СИСТЕМА ДЛЯ ДАКТИЛОСКОПИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЛИЧНОСТИ И ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКОГО ОБНАРУЖЕНИЯ СЛЕДОВЫХ КОЛИЧЕСТВ ВЕЩЕСТВ НА ПАЛЬЦАХ РУК ЧЕЛОВЕКА НА ПУНКТАХ ПРОПУСКА Российский патент 2010 года по МПК A61B5/117 G06K9/00 G01N1/00 

Система относится к техническим средствам комплексного контроля людей на пунктах пропуска и предназначена для дактилоскопической идентификации личности и газоаналитического обнаружения следовых количеств веществ, подлежащих контролю (например, взрывчатых, наркотических), на пальцах рук человека.

Известно устройство для обнаружения микрочастиц веществ на пальцах рук человека с помощью жетона [патент US №5741984 от 21.04.1998]. Устройство содержит газоанализатор, вырабатывающий сигнал тревоги при регистрации паров веществ, подлежащих контролю, камеру-жетоноприемник, подсоединенную с помощью газового канала ко входу газоанализатора, нагреватель, обеспечивающий нагрев камеры-жетоноприемника, управляемый источник тока, подключенный к нагревателю. Жетон включает основу и субстрат на основе (в качестве субстрата, может выступать политетрафлюороэтилен или хлопок). Пальцы рук контактируют с субстратом, занимающим на жетоне определенную площадь, при раздаче жетонов раздаточным устройством. Сила, приложенная пальцами к субстрату, чтобы изъять жетон из раздаточного устройства, должна быть достаточна для того, чтобы химическая проба была перенесена с пальцев рук человека на субстрат. Жетон, контактировавший с пальцами рук, помещают в нагревательную камеру, связанную по газовому каналу с входом анализатора, и нагревают. При наличии в газовом потоке, десорбированном с жетона, веществ, подлежащих контролю, анализатор вырабатывает сигнал тревоги.

Недостатками описанного выше устройства являются большое время обследования одного человека, необходимость использования жетонов, являющихся расходным материалом, невозможность автоматизировать процесс обнаружения малолетучих веществ вследствие наличия манипуляций руками, таких как изъятие жетона обследуемым человеком из раздаточного устройства и перенос жетона к нагревательной камере, подсоединенной к анализатору. Кроме того, в данном устройстве отсутствует узел дактилоскопического контроля, позволяющий проводить идентификацию личности обследуемого человека.

Известны также устройства [Патенты РФ №№2306859, опубл. 27.09.07; 2022524, опубл. 15.11.94; 2218084, опубл. 10.12.03], состоящие из считывателя отпечатков пальцев, устройства для хранения базы данных образцов отпечатков пальцев и их сравнения с полученными со считывателя отпечатками пальцев.

Ограничением этих устройств является отсутствие дополнительного газоаналитического контроля наличия следов опасных веществ (например, взрывчатых, наркотических) на пальцах рук.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для отбора и обнаружения веществ, подлежащих контролю, на руках человека [Заявка WO 2006/026107 А2 от 10.08.2005], включающее защитный кожух, имеющий отверстие, газоанализатор, расположенный на расстоянии от отверстия, подвижное тело, закрытое защитным кожухом и имеющее, по крайней мере, одну контактную площадку, экспонированную в отверстие для касания рукой, датчик давления, расположенный вблизи отверстия, сигнализирующий о движении руки по контактной площадке подвижного элемента, устройство для перемещения контактной площадки подвижного элемента к газоанализатору с тем, чтобы смесь веществ, собранных на контактной площадке подвижного элемента могла быть проанализирована с целью обнаружения веществ, подлежащих контролю, десорбер, область охлаждения, оптический считыватель отпечатков пальцев, проводящий считывание отпечатков через щель в контактной площадке при движении пальца поперек щели, устройство для хранения базы данных образцов отпечатков пальцев и их сравнения с полученными при контроле отпечатками пальцев, и устройство отображения с плоской индикаторной панелью (например, монитор с дисплеем на жидких кристаллах).

