CN108318075A - 安检装置的控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种安检装置的控制电路，包括：电磁检测电路、气体检测电路、图像检测电路、主控制电路；电磁检测电路，采集在励磁电压的激励下，金属导电体通过时，产生的第一信号；气体检测电路，对用户携带的气体和/或液体挥发的颗粒进行检测，生成第二信号；图像检测电路，采集用户的图像信号；主控制电路，将第一信号和预设的第一信号阈值进行对比，将第二信号和预设的第二信号阈值进行对比，将图像信号和预设的图像信号进行对比，根据对比结果，生成报警信号。由此，实现对金属和气体同时进行检测，同时，排除了受限访客。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种安检装置的控制电路。
背景技术
随着社会的发展，安全问题越来越受到人们的关注。不论是机场、车站、地铁、出入境、法院、监狱、戒毒所、看守所、医院、学校、大型演绎场馆、重要国际会议、国际会展等，对访客的安检都是必不可少的。所谓安检，就是通过某些技术手段和设施来检查旅客或观众是否携带有枪支、刀具、弹药和易燃易爆危险品等，从而拦截住可能的安全隐患，预防暴力犯罪或事故的发生。
现有的安检装置一般是通过手持式探测器，对访客进行逐一排查，排除旅客携带的危险金属制品。
另一种方式，是通过闸门或者安检门，对人携带的金属物品进行检测报警。但是，现有的闸门或者安检门，无法对访客所携带的液体进行检测，需要安检员进行手检，当发现访客携带液体时，对于携带的液体，一般采取“携带液体，喝一口”或者将所携带的液体拦下的方式等。
上述两种方式，都不能对携带的液体进行检测，而且不能结合访客图像，排除受限访客。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种安检装置的控制电路，以解决无法对金属和气体同时进行安检，以及无法排除受限访客的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种安检装置的控制电路，所述安检装置的控制电路包括：电磁检测电路、气体检测电路、图像检测电路、主控制电路；
所述电磁检测电路，采集在励磁电压的激励下，金属导电体通过时，产生的第一信号；
气体检测电路，对用户携带的气体和/或液体挥发的颗粒进行检测，生成第二信号；
图像检测电路，采集用户的图像信号；
主控制电路，将第一信号和预设的第一信号阈值进行对比，将第二信号和预设的第二信号阈值进行对比，将图像信号和预设的图像信号进行对比，根据对比结果，生成报警信号。
优选的，所述安检装置的控制电路包括：报警电路；
所述报警电路，接收主控制电路的报警信号，并根据所述报警信号进行报警。
优选的，所述电磁检测电路包括：发射电路、发射线圈、接收线圈和处理电路；
所述发射电路，产生励磁电压，并将所述励磁电压发送给发射线圈；
所述发射线圈，产生磁场信号；
所述接收线圈，在金属导电体通过时，所述磁场信号发生变化，根据所述磁场信号的变化，生成原始第一信号；
所述处理电路，对所述原始第一信号进行滤波、放大、模拟数字AD转换处理，生成第一信号。
优选的，所述处理电路包括：第一滤波电路、放大电路、AD转换电路、第二滤波电路；
所述第一滤波电路，对所述原始第一信号进行带通滤波，生成一级滤波信号；
所述放大电路，对所述一级滤波信号进行放大，生成放大信号；
AD转换电路，对所述放大信号进行采样，生成采样信号，并对所述采样信号进行AD转换，生成AD转换信号；
所述第二滤波电路，对所述AD转换信号进行滤波，生成第一信号。
优选的，所述安检装置的控制电路包括：身份证件数据采集电路；
所述身份证件数据采集电路，获取用户的身份证信息，将身份证信息发送给主控制电路；
所述主控制电路，将身份证信息和预设的数据库中的身份证信息进行匹配，在匹配成功时，生成报警信号，并将所述报警信号发送给所述报警电路。
优选的，所述安检装置的控制电路还包括：电子围栏数据采集电路；
