼光谱模块的激光出束端，操作控制激光出束，对被检液体物品进行拉曼光谱分析，将被检液体物品的拉曼光谱信息与数据库中的液体物品的标准拉曼光谱信息进行比对，得出被检液体物品的分析结果，同时可以对被检液体物品进行物质识别；以及在被检液体物品的包装为不透明的情况下，将被检液体物品置于电子秤上，得到被检液体物品的重量信息，利用条形码识别仪读取被检液体物品上的条形码信息，依据读取的条形码信息，从数据库里找到对应的液体物品的标准重量信息，将电子秤上实际称重的信息与数据库中的标准重量信息进行比对，判断被检液体物品是否为危险品或可疑物品。
优选地，当实际称重的信息与标准重量信息之差大于第一预定阈值，则判断该被检液体物品为危险品或者可疑物品。
优选地，在所述液体物品的包装不透明但是已经打开包装的情况下，所述方法还包括步骤：从所述液体物品中取出部分液体放入透明包装中；将透明包装对准拉曼光谱模块的激光出束端，操作控制激光出束，对所取出的被检液体物品进行拉曼光谱分析；将被检液体物品的拉曼光谱信息与数据库中的液体物品的标准拉曼光谱信息进行比对，得出被检液体物品的分析结果。
优选地，当被检液体物品的拉曼光谱信息与标准拉曼光谱信息之差大于第二预定阈值，则判断该被检液体物品为危险品或者可疑物品，同时可以对被检液体物品进行物质识别。
在本发明的另一方面，提出了一种对液体物品进行安全检查的设备，包括：电子秤，称重被检液体物品的重量；条形码识别仪，读取被检液体物品的条形码信息；拉曼光谱模块，在所述液体物品的包装是透明或者半透明材料的情况下对被检液体物品进行检查，计算机数据处理器，与电子秤、条形码识别仪和拉曼光谱模块连接，根据条形码信息从数据库中取得液体物品的标准重量信息，并且将电子秤称重实际得到的被检液体物品的重量与数据库中的液体物品标准重量进行比对，判断被检液体物品是否为危险品或者可疑物品，或者，所述计算机数据处理器将拉曼光谱模块得到的被检液体物品的拉曼光谱与数据库中的液体物品标准拉曼光谱进行比对，得出被检液体物品的分析结果。
优选地，所述拉曼光谱模块包括：激光器，发射激光，照射被检液体物品，产生拉曼光谱；光谱仪，接收被检液体物品的拉曼光谱；外光路模块，连接在激光器和光谱仪之间，光路的分光处理及保证激光到达被检液体物品并将拉曼光谱传回到光谱仪。
优选地，当实际称重的信息与标准重量信息之差大于第一预定阈值，则判断该被检液体物品为危险品或者可疑物品。
优选地，当被检液体物品的拉曼光谱信息与标准拉曼光谱信息之差大于第二预定阈值，则判断该被检液体物品为危险品或者可疑物品，同时可以对被检液体物品进行物质识别。
优选地，所述外光路模块具体为有光纤的探头或无光纤的探头。
优选地，所述拉曼光谱分析仪模块中的激光器、光谱仪和外光路模块可以是一个或者多个。
优选地，电子秤具有一个或者多个秤重传感器。
优选地，条形码识别仪可以是一个或者多个，在多个条形码识别仪的情况下，所述多个条形码识别仪的排列可以是均匀或者不均匀排布。
优选地，计算机数据处理器可以是PC计算机或者是嵌入式处理单元。
优选地，计算机数据处理器可以采用预定的识别算法来进行所述比对。
在本发明的再一方面，提出了一种对液体物品进行安全检查的设备，包括：电子秤，称重被检液体物品的重量；条形码识别仪，用于读取被检液体物品的条形码信息；计算机数据处理器，与电子秤和条形码识别仪连接，根据条形码信息从数据库中取得液体物品的标准重量信息，并且将电子秤称重实际得到的被检液体物品的重量与数据库中的液体物品标准重量进行比对，判断被检液体物品是否为危险品或可疑物品。
在本发明的又一方面，提出了一种对液体物品进行安全检查的设备，包括：拉曼光谱模块，在所述液体物品的包装是透明或者半透明材料的情况下对被检液体物品进行检查，以及计算机数据处理器，与拉曼光谱模块连接，将拉曼光谱模块得到的被检液体物品的拉曼光谱与数据库中的液体物品标准拉曼光谱进行比对，得出被检液体物品的分析结果。
本发明形成的安全检查设备具有能进行物质识别、检查速度快、体积小、重量轻、便携、成本低、无射线辐射、易于维护等优点，适合人员多、人员流动速度快等公共场所的安全检查。
