一種智能人體放射性檢測及疫情防控出入控制系統(tǒng)設(shè)計

摘 "要：該文介紹一種用于核設(shè)施出入口管控的智能人體放射性檢測及疫情防控出入控制系統(tǒng)的設(shè)計。該系統(tǒng)集多種設(shè)備功能于一體，可實現(xiàn)自助式人員身份驗證、放射性檢測、體溫檢測及通行控制，可將通行人員實時檢測數(shù)據(jù)自動傳輸至后臺數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，方便人員信息查詢及密切接觸群體的追蹤查找，既可以對進出人員進行安全管控，又可以有效降低疫情傳播風(fēng)險。

關(guān)鍵詞：核設(shè)施；出入口管控；疫情防控；放射性檢測；體溫檢測

中圖分類號：V445 " " " 文獻標(biāo)志碼：A " " " " "文章編號：2095-2945（2023）20-0041-04

Abstract： This paper introduces the design of an smart human radioactivity detection and epidemic prevention and control access control system for the entrance and exit control of nuclear facilities. The system integrates a variety of equipment functions， and can realize self-service personnel identity authentication， radioactivity detection， body temperature detection and traffic control， and can automatically transmit the real-time detection data of passers to the background data management system. It is convenient for personnel information query and tracking of close contact groups， which can not only safely control the entry and exit personnel， but also effectively reduce the risk of epidemic spread.

Keywords： nuclear facilities; entrance and exit control; epidemic prevention and control; radioactivity detection; body temperature detection

隨著我國核技術(shù)水平的不斷提升，核能事業(yè)得到了快速發(fā)展。近年來，我國加快了核電站的建設(shè)，在建核電機組居世界第一，已建成的核設(shè)施也居世界前列[1]。與之相對應(yīng)，我國核設(shè)施面臨的核恐怖主義風(fēng)險也不斷增大，而涉及核設(shè)施、核材料的任何核安保事件后果都極其嚴(yán)重。因此，在當(dāng)前形勢下，核安保工作尤為重要，對保障我國的國家安全具有非常重要的意義，而核設(shè)施的人員出入口管控是核安保工作的一個重要部分。

目前，在核設(shè)施人員出入口處采取了多種安檢方式，包括人員進出授權(quán)檢查、涉及核恐怖主義與核走私的放射性檢測、涉及防暴反恐的金屬與爆炸物等違禁品檢測等。隨著新冠病毒感染疫情的爆發(fā)，又增加了涉及輸入病例控制的人員體溫與行程檢測、涉及聚集性傳播的個人防護用品穿戴檢查等。但是，現(xiàn)有核設(shè)施人員出入口管控方式仍存在一些問題，具體表現(xiàn)如下。

第一，安全檢查設(shè)備種類繁多且獨立配置，缺乏綜合性的自動化檢測設(shè)備，存在一定的資源和空間浪費，降低了整體系統(tǒng)的有效性。放射性檢測、違禁品檢測與人員授權(quán)出入控制分開設(shè)置，只能對通過人員進行檢測并提出警示，沒有一體式攔阻功能，無法做到技控一人一檢一通行。

第二，疫情防控工作主要依靠人工檢查方式，需要大量安檢人員逐一對通行人員進行體溫測量和行程歷史查詢，在上下班高峰期等時間段容易造成人員聚集與擁堵，既增加了安檢費用，降低了通行效率，又容易造成疫情傳播隱患。

第三，安全檢查和疫情防控2種工作不能有效集成在一起，工作人員勞動強度高且效率低，工作流程和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分散，無法形成一一對應(yīng)的檢行記錄以備后期追溯查詢，對工作人員的專業(yè)性、責(zé)任心、工作狀態(tài)要求很高，出現(xiàn)人因失誤的風(fēng)險較大，防護責(zé)任也難以落實。

