摘要：2019年底，武漢首次發(fā)現(xiàn)首例新型冠狀病毒，2020年，國(guó)務(wù)院辦公廳27日發(fā)布關(guān)于延長(zhǎng)2020年春節(jié)假期的通知，各省市紛紛跟進(jìn)。隨著武漢新型冠狀病毒的蔓延和升溫，全國(guó)各地在春節(jié)假期結(jié)束后的返鄉(xiāng)潮中將面臨巨大壓力，亟需在公共場(chǎng)所等人員密集區(qū)域部署相關(guān)體溫監(jiān)測(cè)措施。

關(guān)鍵詞：紅外熱成像;體溫測(cè)試;無(wú)接觸

中圖分類號(hào)：TN215? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：1007-9416（2020）04-0000-00

1 5G無(wú)接觸體溫探測(cè)研究的必要性

伴隨著春運(yùn)人群的流動(dòng)性，除湖北外各省份均有確診病例，國(guó)務(wù)院號(hào)召延期復(fù)工，截至2月14日，筆者所在的一線城市仍有絕大多數(shù)企業(yè)采用遠(yuǎn)程辦公的方式進(jìn)行復(fù)工。目前新冠肺炎已對(duì)房地產(chǎn)、線下零售、建筑、交通、教育、金融等行業(yè)產(chǎn)生了較大影響，筆者預(yù)計(jì)對(duì)2020年一季度經(jīng)濟(jì)將產(chǎn)生程度較大的影響。然而疫情雖然兇猛，社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)卻不能停止，就長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，全面復(fù)工勢(shì)在必行，如何實(shí)現(xiàn)抗疫和生產(chǎn)兩不誤，對(duì)疫情的控制顯得尤為重要。因此，筆者提出基于5G的紅外熱成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸體溫探測(cè)的解決方案（下文稱紅外測(cè)溫技術(shù)），對(duì)我國(guó)疫情控制有幾點(diǎn)重要意義[1]：

（1）可滿足高速路、高鐵站、地鐵站、汽車站等交通樞紐對(duì)大流量人群進(jìn)行體溫探測(cè)，識(shí)別發(fā)燒人群，勸返或隔離可能攜帶病毒的患者，并通過(guò)5G技術(shù)實(shí)時(shí)反饋至相關(guān)政府單位、疾控中心等;

（2）可滿足各商業(yè)寫字樓、工業(yè)園區(qū)、城中村、醫(yī)院等人群密集區(qū)域的可疑案例識(shí)別，精準(zhǔn)進(jìn)行可疑患者隔離，為各類企業(yè)復(fù)工進(jìn)行第一層防護(hù);

（3）使用紅外測(cè)溫技術(shù)有別于傳統(tǒng)的額溫儀測(cè)溫，可實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸體溫探測(cè)，減少人為的接觸，有效降低病毒傳染的途徑，為政府執(zhí)法人員、企業(yè)行政人員和物業(yè)人員提供了安全保障。

2 5G紅外測(cè)溫的實(shí)現(xiàn)方案

智能型紅外人體體溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可在人流密集的公共場(chǎng)所進(jìn)行大面積監(jiān)測(cè)篩查，快速找出并追蹤體溫較高的人員，從而快速排查新冠肺炎、SARS、寨卡、埃博拉等疾病引起的人體發(fā)熱癥狀，提前發(fā)現(xiàn)，減少交叉感染。

本方案使用一臺(tái)紅外熱成像攝像儀、一臺(tái)黑體輻射源，通過(guò) 5G 網(wǎng)絡(luò)，將現(xiàn)場(chǎng)溫度數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、告警信息等實(shí)時(shí)回傳至指揮中心的人臉識(shí)別系統(tǒng)及智能體溫檢測(cè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)溫度超標(biāo)人員標(biāo)記+自動(dòng)抓拍識(shí)別，進(jìn)行體溫異常人員的聯(lián)動(dòng)預(yù)警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、疫情分析報(bào)告，異常預(yù)警信息實(shí)時(shí)下發(fā)或上報(bào)監(jiān)控中心，便于大型多設(shè)備場(chǎng)所統(tǒng)一管理與聯(lián)動(dòng)。

5G 網(wǎng)絡(luò)大帶寬的特性非常適合此類數(shù)據(jù)量大的傳輸場(chǎng)景，它低時(shí)延的特性能夠?qū)Ω婢龀黾磿r(shí)的響應(yīng)，避免因時(shí)延問(wèn)題而導(dǎo)致告警遲滯，造成影響。且 5G 網(wǎng)絡(luò)不像固網(wǎng)一樣，受到場(chǎng)地限制，部署復(fù)雜，最適用于緊急事件保障場(chǎng)景的快速部署。方案圖解如圖1：