所述电子围栏数据采集电路，采集用户的手机的国际移动用户识别码 IMSI和/或国际移动设备识别码IMEI。
优选的，所述安检装置的控制电路还包括：媒体访问控制MAC地址侦测电路；
所述MAC地址侦测电路，采集用户的手机的MAC地址。
由此，实现金属和气体同检。
本发明通过电磁检测电路采集在励磁电压的激励下，金属导电体通过时，产生的第一信号；气体检测电路对用户携带的气体和/或液体挥发的颗粒进行检测，生成第二信号；图像检测电路，采集用户的图像信号；主控制电路将第一信号和预设的第一信号阈值进行对比，将第二信号和预设的第二信号阈值进行对比，将图像信号和预设的图像信号进行对比，根据对比结果，生成报警信号。由此，实现对金属和气体同时进行检测，同时，排除了受限访客。
附图说明
图1为本发明实施例提供的安检装置的控制电路结构示意图；
图2为本发明实施例提供的图1的一个具体的实施例；
图3为本发明实施例提供的接收线圈的结构示意图；
图4为发射线圈的安装位置示意图；
图5为发射线圈的排布示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明实施例提供的安检装置的控制电路结构示意图。如图1所示，该安检装置的控制电路包括：电磁检测电路110、气体检测电路120、图像检测电路130和主控制电路140，其中，电磁检测电路110、气体检测电路 120、图像检测电路130和主控制电路140之间电连接。
电磁检测电路110，采集在励磁电压的激励下，金属导电体通过时，产生的第一信号。
气体检测电路120，对用户携带的气体和/或液体挥发的颗粒进行检测，生成第二信号。
气体被风流吹入检测通道后，气体检测电路中的接收器接收到气流，气体检测电路中的过滤器将气流中多余成分排除，气体检测电路对剩下的气体进行检测，并将第二信号发送给主控制电路。
图像检测电路130，采集用户的图像信号。
主控制电路140，将第一信号和预设的第一信号阈值进行比较，将第二信号和预设的第二信号阈值进行比较，将图像信号和预设的图像信号进行比较，根据比较结果，生成报警信号。
报警电路150，接收主控制电路的报警信号，并根据报警信号进行报警。由此，实现了金属和液体同时检测，以及排除了受限访客。其中，受限访客可以是诚信黑名单中的访客等。
在一个实施例中，如图2所示，图2为本发明实施例提供的图1的一个具体的实施例。结合图1和图2，电磁检测电路110包括：发射电路210、发射线圈220、接收线圈230和处理电路240。
发射电路210，产生励磁电压，并将励磁电压发送给发射线圈220，以使发射线圈220产生磁场信号。励磁信号的频率范围为1KHZ-10KHZ，电压范围为1-5V，本申请中，以频率为5.3KHZ为例进行说明。
发射线圈220，产生磁场信号。
接收线圈230，在金属导电体通过时，磁场信号发生变化，根据磁场信号的变化，生成原始第一信号。
其中，至少两个接收线圈230，设置于发射线圈220内，用于在励磁电压的激励下，对磁场信号的变化，进行检测，生成原始第一信号。
一个发射线圈220中可以包括至少一组接收线圈230，两个接收线圈230 为一组，本申请可以包括五组接收线圈，一组内的两个接收线圈230，反向串联起来，理想情况下，由于两个接收线圈230产生的电动势大小相同，但相位相反，所以输出的电压可以看作趋近于0。当有金属导电体通过时，磁场发生变化，导致两个接收线圈230不再平衡，从而有电压输出。
可以理解的是，可以有多组接收线圈230。接收线圈230的数量可以根据探测需求(即安检装置的应用场景)进行设置，比如，当该安检装置应用于大型军方会议时，需要对手机进行检测，因此，接收线圈230的位置可以和手机常用的携带位置相对应，此时，接收线圈230的数量和需要全身探测的场景相主控制，相对较少。
当该安检装置应用于地铁、车站等需要对全身进行检测的场景时，可以按照人体基本结构，布局接收线圈230，接收线圈230可以将人体划分成相互重叠的网状探测区域，比如，可以按照鞋子、裤兜、上衣口袋的高度，布局多组接收线圈230。