附图说明
为了更好的理解本发明，将根据以下附图对本发明的实施例进行描述：
图1是根据本发明一个实施方式的检查设备的结构示意图；
图2示出了如图1所示的检查设备中的数据处理器的结构图；
图3示出了如图1所示的检查设备中的计算机处理器的功能框图；
图4示出了根据本发明一个实施例的检查方法的流程图。
附图没有对实施例的所有电路或结构进行显示。贯穿所有附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或特征。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“耦接到”或“连接到”另一元件时，它可以是直接耦接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明的一些实施例提供了一种对液体物品进行安全检查的方法和设备，它可以结合拉曼光谱的检测与基于电子秤和条码扫描的技术来对被检液体物品进行快速检查，得出被检液体物品是否安全或者是否为危险品的结果。
此外，拉曼光谱分析技术和基于电子秤和条码扫描的技术也能单独对被检液体物品进行物质识别，有利于安全检查部门快速检查。例如，拉曼光谱分析技术可以单独应用于液体物品的安全检查，电子秤称重和条形码识别技术组合也可以应用于液体安全检查。
在本发明的其他实施例中，首先观察被检液体物品的包装，如果包装是透明、半透明或者不透明的材料，用拉曼光谱分析技术直接进行检查，将被检液体物品的透明或者半透明包装部位对准拉曼光谱分析技术的激光出束端，操作控制激光出束，进行被检液体物品的拉曼光谱分析，将被检液体物品的拉曼光谱信息与数据库中的液体物品的标准拉曼光谱信息进行比对，即可得出被检液体物品的分析结果，此外可以对被检液体物品进行物质识别。
如果包装是不透明的材料，则用电子秤和条形码识别技术组合模块对被检液体物品进行检查，将被检液体物品置于电子秤上，得到被检液体物品的重量信息；条形码识别仪读取被检液体物品上的条形码信息，依据读取的条形码信息，从数据库里找到对应的液体物品的标准重量信息；以及将电子秤上实际称重的信息与数据库中的标准重量信息进行自动比对，得到被检液体物品的分析结果。
对不透明包装的危险液体物品、无条形码的液体物品或者是其它已经打开包装使用过而无法确定重量的液体物品，可以通过用透明材料的包装进行取样的方法，采取拉曼光谱分析检查的方法，进行检查分析或者做进一步的物质识别检查，得到检查结果。
图1是根据本发明一个实施方式的检查设备的结构示意图。如图1所示，根据本实施方式的检查设备包括：激光器70，它用于发射激光；光谱仪80，它用于接收液体物品的拉曼光谱；外光路模块90，它设置在激光器70和光谱仪80之间，用于光路分光处理及保证激光到达被检液体物品60，并将被检液体物品60的拉曼光谱传回到光谱仪80；电子秤称重装置10，它用于液体物品的实际称重；承载托盘装置20，它用于放置被检液体物品60；条形码识别仪30，它用于扫描识别被检液体物品上的条形码，并传输给计算机数据处理器；以及计算机数据处理器40，它与电子成称重装置10和条形码识别仪30连接，用来处理由数据采集器采集的数据，并输出检查结果。
在一些实施例中，外光路模块90具体为有光纤的探头或无光纤的探头。在一些实施例中，上述激光器、光谱仪和外光路模块构成拉曼光谱模块，它的数目可以是一个或者多个。该拉曼光谱模块配合计算机数据处理器一起进行液体物品的快速检查。
如图1所示，条形码识别仪30置于承载托盘装置20的周围，电子秤称重装置10和条形码识别仪30扫描数据的输出电缆与计算机数据处理器40连接，将采集的数据存储在计算机数据处理器40中。在一些实施例中，电子秤具有一个或者多个秤重传感器。条形码识别仪可以是一个或者多个，在多个条形码识别仪的情况下，所述多个条形码识别仪的排列可以是均匀或者不均匀排布。计算机数据处理器40可以是PC计算机或者是嵌入式处理单元。此外，计算机数据处理器可以采用预定的识别算法来进行比对。
