科技日報記者 陳曦 通訊員 趙罡?武美怡

(資料圖)

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(guān)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(shè)備中平行伸出，并準(zhǔn)確地將最前方的探頭，伸入受檢集裝箱側(cè)方的通氣孔中。“聞”了幾分鐘后，探頭完成取樣，且未見異常，車輛隨即繼續(xù)通行。

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這個比狗鼻子還靈的柜形設(shè)備和探頭，就是最近亮相天津口岸的海關(guān)“H986集成嗅探機(jī)器人”，俗稱“電子鼻”。這也是此類功能機(jī)器人在全國海關(guān)系統(tǒng)的首次使用，該設(shè)備的研發(fā)填補(bǔ)了國內(nèi)基于H986的集裝箱自動氣味嗅探技術(shù)方面的空白。

自動嗅探技術(shù)能“看”還能“聞”

在日?？诎都b箱查驗過程中，檢疫處理后的熏蒸劑殘留、內(nèi)裝貨物逸散的有毒有害揮發(fā)性有機(jī)物等氣體，由于集裝箱相對密封狀況比較好，到達(dá)中國口岸時集裝箱內(nèi)的有毒氣體濃度還很高，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(jìn)行檢測。但因為便攜式氣體探測器探頭難以進(jìn)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，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(guān)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(shù)的研究。

天津海關(guān)工業(yè)產(chǎn)品安全技術(shù)中心技術(shù)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(shù)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(jìn)行檢測，快速識別有毒有害氣體并進(jìn)行預(yù)警。此項技術(shù)在國內(nèi)外港口的作業(yè)流程中屬于全新領(lǐng)域，此前尚未有專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊對該領(lǐng)域進(jìn)行系統(tǒng)性研究?！?/p>

光會“聞”氣味還不行，還需要能分辨出哪些氣味有毒有害，這就需要一個聰明的大腦。因此，需要把集裝箱自動氣味嗅探技術(shù)與H986集裝箱檢查系統(tǒng)進(jìn)行集成應(yīng)用。

H986是海關(guān)大型集裝箱檢查系統(tǒng)的簡稱，俗稱海關(guān)“電子眼”，借助X射線的強(qiáng)大穿透力，通過分析系統(tǒng)機(jī)檢圖像發(fā)現(xiàn)集裝箱、車輛等運輸設(shè)備內(nèi)的貨物、暗格以及違禁品，實施精準(zhǔn)定位、精準(zhǔn)打擊?！鞍炎詣有崽郊夹g(shù)集成到H986，增強(qiáng)了現(xiàn)行H986集裝箱檢查系統(tǒng)的偵測能力，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(guān)實驗室組織科研骨干先后攻克了機(jī)器人快速定位、有害氣體數(shù)據(jù)庫構(gòu)建等科研難題，融合應(yīng)用區(qū)域激光傳感器、AI識別算法和機(jī)械臂控制等技術(shù)，設(shè)計研制集裝箱透氣罩精準(zhǔn)定位桁架機(jī)器人。

通過氣體采樣管與機(jī)器人的復(fù)合設(shè)計方案，采用機(jī)器人對集裝箱固定通氣孔的定位技術(shù)，將有毒有害揮發(fā)性有機(jī)物在線分析設(shè)備與集裝箱快速機(jī)檢設(shè)備有機(jī)融合，實現(xiàn)在對集裝箱進(jìn)行機(jī)檢查驗的同時，完成有害氣體的快速篩查。

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同時，通過建立包括經(jīng)過認(rèn)證的114種常見有毒有害氣體的標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行集裝箱機(jī)檢查驗的同時，對集裝箱內(nèi)的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行檢測。當(dāng)集裝箱內(nèi)存在過量危險氣體時，機(jī)器人將發(fā)出警報，對下一步處置進(jìn)行及時提示。

“‘H986集成嗅探機(jī)器人’有助于更好地守護(hù)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(jī)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(guān)效率的提升。

“H986集成嗅探機(jī)器人”還能對特定有害氣體進(jìn)行檢測識別，有助于提升海關(guān)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(jī)器人，拓展了目前智能機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。

近年來，天津海關(guān)聚焦天津口岸非傳統(tǒng)安全，通過系統(tǒng)研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)、專用技術(shù)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(jī)器人、5G+輻射探測智能機(jī)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(shè)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(guān)將繼續(xù)擴(kuò)展有害氣體數(shù)據(jù)庫，不斷強(qiáng)化設(shè)備功能，推動“電子鼻”機(jī)器人在更多場景的應(yīng)用推廣。

?（天津海關(guān)供圖）

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