安检自考毕业论文范文 与科技为现代安检护航记祁春超博士领衔开发的国内首台太赫兹主动式人体安检仪方面专科开题报告范文

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科技为现代安检护航记祁春超博士领衔开发的国内首台太赫兹主动式人体安检仪

文/田静

2016年6月22日24日召开的第四届中国机场安全(安保)大会上,一台由全球领先的移动宽带网络综合服务商华讯方舟科技有限公司(以下简称华讯方舟)自主研发的TAI-30亚太赫兹人体安检仪首次公开亮相,获得了与会代表及机场人员的高度关注,纷纷现场体验该款先进设备带来的震撼效果.同年9月,国内首台具有完全自主知识产权的太赫兹主动式人体安检仪在深圳宝安国际机场投入使用,使得安检过程仅需2.8秒即完成人体360度立体成像,实现无辐射、无接触安检“秒过”通关.

这种震撼,来自于高新科技产品为我们的生活带来的便利,更来自于这项达到世界先进水平的仪器所彰显的中国智慧.

高分辨率人体识别设备

据了解,亚太赫兹是指频率在30~100GHz的电磁波谱,由于其频段与太赫兹频段相邻,且低于太赫兹频段,因此被命名为亚太赫兹.亚太赫兹具有低量子能量、大带宽、强穿透性等特点,在基础科学、国民经济以及国家安全领域具有不可替代的应用价值.与亚太赫兹相邻的太赫兹波是电磁波谱中仅有的有待全面开发的频谱资源,是世界发达国家争先发展的核心频谱战略资源.2004年,太赫兹技术被美国评为“改变未来世界的十大技术”;2005年,被日本列为“国家支柱十大重点战略目标”;同年,我国由20多位院士参加的第270次香山科学会议,专题研讨了如何在中国发展太赫兹科学技术,标志着中国太赫兹研究战略的启动.

由深圳市政府及华讯方舟共同发起成立的深圳市太赫兹科技创新研究院,是国内较早开展太赫兹研究与应用的国际化、专业化的民营非盈利性组织,研究院成立以来,致力于搭建太赫兹领域国内外沟通桥梁,跟踪太赫兹前沿技术和科研成果,打造太赫兹科技成果转化与产业孵化的平台.

为了国内首台太赫兹人体安检仪的问世,华讯方舟太赫兹人体安检事业部副总经理及项目负责人祁春超博士带领其研发团队共40余人展开了专项攻关,历时14个月,经过艰辛的努力,终于突破了人体检测与模式识别关键性技术难题,最终研制出主动式人体安检仪-TAI-30亚太赫兹人体安检仪.

TAI-30亚太赫兹人体安检仪采用圆柱式主动三维全息成像技术,发射单元分别从不同角度发射低功率的亚太赫兹波信号对被测对象进行圆柱式扫描,接收单元采集被测对象反射回来的信号并对其进行重建,最终得到被测对象的三维图像.亚太赫兹波功率密度不到0.1311W/cm2,远低于国家环境电磁波卫生标准(GB9175-88)规定的处于安全区的一级标准10 uW/cm2,因此将其应用于人体安检仪时对人体细胞无害,可放心使用.同时此波段电磁波能穿透风沙、尘埃、烟雾,并且可以透过普通衣物使藏匿物品成像.因为不同物质对此波段电磁波的散射特性各不相同,TAI-30采用机器智能识别和人工辅助识别相结合的双模式异物检测技术,异物识别率可达99%,极大地提高了安检的可靠性和安全性.

祁春超博士介绍说,传统人体安检设备最常见的是金属安检门和手持式金属探测器,由于只能探测金属物品、效率低下等因素,已经不再适用于当前人体安检的发展需要.与之相比,TAI-30亚太赫兹人体安检仪则具有以下优势:

无伤害——亚太赫兹人体安检仪工作频率为毫米波频段,从微观效应来看,其光子能量低于4meV,而电离生物组织所需要的光子能量通常要达到16eV,因此远不能使生物组织或细胞电离,因此,对人体无伤害.从宏观效应来看,该款设备经过中国安全生产科学研究院检测的实际值是0.13 uW/cm2,理论值是0.03uW/cm2,不及手机辐射功率(400~800u W/cm2)的万分之一.

功能强大——与传统金属探测器相比,TAI-30亚太赫兹人体安检仪不仅可以对金属物品进行检测,还能够对被检测对象携带的塑料、陶瓷以及液体等非金属物品进行有效探测和识别;TAI-30采用主动成像技术,与被动式相比其信噪比更高,所得信息量大,成像清晰;由于采用圆柱式扫描,可以实现360度三维成像,确保对被检测对象进行全方位检查.

服务人性化-TAI-30亚太赫兹人体安检仪的检测方式为非接触式,被检测对象只需在指定位置静止站立2秒钟左右即可完成安检,避免了搜身式安检以及长时间排队给检测者带来的不便.

祁春超博士说,该检测仪的电磁波辐射功率为日常使用手机的万分之一,其功率极低;成像分辨率5毫米左右,该尺寸与一只蚂蚁大小差不多,即比一个蚂蚁大的物体都能被辨识.未来可广泛用于机场、海关、高铁、地铁等领域.“目前,该仪器已在国内申请40余项发明专利,且正在向美国申请12项国际发明专利.”

可以说,这台太赫兹人体安检仪的问世,标志着我国在太赫兹安检领域已达到国际领先水平.但目前基于标本库的不完整性,这台设备只能自动识别出70%的携带物,随着数据库的充实,将来完全可以实现接近100%的智能识别.

太赫兹技术将得到多元化发展

自TAI-30亚太赫兹人体安检仪在深圳宝安国际机场试用以来,得到机场工作人员和旅客的好评.试用过程中,TAI-30亚太赫兹人体安检仪成功地检测出刀具等违禁品以及其他金属探测器无法检测出的非金属携带物.目前,祁春超博士带领研发团队正在对仪器软件做进一步完善,并积极开展亚太赫兹人体安检仪的推广与培训工作.随着相关工作的不断推进,亚太赫兹人体安检仪有望取代现有的旅客安检门,实现更加安全而高效的安检.

当然,太赫兹技术的优势绝不仅仅体现在安检上,祁春超博士介绍说,太赫兹是一种频率介于0.1~lOTHz之间的电磁波.20世纪中后期被命名为太赫兹,之前称之为远红外射线.其处于电子学和光子学交叉的频段,具有电子学长段的波动性,同时还具备短段粒子性的特性,所以近10年到20年期间被广泛地研究和得到应用.

尤其是其独有的宽带宽特性及“指纹谱”特性,可用于物质成份鉴定及无损特性检测.适用于毒品的成份鉴定、食品中的违禁药剂的检测、中西药成份鉴定及易燃易爆的检测.同时,该特性使得太赫兹技术可以在通信领域获得较大的传输速率.比如:目前的5G传输速率是lOOMbps.但从理论上来说,采用太赫兹技术可达到lOGbps,基本上一整个图书馆的数据下载的速度不到1秒钟.

如今,祁博士团队正在和广州地铁、中广核合作开发在线监控的太赫兹时域光谱系统,该系统可以实时显示人体成像及检测水与土壤中的微生物.

我们有理由相信,在祁春超博士的带领下,科研团队必将挖掘出太赫兹技术更多的潜在能量,为我国科技发展助力,为创新强国梦助力!

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