一、概述

近年來恐怖主義已成為影響世界和平與發(fā)展的重要因素，是全人類的共同敵人。目前，我國的國家安全形勢不容樂觀，在國內(nèi)外遇到各類挑戰(zhàn)，針對中國的暴力恐怖事件呈多發(fā)頻發(fā)態(tài)勢，對中國的國家安全和人民生命財產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。在國內(nèi)，以疆獨分子為代表的暴恐分子不斷在人群密集的場所制造爆炸、槍擊和砍殺等事件，嚴(yán)重威脅了人民群眾的生命安全，破壞了社會的穩(wěn)定。安檢設(shè)備作為人員密集場所尤其是機場、海關(guān)、車站、公檢法機構(gòu)等場所的對貨物、人身、場地和攜帶物品進(jìn)行安全檢查的設(shè)備，對預(yù)防和制止爆炸、槍擊、行兇等案件發(fā)生，具有重要的意義。

二、現(xiàn)階段安檢設(shè)備使用存在的問題

近些年，安檢市場快速發(fā)展，促進(jìn)了大量的安檢產(chǎn)品的出現(xiàn)。除傳統(tǒng)通道式X光安檢機、手持金屬探測儀、通過式金屬探測門、液體檢測儀、爆炸物探測器外，近些年又出現(xiàn)了多種新型安檢設(shè)備，如CT安全檢查系統(tǒng)、太赫茲人體檢查設(shè)備、背散射人體檢查設(shè)備等。但在實際使用時，各安檢設(shè)備獨立工作，缺乏協(xié)調(diào)配合。各安檢設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)雖然注重安檢設(shè)備的研發(fā)，投入了大量人力物力，也不斷有新的技術(shù)應(yīng)用于安檢設(shè)備中，但是，卻少有公司提出建立完整的安檢設(shè)備聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)[1][2][3]，市場上投入使用的安檢設(shè)備聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)更是少數(shù)。即便在機場、地鐵、公路、車站這些多種安檢設(shè)備共同應(yīng)用環(huán)境中，大多數(shù)仍然是獨立設(shè)備的運行。這種獨立設(shè)備運行的安檢方案存在著以下不可避免的缺點：

1.無法對安檢設(shè)備工作中采集到的檢測圖像、檢測數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)等進(jìn)行集中保存和二次判別，一方面可以對嫌疑人或嫌疑行李進(jìn)行溯源查詢，另一方面可避免由于安檢員疏忽造成的漏判風(fēng)險，提高安檢可靠性。

2.無法對安檢過程中的人和行李進(jìn)行有效地綁定，由于安檢中對人和行李的檢查設(shè)備不同，使安檢數(shù)據(jù)只能分別保存在不同設(shè)備中，無法匯集數(shù)據(jù)，更無法進(jìn)行風(fēng)險的關(guān)聯(lián)判別。

3.對特定區(qū)域內(nèi)的所有安檢設(shè)備，缺乏一個實時獲取區(qū)域內(nèi)所有安檢設(shè)備工作狀態(tài)的設(shè)備管理平臺，無法實現(xiàn)對設(shè)備的統(tǒng)一管理，不利于區(qū)域內(nèi)安檢設(shè)備的合理分配、有效調(diào)度和及時維護(hù)[4]。

4.無法對安檢員進(jìn)行有效地監(jiān)督和管理。

通過以上分析，可以看出獨立設(shè)備運行的安檢現(xiàn)狀需要改變，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將安檢設(shè)備互聯(lián)作為一整套安檢解決方案，建立統(tǒng)一的安檢設(shè)備監(jiān)管的平臺，對接入平臺的所有安檢設(shè)備進(jìn)行實時的監(jiān)管。該平臺應(yīng)具備三個方面特點，第一，平臺作為整個區(qū)域的操作和控制中心，能夠?qū)Ω靼矙z設(shè)備進(jìn)行集中操作和調(diào)度。第二，平臺可以作為整個區(qū)域的數(shù)據(jù)中心，能夠?qū)Ω靼矙z設(shè)備進(jìn)行集中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)管理，如安檢信息的綜合、查詢、溯源、統(tǒng)計、人員管理和質(zhì)量監(jiān)控等。第三，平臺作為整個區(qū)域的運維中心，能夠?qū)Ω靼矙z設(shè)備進(jìn)行集中的運行狀態(tài)監(jiān)控，方便運營維護(hù)人員全面了解所有安檢設(shè)備的運營狀況，以便及時進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)和應(yīng)急處理，降低安檢機突然故障的風(fēng)險，同時給前端安檢員提供實時的技術(shù)支持，有效地解決了傳統(tǒng)安檢過程中存在的問題，是安檢系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。