图2示出了如图1所示的计算机数据处理器40的结构框图。如图2所示，数据采集器所采集的数据存储在存储器41中。只读存储器（ROM）42中存储有计算机数据处理器的配置信息以及程序。随机存取存储器（RAM）43用于在处理器46工作过程中暂存各种数据。另外，存储器41中还存储有用于进行数据处理的计算机程序。内部总线44连接上述的存储器41、只读存储器（ROM）42、随机存取存储器（RAM）43、输入装置45、处理器46和显示装置47。
在用户通过诸如按钮、传感器、键盘和鼠标之类的输入装置45输入的操作命令后，该计算机程序中的指令代码命令处理器执行预定的数据处理算法，在得到数据处理结果后，将其显示在诸如LCD显示器之类的显示装置47上，或者直接以硬拷贝的形式输出处理结果。
图3示出了如图1所示的检查设备中的计算机数据处理器40的功能框图。如图3所示，作为计算机数据处理的另一个例子，该计算机数据处理器40’包括：数据存储器51，它可以存储有关程序及数据库等信息；比对单元52，它根据电子秤称重的实际重量数据与数据库中预先存储的标准重量数据进行比对，从而确定该被检液体物品60的识别信息；数据库53，主要用于存储预先设定的标准重量信息和条形码信息；输出单元54，例如显示器或者其它的输出设备，将比对单元52所得到的识别信息直接呈现给操作员。
在一些实施例中，当实际称重的信息与标准重量信息之差大于第一预定阈值，例如二者之差在液体物品重量的1%以上，则判断该被检液体物品为可疑物品。
优选地，当被检液体物品的拉曼光谱信息与标准拉曼光谱信息之差（峰值差或者峰值位置差），大于第二预定阈值，则判断该被检液体物品为可疑物品。
图4示出了根据本发明一个实施例的检查方法的流程图。如图4所示，步骤S41，观察判断被检液体物品60的包装材料，依据包装材料选择不同的检查方法。步骤S42，如果包装材料不透明，则将被检液体物品60放置在承载托盘装置20上，电子秤将自动对被检液体物品60进行称重，同时，在步骤S43，条形码识别仪30自动对被检液体物品60进行条形码扫描，秤重和条形码扫描得到的信息将传输到计算机数据处理器40。在步骤S44，如果包装材料是透明或者半透明的，则将被检液体物品60放置在拉曼光谱仪的外光路模块90，直接进行检查，检查信息将传输到计算机数据处理器40。步骤S45，计算机数据处理器自动对接收到的数据与数据库53中的标准数据进行比对，并将比对结果信息自动显示在输出单元54上。
虽然在上面的实施例中采用了拉曼光谱技术与条形码技术相结合的方式来描述，但是在其他的实施例中也可以对被检查物品直接称重，利用外包装上的条形码从计算机中得到标准重量，进行比对，而不管其包装是否为透明或者不透明。
此外，在液体包装可以打开或者已经打开的情况下，取样部分液体来用拉曼光谱技术进行检查，例如可以从液体物品中取出部分液体放入透明包装中，然后将透明包装对准拉曼光谱模块的激光出束端，操作控制激光出束，对所取出的被检液体物品进行拉曼光谱分析。将被检液体物品的拉曼光谱信息与数据库中的液体物品的标准拉曼光谱信息进行比对，得出被检液体物品的分析结果。
虽然在上面的实施例中描述的是拉曼技术与基于条码扫描仪和电子秤的技术结合在一起来实现本发明。但是本领域的技术人员也能够理解，单独使用拉曼技术或者单独使用基于条码扫描仪和电子秤的技术来实现本发明。
虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (16)
1.一种对液体物品进行安全检查的方法，包括步骤：
确定液体物品的包装是否为透明、半透明或者不透明；
在所述液体物品的包装为透明或半透明的情况下，将被检液体物品的透明或半透明包装部位对准拉曼光谱模块的激光出束端，操作控制激光出束，对被检液体物品进行拉曼光谱分析，将被检液体物品的拉曼光谱信息与数据库中的液体物品的标准拉曼光谱信息进行比对，得出被检液体物品的分析结果，同时可以对被检液体物品进行物质识别；以及
