CN106872557A - 安检系统、离子迁移谱检测装置以及安检方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种安检系统、离子迁移谱检测装置以及安检方法，应用于离子迁移谱分析及安全检测领域。其中，该安检系统包括：吹风装置及离子迁移谱检测装置；该吹风装置，用于向预设的安检区域吹送热风；该离子迁移谱检测装置，设置于该热风的下风处，用于收集该安检区域的气体，对该气体中包含的成分进行检测并输出检测结果。上述安检系统、离子迁移谱检测装置以及安检方法，通过将离子迁移谱仪与离子吹扫装置相结合，可以实现危险品的远距离非接触、快速采样分析，从而提高安检效率。

Description

安检系统、离子迁移谱检测装置以及安检方法

技术领域

本发明属于离子迁移谱分析及安全检测领域，尤其涉及一种安检系统、离子迁移谱检测装置以及安检方法。

背景技术

公共安全是全球都不可避免的热点问题，其危害性有目共睹。各国根据具体情况，相应都制定了严格防范办法，如美国颁布的《国家安全法》等法律条令对国内公共安全监测提出了严格的措施。我国对于公共安全也十分重视，卫生部公布的《公共场所卫生管理条例实施细则》中对公共场所相关问题进行了详细的规定。有毒气体以及挥发性有害物质作为公共安全重要的监测对象，具有种类繁多、扩散速度快、含量低、隐蔽性强、检测难度大的特点。因此加强公共场所挥发性有毒有害危险品的安全检查和风险监控无疑是保障公共安全的重要方面。

目前，离子迁移谱作为一种重要的分析手段，具有灵敏度高、分析速度快等优点，已在公共场所安检领域得到了广泛的应用。然而现有的离子迁移谱检测方式，主要是先通过试纸擦拭待检物，再将试纸送至迁移谱仪进行分析，得到检测结果，整个过程需要安检工作人员手动操作，无法实现包裹等的无停留快速通过检查，其操作繁琐且流程复杂，样品分析速度慢，缺乏效率，无法适应对人员密集且流动性快的公共场所的危险物品的快速检测的需要。

发明内容

本发明提供一种安检系统、离子迁移谱检测装置以及安检方法，旨在解决现有的离子迁移谱检测方法操作繁琐且流程复杂、缺乏效率的问题。

本发明实施例第一方面提供一种安检系统，包括：

吹风装置及离子迁移谱检测装置；其中，所述吹风装置，用于向预设的安检区域吹送热风；所述离子迁移谱检测装置，设置于所述热风的下风处，用于收集所述安检区域的气体，对所述气体中包含的成分进行检测并输出检测结果。

本发明实施例第二方面提供一种离子迁移谱检测装置，包括：

离子迁移谱仪以及漏斗状气体收集器；其中，所述漏斗状气体收集器，用于收集预设的安检区域的气体，并输送给所述离子迁移谱仪；所述离子迁移谱仪，用于对所述漏斗状气体收集器输送的气体中包含的成分进行检测并输出检测结果。

本发明实施例第三方面提供一种安检方法，包括：控制吹风装置按照预设的角度及频率，向预设的安检区域吹送热风；控制离子迁移谱检测装置收集所述安检区域的气体，对所述气体中包含的成分进行检测并输出检测结果。

从上述本发明实施例可知，通过将离子迁移谱仪与离子吹扫装置相结合，可以实现危险品的远距离非接触、快速采样分析，从而提高安检效率。特别是将本发明实施例提供的安检系统应用于公共场所的安检，当行李物品通过吹风装置和离子迁移谱检测装置之间的区域时，通过气体定向吹扫和迁移谱的检测分析可以实现对各种行李物品的无停留快速扫描分析，一旦有违禁品携带，即可在很短的时间内完成危险品的检测、类别鉴定与提示预警，可大大提高人员密集场所的安检效率和挥发性危险物品的检出率，为人员密集的公共场所的安全检查工作，提供强有力的技术手段保障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1是本发明第一实施例提供的安检系统的结构示意图；

图2是本发明第二实施例提供的安检系统的结构示意图；

图3是本发明第二实施例提供的安检系统的应用环境图；

图4是本发明第三实施例提供的离子迁移谱检测装置的结构示意图；

图5是本发明第四实施例提供的离子迁移谱检测装置的结构示意图；

图6是本发明第五实施例提供的安检方法的实现流程示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明第一实施例提供的安检系统的结构示意图。如图1所示，安检系统1包括：吹风装置10及离子迁移谱检测装置20。