Основными недостатками данного устройства, приводящими к критическим искажениям папиллярного узора, являются: передавливание папиллярной линии при сканировании отпечатков пальцев через щель в контактной площадке; невозможность обеспечить строгую направленность, равномерность движения и расстояние до оптической системы при движении пальца поперек щели; и, как следствие этого, сложность совмещения последовательно считанных полос папиллярного узора. Ограничением описанного выше устройства является также невозможность регистрации находящихся на руках веществ, подлежащих контролю и имеющих высокую летучесть (например, нитроглицерин, пара-мононитротолуол).

Задачей предлагаемого технического решения является разработка системы для дактилоскопической идентификации личности и газоаналитического обнаружения следовых количеств веществ на пальцах рук человека на пунктах пропуска, позволяющей проводить как дактилоскопическую идентификацию личности с высокой степенью надежности, так и газоаналитическое обнаружение следовых количеств легколетучих и малолетучих веществ (например, взрывчатых, наркотических) на пальцах рук человека.

Техническим результатом является устранение передавливания папиллярной линии при сканировании отпечатков пальцев на контактной площадке и повышение надежности идентификации личности проходящего контроль человека; возможность обнаружения на руках подлежащего контролю человека легко летучих веществ (например, нитроглицерин, паранитротолуол).

Технический результат достигается тем, что в системе для дактилоскопической идентификации личности и газоаналитического обнаружения следовых количеств веществ на пальцах рук человека на пунктах пропуска, включающей блок пробоотбора и детектирования, помещенный в защитный кожух с отверстием для касания и содержащий газоанализатор, расположенный на расстоянии от отверстия и вырабатывающий сигнал тревоги при регистрации паров веществ, подлежащих контролю, подвижное тело, имеющее по крайней мере, одну контактную площадку, экспонированную в отверстие для касания, по крайней мере, одним пальцем руки, устройство для перемещения контактной площадки подвижного тела к газоанализатору, датчик, активирующий цикл сканирования, считыватель отпечатков пальцев, установленный напротив контактной площадки, камеру десорбции, соединенную с газоанализатором трубопроводом, область охлаждения, блок управления, содержащий устройство для хранения базы данных образцов отпечатков пальцев и их сравнения с полученными при контроле отпечатками пальцев, индикатор идентификации личности человека, согласно изобретению подвижное тело имеет, по крайней мере, один проем, в котором закреплена контактная площадка, закрывающая проем, и усилием смещаемая с этого проема одним пальцем руки для установки пальца на считывателе отпечатков пальцев.

Кроме того, в систему дополнительно введены:

- упругий элемент, обеспечивающий возврат контактной площадки в положение, закрывающее проем в подвижном теле;

- газовый канал, который одним концом подсоединен к входу газоанализатора, другим подведен к месту установления пальца руки; с помощью этого газового канала осуществляют отбор веществ, подлежащих контролю, находящихся на руках и имеющих высокую летучесть (например, нитроглицерин, паранитротолуол);

- датчик, блокирующий перемещение подвижного тела, если рука человека находится вблизи контактной площадки;

В качестве газоанализатора могут использоваться спектрометр ионной подвижности (СИП), спектрометр приращения ионной подвижности (СПИП), газовый хроматограф, масс-спектрометр и др. Индикатор идентификации личности человека, подвергшегося контролю, образец отпечатков пальцев которого хранится в базе данных, может представлять собой монитор, находящийся в пользовании контролера пункта пропуска, на монитор выводятся данные идентифицированного человека.

Повышение надежности дактилоскопической идентификации за счет устранения передавливания папиллярных линий при сканировании отпечатков пальцев достигается за счет предложенного конструктивного выполнения контактной площадки, которая установлена в проеме подвижного тела с возможностью отжатия пальцем руки и возможностью возврата упругим элементом в положение, закрывающее проем, при этом палец руки устанавливается непосредственно на считыватель отпечатков пальцев.

Возможность регистрации легколетучих веществ достигается за счет введения дополнительного газового канала, одним концом подведенного к месту установления пальца руки, другим - к газоанализатору.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 показана принципиальная схема системы.

На фиг.2 приведена упрощенная схема блока пробоотбора и детектирования.

На фиг.3 показан один из возможных вариантов реализации проема подвижного тела, в котором закреплена контактная площадка.