图3为本发明实施例提供的接收线圈的结构示意图，如图3所示，接收线圈A和接收线圈B为一组，共有五组，分别用于探测不同的位置。发射线圈220电感值为1.8mH，长为180cm，宽为39cm，匝数为20圈，一个接收线圈230电感值为30mH，长为31cm，宽为10.5cm，匝数为250圈。这种结构，有利于实现高精度探测，由此，也提高了安检效率。
在一个示例中，如图4-图5所示，图4为发射线圈的安装位置示意图。图5为发射线圈的排布示意图。结合图4-图5，发射线圈220根据人类身高设计，为了探测全面，发射线圈内部设置一定数量的接收线圈230，在以发射线圈220分别设置在第一立板11和第二立板2上，发射线圈220的底部距离第一立板11的底部和第二立板22的底部分别为15mm，发射线圈220左右两边距离第一立板11的左右两边、第二立板12的左右两边距离都为10mm。
一区接收线圈、二区接收线圈和三区接收线圈尺寸相同，匝数为300匝，左右长度为132mm，上下长度为180mm，四区接收线圈和五区接收线圈尺寸相同，匝数为250匝，左右长度为110mm，上下长度为310mm。
一区接收线圈探测脚部以及小腿位置，二区接收线圈探测膝盖大腿位置，三区接收线圈探测腰部位置，四区接收线圈探测胸部位置，五区接收线圈探测头部位置。由此，实现了对访客的全身探测。
处理电路240，对原始第一信号进行滤波、放大、模拟数字AD转换处理，生成第一信号。
其中，处理电路240包括：第一滤波电路、放大电路、AD转换电路、第二滤波电路。
由于电磁检测电路110是利用电磁场的工作进行检测的，而电磁场的干扰项非常复杂，有来自环境或者电磁场本身的，因此，进行滤波是必然的。第一滤波电路，对原始第一信号进行带通滤波，生成一级滤波信号。由于原始第一信号的载波频率固定，因此须进行带通滤波，第一滤波电路可以选用巴特沃斯滤波器，以抑制噪声。
放大电路，对一级滤波信号进行放大，生成放大信号。放大电路可以是多级差分放大电路，这样可以在放大的同时，减少噪声。比如，放大电路可以是AD620。
AD转换电路，对放大信号进行采样，生成采样信号，并对采样信号进行AD转换，生成AD转换信号。AD转换电路的转换精度和转换速度决定该电磁检测电路110所能达到的精度和速度，可以选用MAX197作为AD转换电路。 MAX芯片转换时间很短(6us)，具有8路输入通道，还提供了标准的并行接口， 8位三态数据I/O口，可以和大部分单片机直接接口，使用方便。由此，将原始第一信号转换为AD转换信号，实现了从模拟信号到数字信号的转换。
第二滤波电路，对AD转换信号进行滤波，生成第一信号。此时，可以采样有限长单位冲激响应滤波器(Finite Impulse Response，FIR)，然后进行多次采样进行算数平均滤波，根据正玄波处理，提取幅度值和相位角，生成第一信号。
这一过程可以理解为第二滤波电路进行多次采样并计算平均滤波，然后根据正玄波处理，提取其幅度值和相位角的过程。
其中，波形相位角数据可以理解为某一交流电压随时间(或空间位置) 作正弦或余弦变化时，决定交流电压量在任一时刻(或位置)状态的一个数值，可以根据公式U＝Umsin(ωt+Φu)得到。U表示交流电压的有效值， Um表示该交流电压的最大值，ω为交流电的角频率，t为时间，Φu是该交流电压的初相位，(ωt+Φu)则为相位角。
其中，主控制电路140可以对第一信号、第二信号和图像信息进行综合判断，当至少一个不匹配时，就可生成报警信号，该报警信号用以指示报警电路150报警。由此，可以对金属导电体和气体、图像都能实现检测。
在一个实施例中，以第一信号为例，第一信号包括幅度数据和相位角，主控制电路140确定波形幅度数据是否超出预设的波形幅度阈值，且确定波形相位角数据是否在预设的相位角阈值范围内。预设的第一信号阈值包括相位角阈值0°、45°、90°、120°和180°以及预设的波形幅度阈值。
如果波形幅度数据超出预设的波形幅度阈值，且波形相位角小于0°，则说明当前通过的物体为电子设备，比如手机等。
