目前“電子鼻”可識別有毒有害的揮發(fā)性有機物超過110余種,解決了人工抽檢效率較低的問題,有效降低了口岸作業(yè)成本,有助于集裝箱查驗和通關效率的提升。
日前,在天津東疆港碼頭,一輛輛搭載著集裝箱的車輛,正有序通過海關H986集裝箱檢查系統(tǒng)。與以往的停車掃描不同,汽車在停入通道后,隨著提示聲,一根柱形探測臂從旁邊的柜形設備中平行伸出,并準確地將最前方的探頭,伸入受檢集裝箱側方的通氣孔中?!奥劇绷藥追昼姾螅筋^完成取樣,且未見異常,車輛隨即繼續(xù)通行。
這個比狗鼻子還靈的柜形設備和探頭,就是最近亮相天津口岸的海關“H986集成嗅探機器人”,俗稱“電子鼻”。這也是此類功能機器人在全國海關系統(tǒng)的首次使用,該設備的研發(fā)填補了國內(nèi)基于H986的集裝箱自動氣味嗅探技術方面的空白。
自動嗅探技術能“看”還能“聞”
海關檢疫處理會在集裝箱內(nèi)產(chǎn)生熏蒸劑殘留,集裝箱內(nèi)裝貨物也會逸散有毒有害揮發(fā)性有機物等氣體。在日常口岸集裝箱查驗過程中,由于集裝箱密封狀況比較好,到達中國口岸時其內(nèi)部的這些氣體濃度還很高,會對現(xiàn)場查驗人員健康造成威脅。
目前國內(nèi)外口岸均采用人工抽檢的方式,利用便攜式氣體探測器手動對有毒有害氣體進行檢測。但因為便攜式氣體探測器探頭難以進入密封的集裝箱,而開箱檢測又會對檢測人員健康產(chǎn)生威脅等原因,因而目前對集裝箱內(nèi)有毒有害氣體進行檢測操作難度大、速度也相對較慢。
為了更好地實現(xiàn)對集裝箱內(nèi)有害氣體的快速篩查,自2019年以來,天津海關實驗室聯(lián)合同方威視公司共同開展了集裝箱自動氣味嗅探技術的研究。
天津海關工業(yè)產(chǎn)品安全技術中心技術與裝備評價實驗室副主任韓偉博士介紹:“集裝箱自動氣味嗅探技術簡單來說,就是在作業(yè)人員打開集裝箱前,通過對箱內(nèi)氣體樣本進行檢測,快速識別有毒有害氣體并進行預警。此項技術所在的研究領域在國內(nèi)外港口的作業(yè)流程中屬于全新領域,此前尚未有專業(yè)技術團隊對此進行系統(tǒng)性研究?!?/p>
光會“聞”氣味還不行,還需要分辨出哪些氣味有毒有害,這就需要一個聰明的“大腦”。因此,研究人員需要把集裝箱自動氣味嗅探技術與H986集裝箱檢查系統(tǒng)進行集成應用。
H986是海關大型集裝箱檢查系統(tǒng)的簡稱,俗稱海關“電子眼”,借助X射線的強大穿透力,“電子眼”通過分析系統(tǒng)機檢圖像可發(fā)現(xiàn)集裝箱、車輛等運輸設備內(nèi)的貨物、暗格以及違禁品,實施精準定位、精準打擊?!鞍炎詣有崽郊夹g集成到H986,增強了現(xiàn)行H986集裝箱檢查系統(tǒng)的偵測能力,使其不僅能‘看’,而且還能‘聞’。”韓偉說。
“電子鼻”+“電子眼”保障口岸安全
天津海關實驗室組織科研骨干先后攻克了機器人快速定位、有害氣體數(shù)據(jù)庫構建等科研難題,融合應用區(qū)域激光傳感器、AI識別算法和機械臂控制等技術,設計研制了集裝箱透氣罩精準定位桁架機器人。
通過氣體采樣管與機器人的復合設計方案,采用機器人對集裝箱固定通氣孔的定位技術,研究人員將有毒有害揮發(fā)性有機物在線分析設備與集裝箱快速機檢設備有機融合,實現(xiàn)在對集裝箱進行機檢查驗的同時,完成有害氣體的快速篩查。
同時,研究人員還通過建立包括經(jīng)過認證的114種常見有毒有害氣體的標準譜圖庫,實現(xiàn)對集裝箱內(nèi)部逸散有毒有害氣體的快速識別和報警。
經(jīng)過集成后的“電子鼻”,不僅能夠快速檢測集裝箱內(nèi)是否含有過量有毒有害氣體,還能在進行集裝箱機檢查驗的同時,對集裝箱內(nèi)的揮發(fā)性有機物進行檢測。當集裝箱內(nèi)存在過量危險氣體時,機器人將發(fā)出警報,對下一步處置進行及時提示。
“H986集成嗅探機器人有助于更好地守護口岸工作人員的生命健康,保障了口岸安全生產(chǎn)?!表n偉表示,目前“電子鼻”可識別有毒有害的揮發(fā)性有機物超過110余種,解決了人工抽檢效率較低的問題,有效降低了口岸作業(yè)成本,有助于集裝箱查驗和通關效率的提升。
H986集成嗅探機器人還能對特定有害氣體進行檢測識別,有助于提升海關對固體廢物等違禁品的鑒別能力,豐富了打擊“洋垃圾”走私的查發(fā)手段,為筑牢國門安全防線注入智慧力量。與此同時,在現(xiàn)行H986集裝箱檢查系統(tǒng)上集成智能嗅探機器人,拓展了目前智能機器人的應用領域和范圍。
近年來,天津海關聚焦天津口岸非傳統(tǒng)安全,通過系統(tǒng)研發(fā)關鍵技術、專用技術裝備、培養(yǎng)專門的安全科技人才,打造科技創(chuàng)新平臺,先后研制了H986集成嗅探機器人、5G+輻射探測智能機器人、礦產(chǎn)品固廢排查儀等裝備,為保障天津口岸安全、建設天津港綠色港口提供了有力的科技支撐。
韓偉表示,下一步,天津海關將繼續(xù)擴展有害氣體數(shù)據(jù)庫,不斷強化設備功能,推動“電子鼻”機器人在更多場景的應用推廣。
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