鑒于上述問題，研發(fā)了一種智能人體放射性檢測及疫情防控出入控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)集多種設(shè)備功能于一體，將安保工作與防疫工作有機結(jié)合在一起，可以有效提高重要區(qū)域出入口管理技術(shù)水平和裝備自動化程度，從根本上解決了上述問題，填補了國內(nèi)安防相關(guān)領(lǐng)域空白。

1 "系統(tǒng)主要功能

智能人體放射性檢測及疫情防控出入口控制系統(tǒng)集出入口控制、放射性物質(zhì)檢測及體溫異常檢測等功能于一體，主要用于核設(shè)施出入口的安全檢查及疫情防控工作，也可用于公共交通樞紐、海關(guān)口岸、大型活動場所等重要區(qū)域的出入口管控。該系統(tǒng)可實現(xiàn)自助式人員身份驗證、放射性檢測、體溫檢測及通行控制，可將通行人員實時檢測數(shù)據(jù)自動傳輸至后臺數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，方便個體信息查詢及密切接觸群體的追蹤查找，既可以對進出人員進行安全管控，又可以有效降低疫情傳播風(fēng)險。該系統(tǒng)具有以下主要功能。

1.1 "輻射探測識別，防止材料失竊

系統(tǒng)采用高靈敏度的伽馬探測器、中子探測器及特別設(shè)計的算法，能夠快速有效地對通過的行人進行放射性檢測，判斷其是否攜帶放射性物質(zhì)并可進行核素識別，從而可以有效防止人員將放射性物質(zhì)非法帶出。

1.2 "精準(zhǔn)體溫檢測，智能防范疫情

系統(tǒng)采用先進的面部檢測與熱成像測溫智能化設(shè)備，結(jié)合先進的面部識別算法與測溫技術(shù)，通過對面部區(qū)域進行測溫，避免人體其他部位測溫帶來誤差；支持身份驗證+面部測溫模式、快速測溫模式（人臉檢測+面部測溫）；支持口罩檢測模式，可配置提醒戴口罩模式、強制戴口罩模式，有效滿足防疫防控要求。

1.3 "多種技術(shù)手段，預(yù)防尾隨欺詐

系統(tǒng)配置有高密度矩形紅外監(jiān)測光柱、高性能監(jiān)測處理系統(tǒng)，管理授權(quán)單個人員合法通過通道，同時保證通行人員的人身安全，如有未授權(quán)人員或尾隨人員試圖反方向進入，系統(tǒng)將啟動內(nèi)置報警系統(tǒng)。另外系統(tǒng)增加了人臉識別功能，可以有效避免借用別人的卡通行、替別人刷卡通行、撿拾別人的卡通行等非本人通行情況。

1.4 "獨立數(shù)據(jù)平臺，確保信息安全

系統(tǒng)采用2套完全獨立的數(shù)據(jù)信息平臺，疫情防控系統(tǒng)與設(shè)施實物保護系統(tǒng)的人員信息獨立保存、獨立查詢，可以有效避免重要安保信息泄露。實物照片如圖1所示。

2 "系統(tǒng)組成

智能人體放射性檢測及疫情防控出入口控制系統(tǒng)主要由身份識別裝置、人體放射性檢測模塊、高精度紅外人體體溫檢測模塊、單人通行機械控制模塊和GCU主系統(tǒng)控制模塊組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分解圖如圖2所示。

2.1 "身份識別裝置

身份識別裝置包括但不限于護照閱讀器、身份證閱讀器、讀卡器、指紋儀、虹膜儀、人臉識別儀或其他具有人員身份驗證能力的設(shè)備，用于對進入控制區(qū)域人員身份信息的授權(quán)權(quán)限進行確認。

2.2 "人體放射性檢測模塊

人體放射性檢測模塊包括伽馬探測器、中子探測器及相關(guān)數(shù)據(jù)處理單元，可以快速檢測人體是否攜帶有放射性物質(zhì)并可以進行核素識別。該模塊采取被動式檢測方式，對人體無傷害，檢測數(shù)據(jù)結(jié)果將發(fā)送給GCU主系統(tǒng)控制模塊。