目前在鐵路、地鐵等車站區(qū)域，安檢方式還停留在僅在入口處部署單一設(shè)備的安檢模式，存在通行速度慢，后期查詢困難等不足，與高速發(fā)展的交通客運業(yè)務(wù)難以匹配。通過建立安檢設(shè)備聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，可提高安檢效率、確保安檢質(zhì)量、降低安檢風(fēng)險，實現(xiàn)信息化、精細(xì)化、智能化的安檢。

三、安檢設(shè)備聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計

1.安檢設(shè)備監(jiān)管平臺接入標(biāo)準(zhǔn)制定

在現(xiàn)有的安檢設(shè)備監(jiān)管平臺中，存在設(shè)備的兼容性差、可擴展性差的問題。特別是在大型安檢系統(tǒng)中，難以保證安檢設(shè)備全部來自同一廠家，當(dāng)不同廠家的不同設(shè)備接入時，通常需要分別制定接口協(xié)議，采用不同的入網(wǎng)方案，大大提高了系統(tǒng)通信成本、開發(fā)成本和維護(hù)成本。因此，有必要提出一個統(tǒng)一的入網(wǎng)方案和入網(wǎng)接口標(biāo)準(zhǔn)，既包含內(nèi)部設(shè)備的接口同時又能夠快速擴展其他廠家不同類型的安檢設(shè)備。接入標(biāo)準(zhǔn)的制定一方面應(yīng)兼容盡可能多的安檢設(shè)備，如各尺寸通道式X光安檢機、CT安全檢查系統(tǒng)、液體檢測儀、爆炸物探測器、背散射檢查儀等，既應(yīng)有行李安檢設(shè)備，同時又應(yīng)包含人體安檢設(shè)備。另一方面，接入標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)考慮為未來新設(shè)備的接入預(yù)留接口。

在系統(tǒng)接入標(biāo)準(zhǔn)中，應(yīng)規(guī)范接口的硬件連接標(biāo)準(zhǔn)、主從關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)模型、通信協(xié)議、交互信息的格式和設(shè)備優(yōu)先級等[5][6]。滿足接入系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的安檢設(shè)備便可以與監(jiān)控平臺連接，實現(xiàn)設(shè)備與平臺間的信息交互。安檢設(shè)備監(jiān)管平臺接入標(biāo)準(zhǔn)后續(xù)可以繼續(xù)研究和擴展，形成技術(shù)規(guī)范或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在安檢設(shè)備硬件和管理系統(tǒng)軟件之間搭建橋梁，使硬件設(shè)備和軟件平臺能夠準(zhǔn)確高效地銜接，實現(xiàn)系統(tǒng)級安檢解決方案。

2.安檢設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)

2.1 設(shè)備狀態(tài)采集子系統(tǒng)

在設(shè)備上構(gòu)建設(shè)備狀態(tài)采集子系統(tǒng)，定時采集反映設(shè)備狀態(tài)的信息。數(shù)據(jù)采集模塊匯集設(shè)備狀態(tài)信息并將數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，按照安檢設(shè)備監(jiān)管平臺接入標(biāo)準(zhǔn)的要求上傳監(jiān)管平臺。以通道式安檢機為例，設(shè)備狀態(tài)應(yīng)包括機內(nèi)溫度濕度，機外溫度濕度，探測器箱濕度，射線源電壓，射線源電流，射線源開啟時間，設(shè)備工作時間，行李通過數(shù)，危險物品數(shù)，實時功耗，射線泄露等。設(shè)備狀態(tài)信息既包括設(shè)備生產(chǎn)廠商提供的設(shè)備內(nèi)部狀態(tài)信息，又包括由傳感器獲取的設(shè)備外部狀態(tài)信息。設(shè)備內(nèi)部狀態(tài)信息的獲取需要生產(chǎn)廠商提供的特定接口程序，實現(xiàn)較為方便；而設(shè)備外部狀態(tài)信息的獲取需要額外構(gòu)建傳感器網(wǎng)絡(luò)。其數(shù)據(jù)傳輸考慮兩種方式，一種是采用無線模式，即在設(shè)備內(nèi)構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以減少設(shè)備內(nèi)線纜，但各傳感器節(jié)點需內(nèi)置電池供電，且抗電磁干擾能力較差。另一種是采用有線通信模式，采用帶有地址分配的常用的總線形式，如I2C總線，CAN總線等，可以有效抵抗電磁干擾，但機內(nèi)走線較為復(fù)雜。