Система для дактилоскопической идентификации личности и газоаналитического обнаружения следовых количеств веществ на пальцах рук человека на пунктах пропуска состоит из блока управления 1, который соединен с блоком пробоотбора и детектирования 2 и индикатором идентификации личности человека 3. Блок управления 1 может быть расположен в одном защитном кожухе вместе с блоком пробоотбора и детектирования 2 и индикатором идентификации личности 3. Блок пробоотбора и детектирования 2 помещен в защитный кожух 4, в верхней части которого имеется отверстие для касания 5. В состав блока управления 1 входит устройство для хранения базы данных отпечатков пальцев и их сравнения с полученными при контроле, источники питания, устройство управления электродвигателем, устройство, блокирующее перемещение подвижного тела 7. На защитном кожухе 4 установлен датчик 6 (например, инфракрасный сенсор), соединенный с устройством, блокирующим перемещение подвижного тела 7. Блок пробоотбора и детектирования 2 состоит из подвижного тела 7, контактной площадки 8, которая закреплена в проеме 9 при помощи упругого элемента 10, газового канала 11, который подведен одним концом к месту установки пальца руки на считыватель отпечатков пальцев 12 и датчику (например, сенсорный резистивный датчик), инициирующему цикл сканирования (на фиг. не показан), а другим - к газоанализатору 13, который соединен трубопроводом 14 с камерой десорбции 15 с нагревателем, и область охлаждения 16. Для увеличения скорости охлаждения область охлаждения может содержать устройство охлаждения (на фиг. не показано), в качестве которого может быть применен вентилятор. В области охлаждения может быть установлено устройство контроля температуры поверхности контактной площадки, предотвращающее ее перегревание (на фиг. не показано), например, инфракрасный сенсор.

Работает система следующим образом. Контролируемый человек нажимает пальцем руки на контактную площадку 8, расположенную напротив считывателя отпечатков пальцев 12 (фиг.3а). Так как контактная площадка имеет упругий элемент 10, закрепленный, например, на подвижном теле 7, которое приводится в движение электродвигателем (на фиг. не показано), нажатие происходит с усилием, поэтому следовые количества веществ, находящихся на пальце, переносятся на контактную площадку 8. В результате нажатия контактная площадка 8 смещается, открывая проем в подвижном теле 9 и позволяя установить палец руки на считывателе отпечатков пальцев 12. Датчик (на фиг. не показан) активирует цикл сканирования, производится считывание отпечатка пальца (фиг.3б). Одновременно со считыванием отпечатка пальца происходит отбор воздуха через газовый канал 11, который одним концом подсоединен к входу газоанализатора 13, другим подведен к месту установления пальца руки на считыватель отпечатков пальцев 12. В случае обнаружения в отбираемом воздухе паров легколетучего вещества, подлежащего контролю, газоанализатором 13 вырабатывается сигнал тревоги. В отсутствие сигнала тревоги производится сравнение считанного отпечатка пальца с образцами отпечатков, хранящихся в базе данных устройства для хранения отпечатков пальцев и их сравнения с полученными при контроле, и при идентификации личности человека на индикатор 3 выводятся его данные, например фотография, которую контролер сличает с лицом человека. Одновременно с процессами идентификации личности человека происходит процесс газоаналитического обнаружения следовых количеств малолетучих веществ (фиг.2). Для этого контактная площадка 8 возвращается в первоначальное положение упругим элементом 10 и по сигналу с блока управления 1 с помощью электродвигателя перемещается вместе с подвижным телом 7 в камеру десорбции 15 с нагревателем, связанную с входом газоанализатора 13 трубопроводом 14. В камере десорбции происходит нагрев поверхности контактной площадки 8, десорбция следовых количеств малолетучих веществ и транспортировка паров этих веществ в газоанализатор 13. Газоанализатор 13 при обнаружении паров веществ, подлежащих контролю, вырабатывает сигнал тревоги. После нагрева контактная площадка 8 перемещается в область охлаждения 16, которая представляет собой объем воздушного пространства между подвижным телом 7 и чехлом 4, где организована естественная (например, через отверстия) или искусственная (например, с использованием вентилятора) конвекция воздуха. После охлаждения до температуры, не опасной для кожного покрова пальца руки человека и контролируемой устройством контроля температуры поверхности контактной площадки 8, предотвращающее ее перегревание, контактная площадка 8 по сигналу с блока управления 1, перемещается в первоначальное положение напротив считывателя отпечатков пальцев 12.