如果波形幅度数据超出预设的波形幅度阈值，且波形相位角大于等于0°且小于45°，则说明当前通过的物体为类似于马口铁罐状的金属物体。
如果波形幅度数据超出预设的波形幅度阈值，且波形相位角大于等于 45°且小于90°，则说明当前通过的物体为类似于铝制罐体状的金属物体。
如果波形幅度数据超出预设的波形幅度阈值，且波形相位角大于等于 90°且小于120°，则说明当前通过的物体为类似于铜制罐体状的金属物体。
如果波形幅度数据超出预设的波形幅度阈值，且波形相位角大于等于 120°且小于180°，则说明当前通过的物体为类似于刀枪状的金属物体。
主控制电路140可以对电子设备进行显示并不报警，对其他金属品，生成报警信号。
在另一个实施例中，以第二信号为例，气体检测电路120包括：感应器、过滤器、比较器。
感应器的输出端连接至过滤器的输入端，过滤器的输出端连接至比较器的输入端，比较器的输出端连接至主控制电路140的输入端。
接收器接收安检装置的气流生成单元产生的气流，其中，所述气流包括被测人通过时携带的气体分子和多余气体。
其中，气体分子，包括但不限于汽油、香蕉水、酒精、硫酸等挥发的气体分子。过滤器过滤掉所述多余气体。
其中，过滤器可以是气体过滤器，用于过滤掉多余气体，比如空气。
比较器将所述被测人通过时携带的气体分子和预设的气体分子成分进行比较，生成第二信号。
该气体检测电路120还可以包括AD转换器，用于将第二信号转换为数值。
比如，AD转化器的精度可以是16位，AD转换器将电信号(比如电压值) 转换为数值，比如，16位的AD转换器将电信号转化为0-65536的数值， (0-65536对应电压0-4.096V)，AD转化器的参考电压是4.096V。比如，0.1V 转化为数值为，0.1/4.096*65536＝1600，每变化1个数值对应电压值变化1/65536*4.096V＝0.0000625V，即第二信号有微弱的变化，此AD转换器也可以检测出来。
主控制电路140，用于将所述数值和预设的第二信号阈值进行比较，根据所述比较结果，生成报警信号。报警电路140，用于根据报警信号，进行报警。其中，报警电路140可以设置在安检装置的第一立板11、第二立板12或横梁上13上，本申请以报警电路140设置在横梁13上为例进行说明。
在一个示例中，该安检装置的控制电路可以包括声音放大电路，当声音放大电路收到报警信号时，发出报警声音。
在另一个示例中，该安检装置的控制电路也可以是发光二极管，当发光二极管接收到报警信号时，进行闪烁以报警。
在再一个示例中，该安检装置的控制电路也可以是屏驱动电路，该屏驱动电路可以驱动显示屏对报警的物品进行显示，比如刀、手机等。该显示屏可以是液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)。
在再一个示例中，该安检装置的控制电路可以是上述三种情况的任意组合，以实现报警方式的多样化。
进一步地，安检装置的控制电路还包括：身份证件数据采集电路160。
该身份证件数据采集电路，用于获取用户的身份证信息，将身份证信息发送给主控制电路140。
主控制电路140将身份证信息和预设的数据库中的身份证信息进行匹配，在匹配成功时，生成报警信号，并将报警信号发送给报警电路。
在一个示例中，身份证信息可以包括：姓名、性别、出生日期、身份证号码、身份证上的头像等，数据库中预存的身份证信息可以包括身份证号码、不良信用记录、违法过失记录、特殊人群图像等，当该身份证信息和上述的某一项相匹配时，即生成报警信号，由此，可以检测出潜在的危险。
进一步地，控制电路还包括：三维人像数据采集电路170。
三维人像数据采集电路，用于采集用户的图像信息，并将图像信息发送给主控制电路140。
主控制电路140，将图像信息和预设的数据库中的图像信息进行匹配，在匹配成功时，生成报警信号，并将报警信号发送给报警电路。
在一个示例中，三维人像数据采集电路可以是和摄像机中的电路一致，通过该三维人像数据采集电路，可以进行实时的面部图像采集，然后将采集到的图像和数据库中的身份证信息上的头像进行匹配，当匹配不成功时，生成报警信号，由此，可以检测出盗用身份证的危险行为。