其中，吹风装置10，用于向预设的安检区域吹送热风。离子迁移谱检测装置20，设置于吹风装置10吹扫的热风的下风处，用于收集预设的安检区域的气体，对该气体中包含的成分进行检测并输出检测结果。

具体的，安检区域是待检测物所在的位置区域，可选的，设置于吹风装置10与离子迁移谱检测装置20之间。在吹风装置10吹送热风期间，待检测物可以处于静止状态，也可以朝着预设的移动方向移动。

可选的，吹风装置10可以是样品解析热风枪，如：热吹风机。离子迁移谱检测装置20可以是各型号迁移谱仪，如：微型离子迁移谱仪。

在一实际应用例中，吹风装置10可设置在离子迁移谱检测装置20入口一定距离处，用于将危险违禁物进行热解析，并通过气体吹扫将样品分子通过气流送到离子迁移谱检测装置20进行分析检测。离子迁移谱检测装置20将吹扫传输来的气相样品分子进行检测与鉴定分析，并对分析结果进行输出。

本发明实施例中，通过将离子迁移谱仪与离子吹扫装置相结合，可以实现危险品的远距离非接触、快速采样分析，从而提高安检效率。特别是将本发明实施例提供的安检系统应用于公共场所的安检，当行李物品通过吹风装置和离子迁移谱检测装置之间的区域时，通过气体定向吹扫和迁移谱的检测分析可以实现对各种行李物品的无停留快速扫描分析，一旦有违禁品携带，即可在很短的时间内完成危险品的检测、类别鉴定与提示预警，可大大提高人员密集场所的安检效率和挥发性危险物品的检出率，为人员密集的公共场所的安全检查工作，提供强有力的技术手段保障。

请参阅图2，图2为本发明第二实施例提供的安检系统的结构示意图。在图1所示的本发明第一实施例提供的安检系统1的基础上，与第一实施例不同的是，结合图2和图3，在本实施例中，安检系统2还包括：

气体收集装置30，安装于离子迁移谱检测装置20的入风口，用于收集预设的安检区域的气体并输送给离子迁移谱检测装置20。

具体的，气体收集装置30可以是漏斗状气体收集器，安装于迁移谱仪的入口处，用于将周围含有样品分子的空气进行收集，使尽可能多的气相样品分子被收集进入迁移谱仪进行分析检测，从而提高仪器系统的检测灵敏度。

可选的，安检系统2还包括：

安检传送带40，用于传送待检测物。预设的安检区域包括安检传送带40的部分或全部传送区。

可选的，安检系统2还包括：

显示装置50及通道式X射线安检装置60，安检传送带40从通道式X射线安检装置60的通道中穿过，吹风装置10及离子迁移谱检测装置20分别安装于通道式X射线安检装置60的通道或安检传送带40的两侧。

或者，也可以将吹风装置10设置在通道式X射线安检装置60的通道的入口处，将气体收集装置30或离子迁移谱检测装置20设置在通道式X射线安检装置60的通道的出口处。

其中，通道式X射线安检装置60，用于对安检传送带上的待检测物发出X射线，获取透射射线信号并进行处理，以及将处理结果数据发送给显示装置50。

显示装置50，用于根据处理结果数据显示包含待检测物的内部物体信息的图像。

进一步地，离子迁移谱检测装置20，还用于根据检测结果判断该气体中是否包含预置特征的成分，并在包含该预置特征的成分时，生成报警信息并发送给显示装置50。显示装置50，还用于接收离子迁移谱检测装置20输出的检测结果并进行显示，以及接收离子迁移谱检测装置20发送的报警信息并进行显示。

通过将离子迁移谱检测仪与通道式X射线安检仪相结合，两种安检仪器共用一套显示装置及安检传送带，可在扩大安检对象范围的同时，降低安检成本。

可选的，离子迁移谱检测装置20，还用于根据检测结果判断收集的安检区域中的气体中是否包含预置特征的成分，并在包含所述预置特征的成分时，进行声和/或光报警，例如：发出预置的报警声时，按照预置的颜色和频率闪光，或者在发出报警声的同时闪光。

可选的，吹风装置10，具体还用于通过摇头的方式，向预设的安检区域吹扫热风。或者，吹风装置10是由多个热吹风机组成的吹风机集群或吹风机阵列，用于分别从多个不同的预设角度向预设的安检区域吹送热风。

