一种执法现场毒品快速检测系统及其毒品检测仪的制作方法

1.本发明涉及毒品检测领域，具体为一种执法现场毒品快速检测系统及其毒品检测仪。


背景技术：

2.毒品，是国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品；作为一种世界性的社会问题，毒品泛滥成为危害人类健康和威胁社会稳定的重要影响因素；因此，毒品检测技术的发展，对于社会禁毒工作的开展尤为重要。
3.毒品主要分为三类：第一类包含苯基、丙酮、亚甲基二氧苯基、胡椒醛、黄樟素等，第二类包含苯乙酸、醋酸酐、三氯甲烷、乙醚等，第三类包含甲苯、丙酮、甲基乙基酮、高锰酸钾、硫酸、盐酸等；常见毒品包含鸦片、甲基苯丙胺、吗啡和可卡因；毒品查缉是禁毒工作的重要措施，查获毒品并现场确认是毒品查缉的首要任务。
4.传统检测方法采用化学颜色反应检测箱、免疫胶体金技术、薄层色谱技术和离子色谱技术；其化学颜色反应检测箱虽然使用简便、便宜，但结果不够准确；其免疫胶体金技术虽然灵敏度高，结果比较准确，但使用毒品种类少，不具备可拓展性，成本比较高；其薄层色谱技术虽然比较准确，成本低，但操作复杂；其离子色谱技术的检测成本昂贵，重现性较差；不利于在现如今的毒品查缉当中使用。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种执法现场毒品快速检测系统及其毒品检测仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种执法现场毒品快速检测系统，包括：
8.定位取证单元，对执法现场进行定位取证；
9.检测单元，采用拉曼光谱系统迅速采集样品数据信息；
10.云数据库单元，构建并汇集各类型毒品数据信息的拉曼光谱云数据库；
11.网络终端监控平台，构建云计算“大数据监管”平台，监控毒品及易制毒品数据信息的保存、上传及查看；
12.接收单元，接收样品数据信息并传送至云数据库单元；
13.控制单元，处理并分析检测单元所采集的样品数据信息，并与拉曼光谱云数据库进行数据比对；
14.通信单元，控制单元、云数据库单元与网络终端监控平台实现数据交互；
15.发送单元，将控制单元处理后的毒品数据信息发送至接收单元；
16.判断单元，与控制单元配合，用于将接收单元接收到的毒品数据信息与云数据库单元内的数据进行比对，比对成功并判断毒品的类别；比对失败后，结束毒品的判定；
17.显示交互单元，显示出经过控制单元处理的毒品数据信息，控制样品的检测操作
流程，显示交互单元包含显示模块，显示模块包含显示屏和触控屏。
18.优选的，还包括身份识别单元、以及由打印机构成的打印单元，打印单元与控制单元远程连接，以便于依靠打印单元将检测结果进行打印；打印单元为嵌入式热敏打印机、蓝牙连接打印机、wifi连接打印机中的一个或多个；身份识别单元获取执法人员及嫌疑人的身份信息，并联网校验。
19.优选的，还包括由语音播放器和报警器构成的语音播报单元，用于根据控制单元与判断单元得出的样品检测结果的不同进行语音提示，并在检测结果为毒品时进行语音报警以作为警示。
20.优选的，所述检测单元与所述控制单元配合得出样品的数据信息，检测单元包含红外激光器和检测器，红外激光器直接对焦照射待测的样品以采集样品的光讯号，检测器将捕获样品的光讯号转换为电讯号，并与控制单元配合得出样品的拉曼谱图，测试所得的样品拉曼谱图再与拉曼光谱云数据库相互比对。
21.优选的，所述控制单元包含由微控制器和存储器构成的中央处理器，该中央处理器将样品数据信息转换为样品的拉曼谱图信息，且中央处理器与显示交互单元配合对样品进行检测，检测过程生成的执法人员及嫌疑人的身份信息、位置信息、取证照片、检测结果在检测完成后上传至云数据库单元。
22.优选的，所述定位取证单元包含定位单元和取证单元，定位单元采用gps、北斗、glonass、伽利略系统中的一个或多个，取证单元包含led光源、图像采集器和光学传感器，且光学传感器为图像传感器、荧光传感器或光谱传感器；取证单元拍摄执法现场的图像信息。
23.优选的，所述通信单元包含网络模块和有线连接模块，网络模块包括蓝牙传输、wifi传输以及移动通信，该移动通信包含gsm、3g或4g蜂窝通信，有线连接模块包含usb数据线传输、以及有线网络连接；通信单元与定位取证单元配合以迅速获取毒品检测的现场位置信息。
24.一种毒品检测仪，包括：
25.取证模块，采集执法现场及样品的图像信息；
26.采集模块，利用拉曼光谱系统采集样品的数据信息；
27.控制模块，对采集模块采集的数据信息进行分析处理，得到样品数据信息的拉曼谱图；
28.通信模块，将控制模块与毒品数据信息的拉曼光谱云数据库进行交互；
29.比对模块，控制模块所得出的拉曼谱图与拉曼光谱云数据库进行匹配；
30.存储模块，存储控制模块所处理后的样品数据信息；
31.显示模块，用以控制样品的检测操作流程，显示出控制模块所处理后的样品拉曼谱图、以及与拉曼光谱云数据库匹配的结果。