Как показано на фиг.2, для повышения производительности контроля подвижное тело 7 системы, закрытое защитным кожухом 4, может содержать несколько проемов 9 с закрепленными в них контактными площадками 8, размещенных таким образом, чтобы процессы: (а) перенос следовых количеств малолетучих веществ, находящихся на пальце, одного человека и считывание его отпечатка пальца; (б) десорбция и анализ следовых количеств малолетучих веществ, находившихся на пальце другого человека; (в) охлаждение контактной площадки после газоаналитического контроля третьего человека, - производились одновременно.

Помимо использования защитного кожуха 4 для обеспечения безопасной эксплуатации системы, исключения травмирования пальцев рук человека и управления процессом перемещения подвижного тела в систему введен датчик 6, по сигналу которого включается устройство, блокирующее перемещение подвижного тела, если рука находится вблизи контактной площадки.

Система включает блок пробоотбора и детектирования, помещенный в защитный кожух с отверстием для касания и содержащий газоанализатор, расположенный на расстоянии от отверстия и вырабатывающий сигнал тревоги при регистрации паров веществ, подлежащих контролю, подвижное тело, имеющее контактную площадку, экспонированную в отверстие для касания пальцем руки, устройство для перемещения контактной площадки подвижного тела к газоанализатору, датчик, активирующий цикл сканирования, считыватель отпечатков пальцев, установленный напротив контактной площадки, камеру десорбции, соединенную с газоанализатором трубопроводом, область охлаждения, блок управления, содержащий устройство для хранения базы данных образцов отпечатков пальцев и их сравнения с полученными при контроле отпечатками пальцев, индикатор идентификации личности человека. Дополнительно в систему введен газовый канал, одним концом подсоединенный к входу газоанализатора, а другим - к месту установки пальца руки на считывателе отпечатков пальцев. При этом подвижное тело имеет проем, в котором закреплены контактная площадка, закрывающая проем и установленная с возможностью смещения с этого проема пальцем руки для установки пальца на считывателе отпечатков пальцев, и упругий элемент, обеспечивающий возврат контактной площадки в положение, закрывающее проем в подвижном теле. Применение данной системы позволяет обнаружить следовые количества легколетучих веществ, повысить надежность дактилоскопической идентификации. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система для дактилоскопической идентификации личности и газоаналитического обнаружения следовых количеств веществ на пальцах рук человека на пунктах пропуска, включающая блок пробоотбора и детектирования, помещенный в защитный кожух с отверстием для касания и содержащий газоанализатор, расположенный на расстоянии от отверстия и вырабатывающий сигнал тревоги при регистрации паров веществ, подлежащих контролю, подвижное тело, имеющее, по крайней мере, одну контактную площадку, экспонированную в отверстие для касания, по крайней мере, одним пальцем руки, устройство для перемещения контактной площадки подвижного тела к газоанализатору, датчик, активирующий цикл сканирования, считыватель отпечатков пальцев, установленный напротив контактной площадки, камеру десорбции, соединенную с газоанализатором трубопроводом, область охлаждения, блок управления, содержащий устройство для хранения базы данных образцов отпечатков пальцев и их сравнения с полученными при контроле отпечатками пальцев, индикатор идентификации личности человека, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введен газовый канал, одним концом подсоединенный к входу газоанализатора, а другим - к месту установки пальца руки на считывателе отпечатков пальцев, при этом подвижное тело имеет, по крайней мере, один проем, в котором закреплены контактная площадка, закрывающая проем и установленная с возможностью смещения с этого проема пальцем руки для установки пальца на считывателе отпечатков пальцев, и упругий элемент, обеспечивающий возврат контактной площадки в положение, закрывающее проем в подвижном теле.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что область охлаждения дополнительно снабжена устройством контроля температуры поверхности контактной площадки, предотвращающим ее перегревание.

3. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в блок пробоотбора и детектирования дополнительно введен датчик, блокирующий перемещение подвижного тела при нахождении руки вблизи контактной площадки.