为了进一步说明本实施例提供的安检系统，结合图3，举例来说。在一实测应用例中，采用常规的微型离子迁移谱仪作为离子迁移谱检测装置，在微型离子迁移谱仪的进样入口处装有漏斗状的气体收集装置，用于提高微型离子迁移谱仪采集的样品气体的量。使用了热吹风机作为样品解析热风枪，将其放置于距离微型离子迁移谱仪入口110厘米的同轴线上。将一颗樟脑丸(有效成分：萘，具有一定挥发性)置于一小布袋中作为样品源，并将其放于安检传送带上。当安检传送带将样品源以恒定的速度运动，并将布袋运动至微型离子迁移谱仪的入口与吹风机的中轴线时，包在布袋中的樟脑丸分子被解析出并被气流送至微型离子迁移谱仪进行分析检测，微型离子迁移谱仪记录的谱图中出现了樟脑丸分子特征峰。此外，测定了样品源与微型离子迁移谱仪入口不同探测距离d时，样品分子萘的信号强度变化，当样品源位于离离子迁移谱仪入口1m(米)远的距离条件下，仍能被微型离子迁移谱仪高灵敏探测并分析，从而证明了本实施例提供的安检系统用于公共场所挥发性危险物快速检测的可行性与高效性。

本发明实施例提供的安检系统，相较于现有的迁移谱安检方式，具有以下优势：

(1)检测灵敏度高、分析速度快。本发明实施例提供的安检系统具备离子迁移谱分析的优越性能，检测灵敏度高，对于空气中的有毒有害气体的检测限低至ppb(part perbillion，十亿分之)甚至ppt(part per trillion，万亿分之)量级，远远超过目前所广泛使用的光谱法的检测灵敏度。样品检测分析速度快，可在不到1秒时间内完成未知危险品的检测和鉴定，完全满足地铁、机场等人员流动场所快速安检的要求。

(2)突破传统迁移谱检测的近距离进样，实现样品米级别远距离探测。不同于传统迁移谱分析过程中样品与迁移谱入口的近距离直接接触解析的方式，本发明实施例提供的安检系统通过样品定向吹扫气及热风辅助解析，可以实现违禁品(包括固体、液体和气体)的远距离探测，可达到1m及以上的探测距离，大大拓宽了迁移谱仪公共场所危险品检查的探测范围，并可实现包裹的无停留快速通过安检，大大提高公共场所，尤其是人员密集场所的安检效率。

(3)本发明实施例提供的安检系统操作简单，大大降低用于仪器操作的人力成本。同时，该安检系统稳定性强，可以实现公共场所的实时监测和分析，并对危险品的出现做出即时的警报提醒，便于安保人员对其进行及时的处理。

请参阅图4，图4为本发明第三实施例提供的离子迁移谱检测装置的结构示意图。如图4所示，该离子迁移谱检测装置3包括：

离子迁移谱仪301以及漏斗状气体收集器302。

其中，漏斗状气体收集器302，用于收集预设的安检区域的气体，并输送给离子迁移谱仪301。

离子迁移谱仪301，用于对漏斗状气体收集器302输送的气体中包含的成分进行检测并输出检测结果。

具体的，漏斗状气体收集器302，安装于离子迁移谱仪301的入口处，用于将周围含有样品分子的空气进行收集，使尽可能多的气相样品分子被收集进入离子迁移谱仪301进行分析检测，从而提高仪器系统的检测灵敏度。

请参阅图5，图5为本发明第四实施例提供的离子迁移谱检测装置的结构示意图。在图4所示的本发明第三实施例提供的离子迁移谱检测装置3的基础上，与第三实施例不同的是，如图5所示，在本实施例中，离子迁移谱检测装置4还包括：

三通密封接头401和气体采样泵402。

其中，三通密封接头401，用于密封连接离子迁移谱仪301的入口、漏斗状气体收集器302以及气体采样泵402，包括：第一端口401a、第二端口401b和第三端口401c，第一端口401a与第二端口401b位置相对，第三端口401c垂直于第一端口401a或第二端口401b。可选的，第一端口401a、第二端口401b和第三端口401c约呈“T”字型，较佳的，第三端口401c更靠近第一端口401a。可选的，第一端口401a和第二端口401b相互平行，且第一端口401a的延长线位于第二端口401b的下方，即，第一端口401a、第二端口401b以及第三端口401c的延长线约呈“干”字型。

