CN113075741A - 闸机安全检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种闸机安全检测设备，采样带缠绕在两个带轮上，两个带轮之间的采样带放置在取样板上，带检测行李或旅客摩擦或解除取样板上的采样带，在采样若干次后，采样段被带轮驱动移至爆探仪，进行分析检测，若无报警，前面检测的人或行李放行，若有报警，前面检测的人或行李再逐个进行排查。本发明的检测设备可以降低旅客进行检查的等待时间，检测效率高，适用于机场、火车站、汽车站、地铁等场合的安全检查。

Description

闸机安全检测设备

技术领域

本发明涉及安防检测技术领域。

背景技术

目前在机场、火车站、汽车站、地铁站、海关等人流密集场合，进行严格的安全检查， 对爆炸物、毒品等化学物质的检测，是安全检查的重点项目。由于爆炸物、毒品等化学物质 往往不可避免地会有微量颗粒通过空气漂浮传播、人为接触等方式，沾染到衣物或行李或者 证件的表面上，使得痕量分析物检测已经成为违禁化学物质检测的主要方式之一。

目前痕量检测方式主要是由操作人员人为从衣物、行李中选取采样点，然后人工拿采样 条擦拭采样点，再将采样条插入仪器进样口进行检测。但是由于客流量较大，检测分析结果 需要一定的等待时间，加上旅客还要办理检票手续，使得综合检查程序繁琐，花费时间较长， 导致人员流通率较低。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种高效的自动进行痕量分析的闸机安全检测设备。

本发明采用的技术方案是一种闸机安全检测设备，包括痕量爆炸物探测仪，后续文中简 称爆探仪，还包括采样带输送系统和采样组件，采样带输送系统将采样组件通过擦拭采样的 采样段准确输送到爆探仪的检测部位进行痕量检测。

采样带输送系统包括两个带轮，采样带缠绕于两个带轮，带轮上连接有驱动装置，采样 组件包括取样板，采样带从取样板上绕过，取样板受顶触机构的支撑向闸机通道方向伸出， 使取样板上的采样带接触待检测人体或行李，采样带经过取样板后穿过爆探仪。采样之后的 采样带通过控制装置经过痕量爆炸物探测仪进行检测。

还包括计数装置，采样带上与待检测人体或行李接触的部位为采样段，当采样段所检测 物品数量为系统事先确定N次时，带轮驱动采样带，使采样带的采样段准确移动到爆探仪。

用于行人检测时，采样组件的顶触机构采用弹簧结构，由至少一个弹簧顶触在取样板下 方，将取样板向闸机通道方向顶出。计数装置设置在取样板下方，取样板每被按压一次，计 数一次。

用于行李输送装置检测时，采样组件的顶触机构为取样臂，取样臂一端连接于闸机，取 样臂受弹性部件的驱动向闸机通道伸出，取样臂另一端通过销轴连接有取样板。计数装置设 置在行李输送装置上。

用于行人证件检测时，闸机通道指的是为行人通道或者证件输送通道。行人证件通过证 件输送机制输送，取样板位于证件运动轨迹的下方，证件经过取样板上方时将取样板向下压， 通过接触擦拭取样，取样板中部设有一个凸起，凸起为圆形或者一道棱形，可以使取样板和 证件的摩擦点主要集中在凸起处，采样带上的样品集中于一处，可以让采样带进入爆探仪的 热解析器时位置精准，检测准确高效。

带轮安装在壳体内，两个带轮之间的采样带伸出壳体经过取样板、爆探仪然后回到壳体 内。带轮之间设有支撑轮用于支撑采样带，支撑轮至少两个，分别位于爆探仪前后，支撑采 样带通过爆探仪。缠绕于带轮的采样带总长度为30m-100m。

还包括总控系统，计数装置的计数信号传递给总控系统，总控系统发出指令使带轮的驱 动装置动作，并完成对样品段的痕量检测。

带轮分为主动轮和从动轮，主动轮上连接有工作电机，从动轮上连接有倒带电机，当采 样带使用完毕，并且从未报警情况下，可以通过倒带的驱动装置倒带后重新使用。如果发生 过报警，说明采样带上沾有违禁物质，当采样带使用完毕之后，系统屏幕会提示更换采样带。

