箱式氣味識別裝置的研制及在警犬訓練中的應用

李玉森 唐芳索 方 博

箱式氣味識別裝置的研制及在警犬訓練中的應用

李玉森 唐芳索 方 博

箱式氣味識別裝置是利用計算機技術人為控制的能夠改變?nèi)阉骺腕w環(huán)境中溫度、濕度和風力等條件，本著有利于培養(yǎng)犬搜索氣味的能力建立，并對犬正確的示警方式給予及時獎勵的一種裝置。本裝置的結構和功能，均是課題組根據(jù)犬的生理特點、氣味散發(fā)的相關規(guī)律及犬建立條件反射的原理而設計的。

箱式氣味識別裝置外形和結構示意圖

一、箱式氣味識別裝置的研制過程

為了提高和加強警犬的氣味識別能力，研制出模式多樣化和先進的氣味識別輔助裝置，公安部警犬技術學校多名教師集多年實踐經(jīng)驗，開拓創(chuàng)新思維，走強強聯(lián)合的道路，課題組查閱了大量國外相關材料，并咨詢了美國、英國、德國、日本、俄羅斯、韓國等國家的同行，了解到目前國外沒有此項技術和相關報道。經(jīng)遼寧省科學技術情報所查新檢索【報告編號：2010210001610k】，國內(nèi)沒有此項產(chǎn)品。并于2008年3月完成了設計草圖等工作，經(jīng)過多次集中討論確定了最終設計方案，本項目于2008年5月被公安部科技局立項，項目合同號：2008YYCXJQXX164。2010年2月完成了本項目的專利申請工作，2010年11月17日獲國家專利【專利號：ZL 201020144557.X】；“箱式氣味識別裝置”的研制為警犬鑒別、搜毒、搜爆等科目的訓練和使用提供了科學的保障，2011年3月本項目通過了公安部科信局的驗收。

二、箱式氣味識別裝置的結構和功能

（一）產(chǎn)品結構與規(guī)格

該產(chǎn)品采用集散布局，計算機數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，可控8臺執(zhí)行箱體。

箱體尺寸：寬60cm；高132cm（不含箱底四個轱轆）；深60cm；供電電壓：AC220V 50HZ；總功率：1000W；噪音：＜55dB；顯示方式：四位LED數(shù)碼管顯示，2位小數(shù)；溫度范圍：室溫～+50℃；溫度均勻度：≤±2℃（空載時）；溫度波動度：≤±0.5℃ （空載時）；溫度偏差：≤±2℃ （空載時）；升溫速度：≥0.5～1.0℃/1min ；濕度控制范圍：室內(nèi)濕度～98%RH；響應速度： 典型值 ≤ 5 ；風速：2～8m/s 可調(diào)。

（二）產(chǎn)品功能

1、計算機軟件系統(tǒng)的應用，為科學訓犬提供保障。

產(chǎn)品開發(fā)的軟件部分：可任意添加訓練犬名及照片；訓練時可采集該犬照片；可任意添加嗅源體種類；獎勵裝置設有兩個獎勵孔，在警犬正確完成訓練科目的瞬間可以從最佳位置射出球；可對每頭犬的訓練過程進行箱體數(shù)據(jù)變化記錄并可輸出；可對警犬識別對錯進行記錄，可根據(jù)需求繪制不同曲線圖，成功率圖、柱形圖等以供科學訓犬研究之用。大大提升了產(chǎn)品的科學性、實用性，為警犬鑒別、搜毒、搜爆等科目的訓練和使用提供科學的保障。

2、通過計算機改變警犬嗅覺作業(yè)的訓練環(huán)境，適合不同地區(qū)全天候的訓練。

箱體內(nèi)部安裝的風速、溫度、濕度調(diào)控及測試裝置，可以根據(jù)警犬訓練不同階段的實際需要，人為地改變流經(jīng)嗅認口空氣中氣流的量和氣味的濃度，從而改變訓練的難度。也可以根據(jù)訓練計劃，人為地改變箱體內(nèi)部的溫度、濕度和風速，為警犬模擬一個全天候的環(huán)境，培養(yǎng)犬適應在全國不同地區(qū)、不同氣候下作業(yè)的能力。

3、箱體內(nèi)部實現(xiàn)三維擺放物品的方式，能夠達到人為隨意改變訓練難易度的效果。

根據(jù)警犬訓練不同階段的需要，可以人為地改變警犬嗅認目標物（所求物），在箱體內(nèi)可以改變上下、左右的位置，以及警犬嗅認目標物與箱體表面嗅認口的距離。通過氣味濃度的變化，合理改變訓練的難易度。

4、先進的獎勵裝置，可以及時、充分地強化犬正確行為，加快條件反射形成。

在警犬完成訓練科目的瞬間，從箱體內(nèi)部向外推射出一個或數(shù)個獎勵物，達到強化及時、充分的效果。此外，可以人為地控制在指定位置或任意位置推射出一個或多個物品。獎勵手段先進，不但可以增加犬對訓練興趣（提高游戲欲），而且能對警犬產(chǎn)生新異刺激，提高犬的注意力。

三、箱式氣味識別裝置的應用

（一）目前，有遼寧省公安廳警犬基地、鐵嶺市公安局、沈陽消防支隊特勤三大隊等單位用過此設備，反饋的訓練效果較好。實踐證明：箱式氣味識別裝置是對警犬技術教學和訓練器械的一次改革和創(chuàng)新。

（二）箱式氣味識別裝置是教師教學、科研、指導畢業(yè)論文不可替代的設備之一。

2009年起課題組老師指導2005級、2006級、2007級三屆畢業(yè)生8篇論文，論文題目分別為：《箱式氣味識別裝置與警犬搜爆訓練的研究》；《改變箱式氣味識別裝置內(nèi)的溫度、濕度和風力對培養(yǎng)警犬搜爆能力的影響》；《利用箱式氣味識別裝置培養(yǎng)犬搜毒能力的研究》；《利用“箱式氣味識別裝置”培養(yǎng)犬搜索血衣能力的研究》；《利用“箱式氣味識別裝置”與辦公鐵皮柜培養(yǎng)犬搜爆能力的比較》；《在警犬搜爆訓練中設備強化與人工強化效果的比較》，80余頭受訓犬利用箱式氣味識別裝置進行氣味鑒別、搜毒、搜血跡、搜爆等科目訓練。除了進行鑒別基礎能力訓練外，還可進行實物等現(xiàn)場鑒別。在搜毒、搜爆、搜尸、搜血跡等搜索特殊氣味的科目訓練中，更加有利于犬警用潛質(zhì)的開發(fā)和作業(yè)能力的培養(yǎng)。同時，可根據(jù)不同的訓練科目、進度人為地設置不同的風速、溫度和濕度，使訓練條件達到理想化、科學化。

該產(chǎn)品的研制對于提高和加強警犬的氣味識別能力具有重要意義，不僅填補國內(nèi)警犬教學、訓練和使用器械方面的空白，而且將大大提高警犬訓練的科技含量，尤其是產(chǎn)品中軟件部分的研制成功和應用，為培養(yǎng)出適應于我國不同地區(qū)、不同作業(yè)環(huán)境的氣味識別犬奠定了基礎，有些技術指標已達到世界警犬訓練的領先水平。

（作者單位：公安部警犬技術學校，110034）

（編輯：李 力）