2.3 "高精度紅外人體體溫檢測模塊

高精度紅外人體體溫檢測模塊主要用于疫情防控，該模塊既可以檢測人體體溫數(shù)據(jù)，也可以檢測通行人員是否佩戴安全帽及防護口罩、穿著反光安全衣及防砸安全鞋等個人防護裝備。該模塊還可以對通行人員進行人臉識別，避免借卡、盜卡等欺詐通行行為發(fā)生。

2.4 nbsp;單人通行機械控制模塊

單人通行機械控制模塊包括防尾隨通道控制門體（包括但不限于伸縮式、擺動式、十字轉(zhuǎn)翼式及AB雙翼互鎖式）、紅外通行檢測模組、通道授權(quán)指示裝置、通道狀態(tài)指示燈、存在探測傳感器和蜂鳴器等，用于控制被檢測人員單人進出，具有防尾隨功能。

2.5 "GCU主系統(tǒng)控制模塊

GCU主系統(tǒng)控制模塊統(tǒng)一管理身份識別裝置、人體放射性檢測模塊和紅外人體體溫檢測模塊發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信息，與主系統(tǒng)控制模塊里儲存的預(yù)先設(shè)定的判斷條件做比對。如果主系統(tǒng)控制單元模塊判定人員可以通行，則給出可以安全通行的指令，發(fā)送給單人通行機械控制模塊執(zhí)行，在收到機械控制模塊是否有人已經(jīng)通過的信息后，將人員安檢通過的全部信息發(fā)送給通道信息綜合管理平臺。如果主系統(tǒng)控制單元模塊發(fā)現(xiàn)有違反安全規(guī)定的人員信息，則禁止通行，語音提示其退出通道去進行人工檢查。同時主系統(tǒng)控制模塊也要將全部信息發(fā)送給通道信息綜合管理平臺，以便于在人工檢查時安檢工作人員可以看到被檢查人員不能通過的原因。

3 "系統(tǒng)工作流程

智能人體放射性檢測及疫情防控出入控制系統(tǒng)的工作流程如圖3所示，具體工作流程如下。

3.1 "放射性檢測

人體放射性檢測模塊將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送至GCU主系統(tǒng)控制模塊，如輻射未超標(biāo)，進入身份識別流程，若超標(biāo)，進程結(jié)束，人員退出至人工隔離復(fù)檢區(qū)復(fù)檢。復(fù)檢區(qū)同時進行體溫檢測，任何一項未通過則進入對應(yīng)隔離區(qū)，若復(fù)檢通過，直接經(jīng)人工通道進入受控區(qū)域。

3.2 "身份驗證

身份識別裝置獲取通行人員識別信息，若核驗通過，授權(quán)信息送至GCU主系統(tǒng)控制模塊，其提示人員進入體溫檢測區(qū)域（如果人員提前進入，系統(tǒng)發(fā)送退出警告）。

3.3 "防疫檢測

紅外人體體溫檢測模塊所測體溫數(shù)值將發(fā)送至GCU主系統(tǒng)控制模塊，若其值正常，授權(quán)發(fā)送至防尾隨通道系統(tǒng)，通道開啟，人員通過，如果體溫不正常，則進程結(jié)束，人員退出至人工隔離復(fù)檢區(qū)復(fù)檢。復(fù)檢體溫未通過則進入對應(yīng)隔離區(qū)隔離，通過則經(jīng)人工通道直接進入受控區(qū)。

3.4 "信息上傳

無論檢測合格放行還是檢測不合格沒有放行，GCU主系統(tǒng)控制模塊會把人員身份識別信息、放射性檢測信息、體溫檢測信息和人員是否通過閘機確認信息等一起形成匯總記錄信息，上傳給上一級的監(jiān)控指揮系統(tǒng)。檢測不合格沒有放行時，GCU主系統(tǒng)控制模塊還會將數(shù)據(jù)上傳給人工檢查通道，便于人工復(fù)檢時與系統(tǒng)檢測體溫、輻射等數(shù)據(jù)進行比對判斷。