在被检液体物品的包装为不透明的情况下，将被检液体物品置于电子秤上，得到被检液体物品的重量信息，利用条形码识别仪读取被检液体物品上的条形码信息，依据读取的条形码信息，从数据库里找到对应的液体物品的标准重量信息，将电子秤上实际称重的信息与数据库中的标准重量信息进行比对，判断被检液体物品是否为危险品或可疑物品。
2.如权利要求1所述的方法，其中当实际称重的信息与标准重量信息之差大于第一预定阈值，则判断该被检液体物品为危险品或者可疑物品。
3.如权利要求1所述的方法，其中在所述液体物品的包装不透明但是已经打开包装的情况下，所述方法还包括步骤：
从所述液体物品中取出部分液体放入透明包装中；
将透明包装对准拉曼光谱模块的激光出束端，操作控制激光出束，对所取出的被检液体物品进行拉曼光谱分析；
将被检液体物品的拉曼光谱信息与数据库中的液体物品的标准拉曼光谱信息进行比对，得出被检液体物品的分析结果。
4.如权利要求3所述的方法，当被检液体物品的拉曼光谱信息与标准拉曼光谱信息之差大于第二预定阈值，则判断该被检液体物品为危险品或者可疑物品，同时可以对被检液体物品进行物质识别。
5.一种对液体物品进行安全检查的设备，包括：
电子秤，称重被检液体物品的重量；
条形码识别仪，读取被检液体物品的条形码信息；
拉曼光谱模块，在所述液体物品的包装是透明、半透明或者不透明材料的情况下对被检液体物品进行检查，
计算机数据处理器，与电子秤、条形码识别仪和拉曼光谱模块连接，根据条形码信息从数据库中取得液体物品的标准重量信息，并且将电子秤称重实际得到的被检液体物品的重量与数据库中的液体物品标准重量进行比对，判断被检液体物品是否为危险品或者可疑物品，或者，所述计算机数据处理器将拉曼光谱模块得到的被检液体物品的拉曼光谱与数据库中的液体物品标准拉曼光谱进行比对，得出被检液体物品的分析结果。
6.如权利要求5所述的设备，其中所述拉曼光谱模块包括：
激光器，发射激光，照射被检液体物品，产生拉曼光谱；
光谱仪，接收被检液体物品的拉曼光谱；
外光路模块，连接在激光器和光谱仪之间，用于光路的分光处理及保证激光到达被检液体物品并将拉曼光谱传回到光谱仪。
7.如权利要求5所述的设备，其中当实际称重的信息与标准重量信息之差大于第一预定阈值，则判断该被检液体物品为危险品或者可疑物品。
8.如权利要求5所述的设备，其中当被检液体物品的拉曼光谱信息与标准拉曼光谱信息之差大于第二预定阈值，则判断该被检液体物品为危险品或者可疑物品，同时可以对被检液体物品进行物质识别。
9.如权利要求5所述的设备，其中所述外光路模块具体为有光纤的探头或无光纤的探头。
10.如权利要求5所述的设备，其中拉曼光谱分析仪模块中的激光器、光谱仪和外光路模块可以是一个或者多个。
11.如权利要求5所述的设备，其中电子秤具有一个或者多个秤重传感器。
12.如权利要求5所述的设备，其中条形码识别仪可以是一个或者多个，在多个条形码识别仪的情况下，所述多个条形码识别仪的排列可以是均匀或者不均匀排布。
13.如权利要求5述的设备，其中计算机数据处理器可以是PC计算机或者是嵌入式处理单元。
14.如权利要求5所述的设备，其中计算机数据处理器可以采用预定的识别算法来进行所述比对。
15.一种对液体物品进行安全检查的设备，包括：
电子秤，称重被检液体物品的重量；
条形码识别仪，读取被检液体物品的条形码信息；
计算机数据处理器，与电子秤和条形码识别仪连接，根据条形码信息从数据库中取得液体物品的标准重量信息，并且将电子秤称重实际得到的被检液体物品的重量与数据库中的液体物品标准重量进行比对，判断被检液体物品是否为危险品或可疑物品。
16.一种对液体物品进行安全检查的设备，包括：
拉曼光谱模块，用于在所述液体物品的包装是透明或者半透明材料的情况下对被检液体物品进行检查，以及
计算机数据处理器，与拉曼光谱模块连接，将拉曼光谱模块得到的被检液体物品的拉曼光谱与数据库中的液体物品标准拉曼光谱进行比对，得出被检液体物品的分析结果。
Priority Applications (3)
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