一種智能人體放射性檢測及疫情防控出入控制系統設計

摘 "要：該文介紹一種用于核設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的設計。該系統集多種設備功能于一體，可實現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據自動傳輸至后臺數據管理系統，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險。

關鍵詞：核設施；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

隨著我國核技術水平的不斷提升，核能事業得到了快速發展。近年來，我國加快了核電站的建設，在建核電機組居世界第一，已建成的核設施也居世界前列[1]。與之相對應，我國核設施面臨的核恐怖主義風險也不斷增大，而涉及核設施、核材料的任何核安保事件后果都極其嚴重。因此，在當前形勢下，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，在核設施人員出入口處采取了多種安檢方式，包括人員進出授權檢查、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，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，現有核設施人員出入口管控方式仍存在一些問題，具體表現如下。

第一，安全檢查設備種類繁多且獨立配置，缺乏綜合性的自動化檢測設備，存在一定的資源和空間浪費，降低了整體系統的有效性。放射性檢測、違禁品檢測與人員授權出入控制分開設置，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，工作流程和數據統計分散，無法形成一一對應的檢行記錄以備后期追溯查詢，對工作人員的專業性、責任心、工作狀態要求很高，出現人因失誤的風險較大，防護責任也難以落實。

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

1 "系統主要功能

智能人體放射性檢測及疫情防控出入口控制系統集出入口控制、放射性物質檢測及體溫異常檢測等功能于一體，主要用于核設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、海關口岸、大型活動場所等重要區域的出入口管控。該系統可實現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據自動傳輸至后臺數據管理系統，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險。該系統具有以下主要功能。

1.1 "輻射探測識別，防止材料失竊

系統采用高靈敏度的伽馬探測器、中子探測器及特別設計的算法，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并可進行核素識別，從而可以有效防止人員將放射性物質非法帶出。

1.2 "精準體溫檢測，智能防范疫情

系統采用先進的面部檢測與熱成像測溫智能化設備，結合先進的面部識別算法與測溫技術，通過對面部區域進行測溫，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 "多種技術手段，預防尾隨欺詐

系統配置有高密度矩形紅外監測光柱、高性能監測處理系統，管理授權單個人員合法通過通道，同時保證通行人員的人身安全，如有未授權人員或尾隨人員試圖反方向進入，系統將啟動內置報警系統。另外系統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 "獨立數據平臺，確保信息安全

系統采用2套完全獨立的數據信息平臺，疫情防控系統與設施實物保護系統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 "系統組成

智能人體放射性檢測及疫情防控出入口控制系統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主系統控制模塊組成，系統結構分解圖如圖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備，用于對進入控制區域人員身份信息的授權權限進行確認。

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、中子探測器及相關數據處理單元，可以快速檢測人體是否攜帶有放射性物質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，檢測數據結果將發送給GCU主系統控制模塊。

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據，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、十字轉翼式及AB雙翼互鎖式）、紅外通行檢測模組、通道授權指示裝置、通道狀態指示燈、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主系統控制模塊

GCU主系統控制模塊統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送過來的數據信息，與主系統控制模塊里儲存的預先設定的判斷條件做比對。如果主系統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，發送給單人通行機械控制模塊執行，在收到機械控制模塊是否有人已經通過的信息后，將人員安檢通過的全部信息發送給通道信息綜合管理平臺。如果主系統控制單元模塊發現有違反安全規定的人員信息，則禁止通行，語音提示其退出通道去進行人工檢查。同時主系統控制模塊也要將全部信息發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 "系統工作流程

智能人體放射性檢測及疫情防控出入控制系統的工作流程如圖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據發送至GCU主系統控制模塊，如輻射未超標，進入身份識別流程，若超標，進程結束，人員退出至人工隔離復檢區復檢。復檢區同時進行體溫檢測，任何一項未通過則進入對應隔離區，若復檢通過，直接經人工通道進入受控區域。

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，授權信息送至GCU主系統控制模塊，其提示人員進入體溫檢測區域（如果人員提前進入，系統發送退出警告）。

3.3 "防疫檢測

紅外人體體溫檢測模塊所測體溫數值將發送至GCU主系統控制模塊，若其值正常，授權發送至防尾隨通道系統，通道開啟，人員通過，如果體溫不正常，則進程結束，人員退出至人工隔離復檢區復檢。復檢體溫未通過則進入對應隔離區隔離，通過則經人工通道直接進入受控區。

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，上傳給上一級的監控指揮系統。檢測不合格沒有放行時，GCU主系統控制模塊還會將數據上傳給人工檢查通道，便于人工復檢時與系統檢測體溫、輻射等數據進行比對判斷。

4 "技術創新性

智能人體放射性檢測及疫情防控出入控制系統將核輻射探測及核素識別技術、體溫精準測量技術、視頻采集及智能分析技術以及集成邏輯控制技術等多種技術有機集成到一臺綜合性自動化設備，實現了多系統、多源實時數據的智能化管理，可在無人值守情況下實現人員出入控制、放射性檢測和疫情防控。該系統具有如下技術創新性。

4.1 "復合檢測技術的一體化部署

該系統采用核輻射探測及核素識別技術、體溫精準測量技術、視頻采集及智能分析技術以及集成邏輯控制技術，將卡證授權、人臉識別、核輻射探測、體溫測量、讀取健康碼及數據分析等功能集成到一臺綜合性閘機設備，實現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 "多源實時數據的集成化管理

該系統實時采集輻射探測、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產生的數據并進行集成化管理，支持各子系統之間的主副、與或、優先等邏輯控制，實現了多系統同時控制閘機，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

該系統采用人工智能與深度學習的方式，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據的智能分析與預判，實現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險，節約了安保與防疫人力成本。

5 " 檢測及應用情況

智能人體放射性檢測及疫情防控出入口控制系統通過了公安部安全與警用電子產品質量檢測中心檢驗，所有檢驗項目的檢測結果均符合相關標準中的要求。該系統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施的控制區、保護區和要害區出入口進行了應用，在應用測試過程中該系統運行狀態良好，各項功能完全滿足設計指標的要求，提升了設施人員出入口的通行效率，為疫情防控常態化情況下的復工復產作出了貢獻，受到用戶的一致好評。

6 "結束語

智能人體放射性檢測及疫情防控出入口控制系統將放射性物質檢測技術、人臉識別技術、智能測溫技術、出入口管控技術等多種先進技術有機的集成于一臺設備，可在無人值守情況下實現人員出入控制、放射性檢測和疫情防控，極大提高了疫情常態情況下重要設施出入口的綜合管控能力和通行效率。該系統獲得了國家發明專利[2]，并通過了科學技術成果評價，技術水平國內領先，填補了國內安防相關領域空白，可應用于核設施、公共交通樞紐、海關口岸和大型活動場所等多個領域，具有較好的經濟和社會效益。

參考文獻：

[1] 王晨香，鮑瑩瑩.我國核燃料供應鏈安全有保障——訪國家原子能機構副主任董保同[J].中國核工業，2022（7）：10-12.

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