4 "技術(shù)創(chuàng)新性

智能人體放射性檢測及疫情防控出入控制系統(tǒng)將核輻射探測及核素識別技術(shù)、體溫精準(zhǔn)測量技術(shù)、視頻采集及智能分析技術(shù)以及集成邏輯控制技術(shù)等多種技術(shù)有機集成到一臺綜合性自動化設(shè)備，實現(xiàn)了多系統(tǒng)、多源實時數(shù)據(jù)的智能化管理，可在無人值守情況下實現(xiàn)人員出入控制、放射性檢測和疫情防控。該系統(tǒng)具有如下技術(shù)創(chuàng)新性。

4.1 "復(fù)合檢測技術(shù)的一體化部署

該系統(tǒng)采用核輻射探測及核素識別技術(shù)、體溫精準(zhǔn)測量技術(shù)、視頻采集及智能分析技術(shù)以及集成邏輯控制技術(shù)，將卡證授權(quán)、人臉識別、核輻射探測、體溫測量、讀取健康碼及數(shù)據(jù)分析等功能集成到一臺綜合性閘機設(shè)備，實現(xiàn)了對通行人員的全面檢測，提高了安全管控水平，減少了安保與疫情防控所需的人力物力資源。

4.2 "多源實時數(shù)據(jù)的集成化管理

該系統(tǒng)實時采集輻射探測、閘機控制、卡證管理、行程分析、體溫測量和安全檢查終端等多個子系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)并進行集成化管理，支持各子系統(tǒng)之間的主副、與或、優(yōu)先等邏輯控制，實現(xiàn)了多系統(tǒng)同時控制閘機，提高了智能管理水平與通行效率。

4.3 "基于人工智能的無人值守功能

該系統(tǒng)采用人工智能與深度學(xué)習(xí)的方式，通過對人員正常通行、非正常通行、疑似異常通行等大量運行數(shù)據(jù)的智能分析與預(yù)判，實現(xiàn)了人員出入控制的無人值守功能，降低了人因失誤帶來的風(fēng)險，節(jié)約了安保與防疫人力成本。

5 " 檢測及應(yīng)用情況

智能人體放射性檢測及疫情防控出入口控制系統(tǒng)通過了公安部安全與警用電子產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心檢驗，所有檢驗項目的檢測結(jié)果均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的要求。該系統(tǒng)已在三門核電有限公司、福建福清核電有限公司和江蘇核電有限公司等多家核設(shè)施的控制區(qū)、保護區(qū)和要害區(qū)出入口進行了應(yīng)用，在應(yīng)用測試過程中該系統(tǒng)運行狀態(tài)良好，各項功能完全滿足設(shè)計指標(biāo)的要求，提升了設(shè)施人員出入口的通行效率，為疫情防控常態(tài)化情況下的復(fù)工復(fù)產(chǎn)作出了貢獻，受到用戶的一致好評。

6 "結(jié)束語

智能人體放射性檢測及疫情防控出入口控制系統(tǒng)將放射性物質(zhì)檢測技術(shù)、人臉識別技術(shù)、智能測溫技術(shù)、出入口管控技術(shù)等多種先進技術(shù)有機的集成于一臺設(shè)備，可在無人值守情況下實現(xiàn)人員出入控制、放射性檢測和疫情防控，極大提高了疫情常態(tài)情況下重要設(shè)施出入口的綜合管控能力和通行效率。該系統(tǒng)獲得了國家發(fā)明專利[2]，并通過了科學(xué)技術(shù)成果評價，技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先，填補了國內(nèi)安防相關(guān)領(lǐng)域空白，可應(yīng)用于核設(shè)施、公共交通樞紐、海關(guān)口岸和大型活動場所等多個領(lǐng)域，具有較好的經(jīng)濟和社會效益。

參考文獻：

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[2] 金瑞致達（北京）科技股份有限公司，國家核安保技術(shù)中心.智能人體放射性檢測及疫情防控出入口控制系統(tǒng)：CN20201040 6699.7[P].2021-04-02.