2.1 紅外熱成像設(shè)備

紅外熱成像設(shè)備是利用探測(cè)器和被測(cè)對(duì)象之間輻射交換測(cè)量人體溫度的攝像儀器，與傳統(tǒng)的接觸式測(cè)體溫相比較，紅外體溫計(jì)有著天然的優(yōu)勢(shì)，響應(yīng)快、便捷、不與被測(cè)對(duì)象相接觸、不發(fā)生交叉感染、可用于動(dòng)態(tài)檢測(cè)等[1]。由于測(cè)量時(shí)響應(yīng)快，測(cè)量過(guò)程不與被測(cè)對(duì)象接觸，避免交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)，一般用于機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭等口岸的快速動(dòng)態(tài)體溫測(cè)量，但由于易受外界環(huán)境因素的影響，其準(zhǔn)確度不高，在（35.0～42）°C范圍內(nèi)，最大允許誤差是±0.3°C，紅外篩檢儀在警示點(diǎn)溫度的最大允許誤差是±0.4°C。以筆者調(diào)研的諸如?？?、大華等設(shè)備廠商來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上紅外攝像頭型號(hào)很多，基本都符合測(cè)溫要求，本方案采用某廠商設(shè)備進(jìn)行研究，詳見(jiàn)圖2。

2.2 黑體輻射源

紅外體溫計(jì)的檢測(cè)目前依據(jù)JJF H07 - 2003 《測(cè)量人體溫度的紅外溫度計(jì)》[4]校準(zhǔn)規(guī)范，采用黑體輻射源作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具，黑體輻射源的空腔有效發(fā)射率應(yīng)大于等于0.997。[3]本文研究的熱成像人體測(cè)溫系統(tǒng)以黑體作為測(cè)溫的基準(zhǔn)溫度源。黑體安裝在攝像機(jī)的視野里，后者對(duì)黑體進(jìn)行溫度測(cè)量，并以此為基準(zhǔn)實(shí)時(shí)進(jìn)行測(cè)溫校正，以達(dá)到人體測(cè)溫高精度±0.3℃的要求。

熱成像攝像機(jī)是依據(jù)物體輻射的能量來(lái)測(cè)量溫度的設(shè)備。根據(jù)輻射理論，任何物 體只要不處于絕對(duì)零度（-273.15 ℃），那么在其他任意溫度下都存在熱輻射。處于熱平衡狀態(tài)的黑體在半球方向的單色輻射出射度是波長(zhǎng)和溫度的函數(shù)。

根據(jù)筆者調(diào)研，上述紅外攝像設(shè)備廠商均有配套黑體設(shè)備供應(yīng)，如下：

2.3 本方案相關(guān)影響因素

2.3.1 環(huán)境因素

由于本方案采用非接觸紅外測(cè)溫，因此會(huì)受到現(xiàn)場(chǎng)溫度影響。在使用過(guò)程中要求不能有高溫物體，同時(shí)保證沒(méi)有太陽(yáng)光及紅外反光直射，以免影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。建議布置于室內(nèi)環(huán)境，對(duì)于室外測(cè)溫需求，要求搭建簡(jiǎn)易帳篷，用于遮擋直射光和強(qiáng)風(fēng)[2]。

2.3.2 測(cè)溫距離

在固定測(cè)溫處做蛇形引導(dǎo)帶，引導(dǎo)測(cè)溫者站到正確位置。本方案選取設(shè)備測(cè)溫距離在1-10米，建議現(xiàn)場(chǎng)做好距離管控，測(cè)量人員不可過(guò)近或過(guò)遠(yuǎn)[2]。

3 結(jié)論

盡管傳統(tǒng)的接觸式測(cè)體溫法準(zhǔn)確度最高，是目前公認(rèn)的最好的確診方法。但使用紅外技術(shù)的測(cè)溫方式將逐漸成為大趨勢(shì)，特別是使用在出入境口岸、高速路、交通樞紐車站等公共場(chǎng)所對(duì)發(fā)燒人群進(jìn)行快速篩查。本研究可用于新冠肺炎期間進(jìn)行無(wú)接觸體溫測(cè)試，避免病毒帶來(lái)的交叉感染，為企業(yè)復(fù)工提供有效保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 羅小金.人體體溫測(cè)量設(shè)備綜述[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2019，46（1）：55-56.

[2]洪海蘭，陳海燕.紅外熱像儀測(cè)量體溫的影響因素及對(duì)策[J].上海護(hù)理，2003，3（4）：30.

[3]原遵東.黑體輻射源發(fā)射率對(duì)輻射測(cè)溫準(zhǔn)確度的影響及修正方法[J].計(jì)量學(xué)報(bào)，2007，28（z1）：19-22.

[4]JJF1107-2003《測(cè)量人體溫度的紅外溫度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范》[Z].2003.

收稿日期：2020-03-01

作者簡(jiǎn)介：盛業(yè)斐（1999—），男，江蘇海門人，本科，研究方向：現(xiàn)代通信與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)。

The Solution of Non-contact Body Temperature Detection Based on 5G and Infrared Thermal Imaging Technology

SHENG Ye-fei

（Nanjing University of Posts and Telecommunications，Nanjing Jiangsu 210023）

Abstract： At the end of 2019， Wuhan discovered the first new coronavirus for the first time. In 2020， the General Office of the State Council issued a notice on the extension of the 2020 Spring Festival holiday in various provinces and cities. With the spread and warming of the new coronavirus in Wuhan， all parts of the country will face tremendous pressure during the return tide after the Spring Festival holiday， and urgently need to deploy relevant body temperature monitoring measures in public places and densely populated areas.

Key words：infrared thermal imaging; body temperature test; non-contact