本发明的检测方法，包括以下步骤：

第一步，采样，

取样板上的采样带摩擦待检测行李或人员，每采样一个，计数一次；

第二步，检测，

当计数器数值为N时，N取值为为3-15，或者检测时间为M分钟时，M取值为3-10，转动带轮，使第一步中取样板上的采样段移动至爆探仪，开始进行痕量检测；

第三步，等待爆探仪结果，

如果没有报警，第一步所采样的旅客或行李可以放行，

如果有报警，需对第一步所有采样的旅客或行李逐一进行检测。

本发明的有益效果是，当第三步等待爆探仪结果时，下一批次待检验行李或人员可以进 行第一步采样操作。同一批次检测，多个旅客或者行李逐次采样，可以提高人员流通效率。 整个采样过程自动进行，不需人工接入即可快速得到检测结果，降低每个人的平均等待时间。 当采用带耗尽时，如有报警，则整体更换采样带盒，方便快捷，不耽误安检工作。当检测结 果一直未有报警时，可以驱动带轮中的从动带轮，进行倒带操作，节约耗材。

附图说明

图1为本发明旅客检测方案结构示意图。

图2为图1对应立体图。

图3为本发明传送带箱包检测方案结构示意图。

图4为采样组件为取样臂的结构图。

图5为采样组件为弹簧支撑取样板的结构图。

图6为取样板另一实施例图样。

图7为取样板另一实施例图样。

图8带有位移传感器的壳体结构图。

图中标记为：1-采样带，2-取样板，21-取样臂，23-导向柱,24-凸起，31-收带轮，32- 供带轮，33-位移传感器，4-支撑轮，5-热解析器，6-壳体，61-护嘴，62-卡扣，7-爆探仪，8-行李。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明的闸机安全检测设备，包括痕量爆炸物探测仪，它不是指一个完全独立安装于设 备的部件，它可以根据设备空间情况分散的安装在设备内，但是它应具有完整的痕量爆炸物 探测仪的必须部件，例如热解析器、离子迁移管等，可以完成痕量分析即可，下文中简称爆 探仪7。本设备还包括采样带输送系统和采样组件，采样带输送系统包括两个带轮，采样带 缠绕于两个带轮，条用于采样、检测，带轮上连接有驱动装置，驱动带轮转动，使缠绕其上 的采样带1移动。采样组件包括取样板2，采样带1从取样板2上绕过，并在取样板2上完 成采样工作，取样板2受顶触机构的支撑向闸机通道方向伸出，使取样板2上的采样带1向 上或向外伸出，接触或摩擦待检测人体或行李，或者被人体手掌、手指按压，完成采样的采 样带1在带轮驱动下继续向前移动，直到采样段移动到爆探仪7。

由于需要检测对象可能为人体、行李、证件等，所以根据不同检测对象，闸机可以采样 不同的采样组件，形成不同的检测方案。

作为另一实施方式，采样带可以为层叠式，每一层采样带，用于一次采样，采样完毕后 用摩擦轮将其输送至爆探仪，每层采样带可以为各自独立式或者连续折叠式。

旅客检测方案。

如图1、图2所示，爆探仪7安装在闸机内部，爆探仪7采用离子迁移管设备，可以进行毒品、爆炸物痕量检测，采样条缠绕于两个带轮，采样带1通过一个带轮首先经过取样板2采样，再被传送到检测部位利用爆探仪检测分析，然后再缠绕到另外一个带轮上。带轮这个名词并不意味着带轮代表的是一定是圆形部件，圆形带轮部件最为常见，不但便于加工、安装，而且采样带平滑无折痕，根据工作环境需要，也可以采用其它多边形，方形等形状的带轮，只要可以用于采样袋缠绕并且可以自转即可。

第一步，采样。

经过闸机的旅客需要用手指按一下采样条露出的部位，采样带1上与待检测人体或行李 接触的部位为采样段，当采样段所检测物品数量为N时，带轮驱动采样带1，使采样带1的 采样段移动到爆探仪7。采样条下面有一个压力传感器可以感受到手指的压力，按压一下， 计数一次。