离子迁移谱仪301的入风管301a，从第一端口401a插入三通密封接头401，并当入风管301a的入风口越过第三端口401c所在的位置时，入风管301a被固定。

漏斗状气体收集器302的出风管302a，从第二端口401b插入三通密封接头401，出风管302a的出风口与入风管301a的入风口间隔第一预设距离。

气体采样泵402的抽气管402a，从第三端口401c插入三通密封接头401，抽气管402a的抽风口与入风管301a间隔第二预设距离。

可以理解的，风管301a的入风口越过第三端口401c所在的位置，即，入风管301a的入风口比气体采样泵402的抽气管402a的抽风口，更靠近漏斗状气体收集器302的出风管302a的出风口，这样，在利用气体采样泵402将含有分析物分子的空气流汇入漏斗状气体收集器302时，汇入漏斗状气体收集器302的气体会先进入到离子迁移谱仪301中进行检测分析，多余的气体则会被气体采样泵抽走，因此可在保证有足够的气体被输入离子迁移谱仪301的同时，避免因输入太多的气体而导致离子迁移谱仪301发生故障。

本发明实施例中，一方面，通过利用三通密封接头密封连接迁移谱仪入口、漏斗状气体收集器及气体采样泵，使得进入气体收集器的含有目标分析物的气流进入迁移谱仪中。另一方面，虽然迁移谱仪本身也具有抽吸空气的功能，但其抽吸能力毕竟有限，通过利用气体采样泵的抽吸作用，将含有分析物分子的空气流汇入气体收集器，并进入到迁移谱仪中进行检测分析，可进一步提高目标分析物的分析采样效率，增加进入迁移谱仪中的样品总量，从而提升仪器系统的检测灵敏度。

请参阅图6，图6为本发明第五实施例提供的安检方法的实现流程示意图。如图6所示，该方法包括以下步骤。

S501、控制吹风装置按照预设的角度及频率，向预设的安检区域吹送热风；

在实际应用中，对吹风装置及离子迁移谱检测装置的控制可以是人工进行的，也可以由总控设备自动控制。吹风装置，如，热吹风枪响应于触发的控制指令，按照预设的角度及频率，向预设的安检区域吹送热风。

可选的，控制吹风装置按照预设的角度及频率，向安检传送带上的预设区域吹扫热风。进一步地，当吹风装置是由多个热吹风机构成的吹风机群组或吹风机阵列时，控制各热吹风机按照各自对应的角度及频率吹扫热风。

S502、控制离子迁移谱检测装置收集安检区域的气体，对气体中包含的成分进行检测并输出检测结果。

具体的，控制离子迁移谱检测装置收集安检区域内吹风装置吹扫传输来的气相样品分子并进行检测，生成检测结果。进一步地，对气相样品分子的成分进行鉴定分析，判断该气体中是否包含预置特征的成分，并在包含该预置特征的成分时，生成报警信息；然后将该检测结果和/或该报警信息发送给该显示装置，以进行显示。

可选的，该安检方法还包括以下X射线安检步骤：

控制通道式X射线安检仪对该安检传送带上的待检测物发出X射线，获取透射射线信号并进行处理，将处理结果数据发送给该显示装置；

控制该显示装置根据该处理结果数据显示包含该待检测物的内部物体信息的图像。即，显示装置可以用于显示离子迁移谱检测装置的检测结果数据以及通道式X射线安检仪的处理结果数据，并进一步地，还可以用于输出显示离子迁移谱检测装置生成的报警信息。

该X射线安检步骤可以与步骤S501和S502同步进行。

本发明实施例中，通过控制吹风装置向预设的安检区域吹送热风，并控制离子迁移谱检测装置收集安检区域的气体，对气体中包含的成分进行检测，可以实现危险品的远距离非接触、快速采样分析，从而提高安检效率。特别是将本发明实施例提供的安检系统应用于公共场所的安检，当行李物品通过吹风装置和离子迁移谱检测装置之间的区域时，通过气体定向吹扫和迁移谱的检测分析可以实现对各种行李物品的无停留快速扫描分析，一旦有违禁品携带，即可在很短的时间内完成危险品的检测、类别鉴定与提示预警，可大大提高人员密集场所的安检效率和挥发性危险物品的检出率，为人员密集的公共场所的安全检查工作，提供强有力的技术手段保障。进一步地，通过与通道式X射线安检仪相结合，可在扩大安检对象的范围的同时，降低安检成本。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的安检系统、离子迁移谱检测装置以及安检方法的描述，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种安检系统，其特征在于，所述安检系统包括：