圖1 區(qū)域安檢設(shè)備組網(wǎng)模型

2.2 設(shè)備組網(wǎng)及信息交互

在一定區(qū)域內(nèi)（如火車站、地鐵站）建立設(shè)備監(jiān)管平臺，將若干臺設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)管平臺連接，實現(xiàn)信息交互，如圖1所示。監(jiān)管平臺一方面匯集不同設(shè)備的工作狀態(tài)、連接狀態(tài)、檢測數(shù)據(jù)、檢測結(jié)果以及實時視頻監(jiān)控等信息。另一方面可向指定設(shè)備發(fā)出連接握手、啟停檢測、校準(zhǔn)等控制指令，也可向安檢員發(fā)出行李復(fù)檢、開箱檢查、警示控制等語音指令，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

基于局域網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)設(shè)計方案最大的優(yōu)點就是在小范圍區(qū)域內(nèi)利用此種方法構(gòu)建的系統(tǒng)相對較為簡單，且能夠獲得較好的時效性與可靠性，從而提高工作效率。在某些特殊的應(yīng)用場景中，如大型活動現(xiàn)場、體育賽事活動等，安檢設(shè)備只是臨時布置，而現(xiàn)場線纜的鋪設(shè)施工復(fù)雜，成本高，不適用于工程推廣。因此，有必要結(jié)合無線通信技術(shù)實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)的遠(yuǎn)程控制，提高系統(tǒng)的靈活性，降低部署成本。

圖2 安檢設(shè)備監(jiān)管平臺中數(shù)據(jù)通路

2.3區(qū)域安檢設(shè)備監(jiān)管平臺的建立

建立可視化的區(qū)域安檢設(shè)備監(jiān)管平臺，實現(xiàn)對整個區(qū)域內(nèi)設(shè)備監(jiān)控和管理。設(shè)備監(jiān)管平臺是區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的匯集與處理中心，為系統(tǒng)內(nèi)每個安檢設(shè)備配置獨立的線程進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。設(shè)備監(jiān)管平臺擁有對區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)狀態(tài)的可視化平臺，可按需查看系統(tǒng)內(nèi)任意一臺安檢設(shè)備的狀態(tài)和檢測數(shù)據(jù)信息，也可以向安檢設(shè)備或安檢人員發(fā)送相關(guān)指令。由于傳輸數(shù)據(jù)的多樣性和復(fù)雜性，設(shè)備監(jiān)管平臺需要設(shè)計專門的數(shù)據(jù)庫，對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲，數(shù)據(jù)處理過程中需要考慮數(shù)據(jù)的時效性，對于已經(jīng)過期的數(shù)據(jù)要進(jìn)行定期的清除，以提高數(shù)據(jù)庫讀寫性能，節(jié)省存儲空間。對于接收到的安檢圖像、視頻信息、設(shè)備總工作時間、總檢測數(shù)、總射線開啟時間、安檢機維護(hù)及維修記錄等數(shù)據(jù)，設(shè)備監(jiān)管平臺應(yīng)設(shè)計合理的文件結(jié)構(gòu)，方便數(shù)據(jù)的管理和讀寫。最后，設(shè)備監(jiān)管平臺應(yīng)提供直觀的用戶終端，將系統(tǒng)的狀態(tài)信息展示給用戶，以方便使用。數(shù)據(jù)匯集通路如圖2所示。

圖3 基于虛擬專用網(wǎng)的安檢遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺組網(wǎng)模型