第二步，检测。

包括计数装置，在N个次数之后，采样结束，带轮转动，带动采样段部分向前移动，直 至采样段进入爆探仪的热解析进样器进行探测。检测时间在10秒钟以内，每盘采样条的总长 度大约是50米，每次检测大约需要10cm的采样条长度，所以每盘采样带1大约可以检测500 人次。

采样带的采样段准确移动至爆探仪的热解析器5，需要精确控制采样带移动的距离，因 此在采样带上设置位移传感器33，如图8所示，位移传感器33采样滚轮脉冲式计数，采样 带移动带动位移传感器33的滚轮转动，当移动过设定距离时，位移传感器33发出信号，驱 动带轮转动的电机停止动作。位移传感器也可以采用光电式传感器。

其中N取值可为3-15，以N＝10为例，10名旅客依次通过闸机，每个人都需要按一次采 样条，每按一次，闸机可以允许一个人通过，10名旅客通过之后，采样带1上的采样段进入 爆探仪7进行分析。

第三步，等待检测结果。

需要等待10秒钟左右的时间，如果没有报警，10名旅客就可以放行，这个模式下，跟 目前在机场进门处的检测情况类似。如果有报警，就需要挨个排除，重新检测，分析10个人 中哪一个人引起的报警。

计数器也可以不在传感器处设置，因为旅客同时也要进行检票，计数器也可以直接连接 检票系统，检票数量为10个时，驱动采样段移至爆探仪7进行分析。

上述关于采样段的定义，从功能角度指的是采样带上剐蹭或者接触到旅客的一段，其上 粘附有待检测物质。从结构上可以分为两种形式，一：采样段可以和非采样段是完全一致的 结构，也就是说，整个采样带外观、材质都是一样的，只是使用时，粘附有待测物质的一段 为采样段，采样段向爆探仪移动时，就需要精确控制移动距离，确保采样段准确的进入了爆 探仪；二：采样段为和采样带上非采样段的材料或结构不一样，这种结构，采样段的起止位 置会有明显的物理特征，例如厚度、宽度、粗糙度、透光性、反光性等，采样段的移动、识 别的控制可以根据采样段的物理特征为触发信号，当然也可以人为的制造其它易识别特征。

在旅客稀疏的情况下，为避免旅客等待时间过长，可以设置最长等待时间M分钟，以M＝5 为例，距离第一个乘客按压手指过后5分钟，即使只有三个乘客，虽然计数值没有达到10， 总控系统依然会发出指令，启动电机驱动带轮，使采样段移动到爆探仪7进行分析。M取值 为3-10均可。

计数信号、爆探仪分析结果、位移传感器33以及带轮驱动部件，由一个总控系统来控制， 保证数据的可追溯性、时间控制合理性，也可以根据现场情况调整等待时间、计数最大值等。

如图5所示，一个采样段要10个旅客按压，为使每一个乘客按压手感明显且计数准确， 需要采样板向上复位，可以在采样板下方设置弹簧结构，由一个弹簧顶触在取样板2下方， 将取样板2向闸机通道方向顶出。或者更优化一步，取样板2由三个或四个弹簧支撑，且每 个弹簧中心都设有一个导向柱23，取样板2的起落更平稳，不易倾斜，传感器受力清晰，计 数准确。

带轮及采样带1可以安装在闸机的侧面，打开闸机侧门就可以更换。由于采样带1是需 要不断更换的耗材，为了方便更换，可以把带轮、采样带1作成一个可独立更换的部件，采 样盘。采样盘的结构为，两个带轮固定在壳体6上，采样带1缠绕在两个带轮上，带轮受动 力部件的驱动转动使其上的采样带移动，壳体6上设有采样带1进出口使两个带轮之间的采 样带1露出壳体6，露出壳体6的部分放置到相应取样板2上，然后采样后，移动至爆探仪7， 然后在进入壳体6，缠绕在另一个带轮上。采样带材料为特氟龙高温布，或者采用无纺布。