吹风装置及离子迁移谱检测装置；

其中，所述吹风装置，用于向预设的安检区域吹送热风；

所述离子迁移谱检测装置，设置于所述热风的下风处，用于收集所述安检区域的气体，对所述气体中包含的成分进行检测并输出检测结果。

2.如权利要求1所述的安检系统，其特征在于，所述安检系统还包括：

气体收集装置，安装于所述离子迁移谱检测装置的入风口，用于收集所述安检区域的气体并输送给所述离子迁移谱检测装置。

3.如权利要求1或2所述的安检系统，其特征在于，所述安检系统还包括：

安检传送带，用于传送待检测物；

所述安检区域包括所述安检传送带的部分或全部传送区。

4.如权利要求3所述的安检系统，其特征在于，所述安检系统还包括：

显示装置及通道式X射线安检装置，所述安检传送带从所述通道式X射线安检装置的通道中穿过，所述吹风装置及所述离子迁移谱检测装置分别安装于所述通道或所述安检传送带的两侧；

其中，所述通道式X射线安检装置，用于对所述待检测物发出X射线，获取透射射线信号并进行处理，以及将处理结果数据发送给所述显示装置；

所述显示装置，用于根据所述处理结果数据显示包含所述待检测物的内部物体信息的图像；

所述离子迁移谱检测装置，还用于根据检测结果判断所述气体中是否包含预置特征的成分，并在包含所述预置特征的成分时，生成报警信息并发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收所述离子迁移谱检测装置输出的所述检测结果并进行显示，以及接收并显示所述报警信息。

5.如权利要求1或2所述的安检系统，其特征在于，所述离子迁移谱检测装置，还用于根据检测结果判断所述气体中是否包含预置特征的成分，并在包含所述预置特征的成分时，进行声和/或光报警。

6.如权利要求1或2所述的安检系统，其特征在于，

所述吹风装置，具体还用于通过摇头的方式，向所述安检区域吹扫热风；或者

所述吹风装置是由多个热吹风机组成的吹风机集群，用于分别从多个不同的预设角度向所述预设的安检区域吹送热风。

7.一种离子迁移谱检测装置，其特征在于，所述装置包括：

离子迁移谱仪以及漏斗状气体收集器；

其中，所述漏斗状气体收集器，用于收集预设的安检区域的气体，并输送给所述离子迁移谱仪；

所述离子迁移谱仪，用于对所述漏斗状气体收集器输送的气体中包含的成分进行检测并输出检测结果。

8.如权利要求7所述的离子迁移谱检测装置，其特征在于，所述装置还包括：

三通密封接头和气体采样泵；

其中，所述三通密封接头，用于密封连接所述离子迁移谱仪的入口、所述漏斗状气体收集器以及所述气体采样泵，具体包括：第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口与所述第二端口位置相对，所述第三端口垂直于所述第一端口或所述第二端口；

所述离子迁移谱仪的入风管，从所述第一端口插入所述三通密封接头，并当所述入风管的入风口越过所述第三端口所在的位置时被固定；

所述漏斗状气体收集器的出风管，从所述第二端口插入所述三通密封接头，所述出风管的出风口与所述入风管的入风口间隔第一预设距离；

所述气体采样泵的抽气管，从所述第三端口插入所述三通密封接头，所述抽气管的抽风口与所述入风管间隔第二预设距离。

9.一种安检方法，其特征在于，所述方法包括：

控制吹风装置按照预设的角度及频率，向预设的安检区域吹送热风；

控制离子迁移谱检测装置收集所述安检区域的气体，对所述气体中包含的成分进行检测并输出检测结果。

10.如权利要求9所述的安检方法，其特征在于，

所述控制吹风装置按照预设的角度及频率，向预设的安检区域吹送热风，具体包括：

控制吹风装置按照预设的角度及频率，向安检传送带上的预设区域吹扫热风；

所述对所述气体中包含的成分进行检测并输出检测结果，具体包括：

对所述气体中包含的成分进行检测，并根据检测结果判断所述气体中是否包含预置特征的成分，并在包含所述预置特征的成分时，生成报警信息；

将所述检测结果和/或所述报警信息发送给所述显示装置，以进行显示；

所述安检方法还包括：

控制通道式X射线安检仪对所述安检传送带上的待检测物发出X射线，获取透射射线信号并进行处理，将处理结果数据发送给所述显示装置；

控制所述显示装置根据所述处理结果数据显示包含所述待检测物的内部物体信息的图像。