进一步地，控制电路还包括：电子围栏数据采集电路180。
电子围栏数据采集电路，用于采集用户的手机的国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identification Number，IMSI)和/或国际移动设备识别码(International Mobile Equipment Identity，IMEI)。
在一个示例中，采集并捕获手机的IMSI或者IMEI信息，当为4G扫描时，只获取到手机的IMSI信息，该些信息对于后续的数据分析具有重要意义，比如，可以对该些用户投放相应的理财信息等。
进一步地，控制电路还包括：媒体访问控制(Media Access Control， MAC)地址侦测电路。
MAC地址侦测电路，用于采集用户的手机的MAC地址。可以通过构件一个可视化的WIFI地图展现案件区域无线网络和热点(无线接入点)，采集到手机的MAC地址，对后续的数据分析具有重要的意义。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器 (RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种安检装置的控制电路，其特征在于，所述安检装置的控制电路包括：电磁检测电路、气体检测电路、图像检测电路、主控制电路；
所述电磁检测电路，采集在励磁电压的激励下，金属导电体通过时，产生的第一信号；
气体检测电路，对用户携带的气体和/或液体挥发的颗粒进行检测，生成第二信号；
图像检测电路，采集用户的图像信号；
主控制电路，将第一信号和预设的第一信号阈值进行对比，将第二信号和预设的第二信号阈值进行对比，将图像信号和预设的图像信号进行对比，根据对比结果，生成报警信号。
2.根据权利要求1所述的安检装置的控制电路，其特征在于，所述安检装置的控制电路包括：报警电路；
所述报警电路，接收主控制电路的报警信号，并根据所述报警信号进行报警。
3.根据权利要求1所述的安检装置的控制电路，其特征在于，所述电磁检测电路包括：发射电路、发射线圈、接收线圈和处理电路；
所述发射电路，产生励磁电压，并将所述励磁电压发送给发射线圈；
所述发射线圈，产生磁场信号；
所述接收线圈，在金属导电体通过时，所述磁场信号发生变化，根据所述磁场信号的变化，生成原始第一信号；
所述处理电路，对所述原始第一信号进行滤波、放大、模拟数字AD转换处理，生成第一信号。
4.根据权利要求3所述的所述的安检装置的控制电路，其特征在于，所述处理电路包括：第一滤波电路、放大电路、AD转换电路、第二滤波电路；
所述第一滤波电路，对所述原始第一信号进行带通滤波，生成一级滤波信号；
所述放大电路，对所述一级滤波信号进行放大，生成放大信号；
AD转换电路，对所述放大信号进行采样，生成采样信号，并对所述采样信号进行AD转换，生成AD转换信号；
所述第二滤波电路，对所述AD转换信号进行滤波，生成第一信号。
5.根据权利要求1所述的安检装置的控制电路，其特征在于，所述安检装置的控制电路包括：身份证件数据采集电路；
所述身份证件数据采集电路，获取用户的身份证信息，将身份证信息发送给主控制电路；
所述主控制电路，将身份证信息和预设的数据库中的身份证信息进行匹配，在匹配成功时，生成报警信号，并将所述报警信号发送给所述报警电路。
6.根据权利要求1的安检装置的控制电路，其特征在于，所述安检装置的控制电路还包括：电子围栏数据采集电路；
所述电子围栏数据采集电路，采集用户的手机的国际移动用户识别码IMSI和/或国际移动设备识别码IMEI。
7.根据权利要求1的安检装置的控制电路，其特征在于，所述安检装置的控制电路还包括：媒体访问控制MAC地址侦测电路；
所述MAC地址侦测电路，采集用户的手机的MAC地址。
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