带轮的转动可以采用步进电机驱动，在带轮中心设置环形的锯齿状凸起，用于和动力传 递部件连接。每次带轮移动，都要将采样段准确的输送到爆探仪，设置位移传感器33记录带 轮移动距离，达到目标距离时，总控系统发出指令，步进电机停止动作。

带轮的驱动还可以采用非接触式磁力驱动。

两个带轮包括一个收带轮31一个供带轮32，正常运行状态下，收带轮31为主动轮，供 带轮32为从动轮。但是在如果一直未有报警信号，意味着已经使用的采样带1上没有爆炸物、 毒品等，可以将使用过的采样带1重复利用，因此可以增加一个个倒带电机连接于从动轮， 将使用后的采样带1倒回从动轮轮，再次采样。

壳体6在采样带1出口处向外延伸，形成一个护嘴61，护嘴61朝着取样板2方向延伸， 尽可能多的保护未采样的采样带1，避免采样带1在未采样之前被污染。此处增加一个直径 较小的支撑轮4，保持采样带1在一个合理的位置，不与壳体6剐蹭。壳体6在采样带1入口处也设置一个支撑轮4，避免与壳体剐蹭的同时，和设备上的支撑轮4相配合，使采样带1在经过爆探仪7时也保持一个合适的位置。

采样盘需要安装在设备上，并且要便于取放，所以在采样盘上设置一个卡扣62，由一个 转轴连接一个销轴，转动转轴，是销轴将壳体6固定在设备上。当然也可以采用其它方便拆 卸、安装稳固的安装结构。其中的位移传感器33的数据接口，连通采样盘一起插入设备，如 果采样盘安装到位，设备会正常工作，如果安装不到位，总控系统无法读取到位移传感器33， 那么会显示安装异常的提示，因此位移传感器33同时也起到安装提示作用。

传送带箱包检测方案：

如图3所示，所有的箱包都会通过一个传送带通过检测，在通过检测采样点之前，所有 箱包至少有一个表面是对齐的。

受取样板2支撑的采样条向行李的方向伸出，每当箱包通过时，其表面会对采样段部位 略微施加压力，使采样段在箱包表面划蹭取样。可以设置每划蹭一个箱包计数一次，直到N 次划蹭之后，采样段才运送到爆探仪的热解析进样器进行检测分析。N可以取值3-15中任意 一个数值，以N＝7为例，在上一批次的7个行李的采样段进入热解析进样器进行检测的同时， 箱包还可以继续在传送带上运送。只要有报警，就需要停止传送带，并将上衣批次的7个箱 包挨个重新取样检测。

与旅客检测方案类似，也可以设置一个最长等待时间M分钟。旅客和行李需要同步的， 可以和旅客检测方案采取同样的时间，旅客和行李无同步需求的，可以设置更长一些的等待 时间。

剐蹭行李需要取样板2有更大的行程，因为行李摆放无法做到非常统一。所以驱动取样 板2的顶触机构需要采样行程更大的弹簧，或者采用机械臂结构。以机械臂结构为例，如图 4所示，需要安装一个取样臂21，取样臂21一端连接于闸机，另一端通过销轴安装取样板2。 取样臂21受弹性部件的驱动向闸机通道伸出，取样臂21不受行李推挤的状态下，与通道保 持夹角A，A为80°至30°，取样板2具有一定的宽度，而且取样板2沿销轴转动，在取样板2接触到行李时，其比较宽的一面自然的贴合到行李上，保持采样带1有足够的、有效的采样长度。取样臂长度为40-70mm，采样板宽度为20-30mm，可以适用绝大多数行李传 送设备。

支撑取样臂21的弹性部件可采用扭簧或者弹力带。采样带1安装方式和上述旅客检测方 案类似，采用便于更换的采样盘。

证件检测方案：

检测身份证表面是否沾有痕量的爆炸物，需将身份证插入检测口，通过传送带通过采样 区，采样带1擦拭身份证表面取样，可设置擦拭N次身份证之后才启动一次检测的机制，N 取值5至10次。