2.4 安檢遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺的建立

安檢設(shè)備監(jiān)管平臺可應(yīng)用于場館、地鐵站、火車站、機場等系統(tǒng)中，分布地域廣、跨度大，而安檢設(shè)備的運營商、維護(hù)商、生產(chǎn)廠商和公安等部門，都有遠(yuǎn)程查看特定區(qū)域安檢設(shè)備狀態(tài)、實時安檢數(shù)據(jù)以及實時視頻的需求。因此，需要在更高的層面上，建立面向特定客戶的安檢遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺，按需求將若干個安檢設(shè)備監(jiān)管平臺通過網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程互聯(lián)，如圖3所示。虛擬專用網(wǎng)（VPN）是一種在因特網(wǎng)上架設(shè)局域網(wǎng)的方法，它既有局域網(wǎng)的可靠性，也有著因特網(wǎng)覆蓋范圍廣的特性，是一種通過在公共網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)專用網(wǎng)絡(luò)，并可以對通信數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證了通信的安全性。利用VPN的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案克服了局域網(wǎng)的地域限制，同時還具備了數(shù)據(jù)加密的優(yōu)點，實現(xiàn)地理位置分散的安檢設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)互連。

2.5 安檢設(shè)備監(jiān)管和遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺相關(guān)應(yīng)用程序開發(fā)

安檢設(shè)備監(jiān)管和遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺匯集并處理大量設(shè)備的狀態(tài)和安檢數(shù)據(jù)信息，后續(xù)工作便是在此平臺之上進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用程序開發(fā)。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念，引入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，將安檢設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析、整合以及應(yīng)用，生成便于查看的各項報表，為安檢相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、新型設(shè)備的研發(fā)、安檢風(fēng)險的評估以及安檢方案的制定提供可靠的數(shù)據(jù)支持。后續(xù)還可以考慮將此平臺作為天網(wǎng)工程的子系統(tǒng)，為城市治安防控、應(yīng)對群體性突發(fā)事件以及反恐防爆提供技術(shù)保障和數(shù)據(jù)支持。

四、安檢設(shè)備聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的意義及展望

安檢設(shè)備聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建立，將獨立運行的安檢設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行連接，使多個分立設(shè)備結(jié)合為一個整體，取長補短，實現(xiàn)1+1>2的效果；促進(jìn)系統(tǒng)級創(chuàng)新平臺的建立，促進(jìn)安檢設(shè)備監(jiān)管平臺和遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺與新興互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，提高危險品的檢出率；促使安檢行業(yè)以系統(tǒng)級解決方案代替單一設(shè)備解決方案，促進(jìn)行業(yè)內(nèi)工程標(biāo)準(zhǔn)的建立，進(jìn)一步規(guī)范行業(yè)。

在安檢設(shè)備聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)未來的發(fā)展中，首先應(yīng)該考慮引入身份核驗設(shè)備，如身份證閱讀裝置，人臉、指紋、指靜脈、虹膜等生物識別裝置，以明確被檢者身份信息。其次，考慮引入定位技術(shù)，在安檢設(shè)備上增加定位模塊，安檢設(shè)備監(jiān)管平臺便可以實時顯示安檢設(shè)備的具體位置，便于根據(jù)人流量及時進(jìn)行設(shè)備調(diào)度。再次，應(yīng)考慮引入智能硬件和分布式系統(tǒng)的技術(shù)，在整個安檢聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中任一設(shè)備節(jié)點也可以承擔(dān)安檢設(shè)備監(jiān)管的平臺的運算、存儲、監(jiān)控和管理等工作，從而提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。未來還應(yīng)建立安檢設(shè)備監(jiān)管平臺接口標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)，使安檢設(shè)備和系統(tǒng)平臺的研發(fā)更加明確和規(guī)范，有助于提高安檢設(shè)備的市場準(zhǔn)入門檻，減少行業(yè)內(nèi)惡性競爭，提高產(chǎn)品質(zhì)量；也可以在行業(yè)內(nèi)引入專業(yè)的系統(tǒng)軟件平臺，促進(jìn)整個安檢系統(tǒng)水平的提高。

五、總結(jié)

本文主要對安檢設(shè)備聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行研究。首先，分析現(xiàn)階段安檢設(shè)備在實際應(yīng)用中存在的問題，并針對這些問題，提出建立以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的安檢設(shè)備聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。其次，從安檢設(shè)備監(jiān)管平臺接入標(biāo)準(zhǔn)和安檢設(shè)備聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具體實現(xiàn)兩個方面，詳細(xì)介紹了安檢設(shè)備聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。接著，從系統(tǒng)應(yīng)用的角度提出安檢遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺。最后，總結(jié)了安檢設(shè)備聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的意義，并對其未來的發(fā)展進(jìn)行展望。

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