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H986集裝箱檢查系統。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。“聞”了幾分鐘后，探頭完成取樣，且未見異常，車輛隨即繼續通行。
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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的首次使用，該設備的研發填補了國內基于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”
在日常口岸集裝箱查驗過程中，檢疫處理后的熏蒸劑殘留、內裝貨物逸散的有毒有害揮發性有機物等氣體，由于集裝箱相對密封狀況比較好，到達中國口岸時集裝箱內的有毒氣體濃度還很高，會對現場查驗人員健康造成威脅。
目前國內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。
為了更好地實現對集裝箱內有害氣體的快速篩查，自2019年以來，天津海關實驗室聯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。
天津海關工業產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，就是在作業人員打開集裝箱前，通過對箱內氣體樣本進行檢測，快速識別有毒有害氣體并進行預警。此項技術在國內外港口的作業流程中屬于全新領域，此前尚未有專業技術團隊對該領域進行系統性研究。”
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與H986集裝箱檢查系統進行集成應用。
H986是海關大型集裝箱檢查系統的簡稱，俗稱海關“電子眼”，借助X射線的強大穿透力，通過分析系統機檢圖像發現集裝箱、車輛等運輸設備內的貨物、暗格以及違禁品，實施精準定位、精準打擊。“把自動嗅探技術集成到H986，增強了現行H986集裝箱檢查系統的偵測能力，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、有害氣體數據庫構建等科研難題，融合應用區域激光傳感器、AI識別算法和機械臂控制等技術，設計研制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，將有毒有害揮發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。
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同時，通過建立包括經過認證的114種常見有毒有害氣體的標準譜圖庫，實現對集裝箱內部逸散有毒有害氣體的快速識別和報警。
經過集成后的“電子鼻”，不僅能夠快速檢測集裝箱內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，對集裝箱內的揮發性有機物進行檢測。當集裝箱內存在過量危險氣體時，機器人將發出警報，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。”韓偉表示，目前“電子鼻”可識別有毒有害的揮發性有機物超過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”走私的查發手段，為筑牢國門安全防線注入智慧力量。與此同時，在現行H986集裝箱檢查系統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安全，通過系統研發關鍵技術、專用技術裝備、培養專門的安全科技人才，打造科技創新平臺，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，天津海關將繼續擴展有害氣體數據庫，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。
?（天津海關供圖）
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