采样组件结构可以与旅客检测方案类似，都是以弹性部件支撑取样板2，取样板2上有 一段采样带1。不同的是，旅客是以按压的方式采样，证件是在滚筒输送机驱动下向前移动， 以移动的方式摩擦到采样带1，采样组件就可以安装到原本的证件验证系统的设备上，在验 证的步骤同时完成采样，不需额外的花费时间、额外的动作进行证件采样，整体检测效率更 高，提高旅客的体验。

证件检测的取样板需要有特殊的设计，因为旅客会主动触摸采样带露出部位的中部，但 是证件是从采样板上滑过，为了使采样部位集中，采样板中部设有一个凸起24，如图6、图 7所示，凸起24为圆形或者一道棱形，可以使取样板和证件的摩擦点主要集中在凸起24处， 采样带上的样品集中于一个较小的区域，而且位于中部，可以让采样带进入爆探仪的热解析 器5时位置精准，检测准确高效。

Claims (16)

1.闸机安全检测设备，包括痕量爆炸物探测仪，其特征在于：还包括采样带输送系统和采样组件，采样带输送系统将采样组件通过擦拭采样的采样段输送到痕量爆炸物探测仪的检测部位进行痕量检测；

采样带输送系统包括两个带轮，采样带缠绕于两个带轮，带轮上连接有驱动装置，采样组件包括取样板，采样带从取样板上绕过，取样板受顶触机构的支撑向闸机通道方向伸出，使取样板上的采样带接触待检测人体或行李，采样带经过取样板后穿过爆探仪。

2.如权利要求1所述的闸机安全检测设备，其特征在于：还包括计数装置，采样带上与待检测人体或行李接触的部位为采样段，当采样段所检测物品数量为N时，带轮驱动采样带，使采样带的采样段移动到爆探仪。

3.如权利要求2所述的闸机安全检测设备，其特征在于：所述采样组件的顶触机构采用弹簧结构，由至少一个弹簧顶触在取样板下方，将取样板向闸机通道方向顶出。

4.如权利要求3所述的闸机安全检测设备，其特征在于：所述计数装置设置在取样板下方，取样板每被按压一次，计数一次。

5.如权利要求3所述的闸机安全检测设备，其特征在于：所述取样板中部设有凸起。

6.如权利要求2所述的闸机安全检测设备，其特征在于：所述采样组件的顶触机构为取样臂，取样臂一端连接于闸机，取样臂受弹性部件的驱动向闸机通道伸出，取样臂另一端通过销轴连接有取样板。

7.如权利要求6所述的闸机安全检测设备，其特征在于：闸机安全检测设备还包括行李输送装置，所述计数装置设置在行李输送装置上。

8.如权利要求1所述的闸机安全检测设备，其特征在于：所述带轮之间设有支撑轮用于支撑采样带。

9.如权利要求8所述的闸机安全检测设备，其特征在于：所述支撑轮至少两个，分别位于爆探仪前后，支撑采样带通过爆探仪。

10.如权利要求3所述的闸机安全检测设备，其特征在于：所述闸机通道为行人通道或者证件输送通道。

11.如权利要求10所述的闸机安全检测设备，其特征在于：所述行人证件通过滚筒输送机输送，取样板位于证件运动轨迹的下方，证件经过取样板上方时将取样板向下压。

12.如权利要求1所述的闸机安全检测设备，其特征在于：所述带轮安装在壳体内，两个带轮之间的采样带伸出壳体经过取样板、爆探仪然后回到壳体内。

13.如权利要求12所述的闸机安全检测设备，其特征在于：缠绕于带轮的采样带总长度为30m-100m。

14.如权利要求2所述的闸机安全检测设备，其特征在于：还包括总控系统，计数装置的计数信号传递给总控系统，总控系统发出指令使带轮的驱动装置动作。

15.如权利要求2所述的闸机安全检测设备，其特征在于：所述带轮包括主动轮和从动轮，主动轮上连接有工作电机，从动轮上连接有倒带电机。

16.如权利要求2所述的闸机安全检测设备，其特征在于：所述采样带输送系统还包括位移传感器。

Images