32.优选的，还包括指纹模块、人脸识别模块和身份证识别模块，指纹模块用以采集嫌疑人指纹或者验证执法人员的使用权限；人脸识别模块用以采集嫌疑人或识别并验证执法人员的脸部信息；身份证识别模块内置有身份证读卡模块以直接读取身份证上的芯片信息。
33.优选的，所述取证模块包含录像机或摄像头，直接对执法现场及人员进行拍照录
像，并对样品进行图像采集。
34.本发明的有益效果是：
35.本发明具有灵活轻便、操作便捷、易于普及使用、环境实用性强的特点，能够依靠拉曼光谱系统，可不接触且无损的分析样品数据信息，可实现对密封样品容器的检测，最大程度的保护操作人员，快速准确的得出样品检测结果，为执法机构在现场使用提供有力的保障，加快执法流程节省执法成本，可应用于医药、石油、化工、环保、食品、材料、公安、国防等领域。
附图说明
36.图1为本发明的执法现场毒品快速检测系统原理框图；
37.图2为本发明的毒品检测仪原理框图；
38.图3为本发明的毒品检测仪一方向上结构立体图；
39.图4为本发明的毒品检测仪另一方向上结构立体图；
40.图5为本发明使用状态实施例1的结构示意图；
41.图6为本发明使用状态实施例2的结构示意图；
42.图7为本发明使用状态实施例3的结构示意图；
43.图8为本发明使用状态实施例4的结构示意图；
44.图9为本发明使用状态实施例5的结构示意图；
45.图10为本发明使用状态实施例6的结构示意图；
46.图11为本发明使用状态实施例7的结构示意图。
47.图中：1取证模块、2采集模块、3控制模块、4显示模块、5存储模块、6比对模块、7通信模块、8数据库。
具体实施方式
48.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
49.请参阅图1-11，本发明提供一种技术方案：一种执法现场毒品快速检测系统，包括：定位取证单元，对执法现场进行定位取证；其中取证的内容信息包含现场环境温度、位置信息、执法者信息、嫌疑人信息、指纹信息以及取证照片；检测单元，采用拉曼光谱系统迅速采集样品数据信息；云数据库单元，构建并汇集各类型毒品数据信息的拉曼光谱云数据库；网络终端监控平台，构建云计算“大数据监管”平台，监控毒品及易制毒品数据信息的保存、上传及查看；其中网络终端监控平台与云数据库单元结合，可便于对云数据库单元内的毒品信息拉曼光谱数据库进行周期性整理，其中，周期性整理包含对毒品的特征库进行光学特征的参数更新，对数据库进行数据整理、汇总分析等；接收单元，接收样品数据信息并传送至云数据库单元；控制单元，处理并分析检测单元所采集的样品数据信息，并与拉曼光谱云数据库进行数据比对；通信单元，控制单元、云数据库单元与网络终端监控平台实现数据交互；发送单元，将控制单元处理后的毒品数据信息发送至接收单元；判断单元，与控制
单元配合，用于将接收单元接收到的毒品数据信息与云数据库单元内的数据进行比对，比对成功并判断毒品的类别；比对失败后，结束毒品的判定；显示交互单元，显示出经过控制单元处理的毒品数据信息，控制样品的检测操作流程，显示交互单元包含显示模块4，显示模块4包含显示屏和触控屏。
50.需要说明的是，云数据库单元，是根据各国的毒品类型、信息情况以建立各类型毒品数据信息的拉曼光谱图数据库8；其中，毒品拉曼光谱图数据库包含甲基苯丙胺、甲基麻黄碱、甲卡西酮盐酸盐、甲氧甲基安非他明、咖啡因、利眠宁、硫酸苯丙胺、氯胺酮盐酸盐、海洛因盐酸盐、安定、巴比妥、盐酸伪麻黄碱片、蒂巴因、摇头丸等拉曼光谱图数据信息；拉曼光谱系统带有卓越的性能，具有提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损分析无需样品准备，样品可通过透明或半透明的包装进行检测。
51.具体地，还包括身份识别单元、以及由打印机构成的打印单元，打印单元与控制单元远程连接，以便于依靠打印单元将检测结果进行打印；打印单元为嵌入式热敏打印机、蓝牙连接打印机、wifi连接打印机中的一个或多个；身份识别单元获取执法人员及嫌疑人的身份信息，并联网校验；依靠打印单元，可连接打印机对现场的报告进行打印。
52.具体地，还包括由语音播放器和报警器构成的语音播报单元，用于根据控制单元与判断单元得出的样品检测结果的不同进行语音提示，并在检测结果为毒品时进行语音报警以作为警示。
53.具体地，检测单元与控制单元配合得出样品的数据信息，检测单元包含红外激光器和检测器，红外激光器直接对焦照射待测的样品以采集样品的光讯号，检测器将捕获样品的光讯号转换为电讯号，并与控制单元配合得出样品的拉曼谱图，测试所得的样品拉曼谱图再与拉曼光谱云数据库8相互比对。
54.具体地，控制单元包含由微控制器和存储器构成的中央处理器，该中央处理器将样品数据信息转换为样品的拉曼谱图信息，且中央处理器与显示交互单元配合对样品进行检测，检测过程生成的执法人员及嫌疑人的身份信息、位置信息、取证照片、检测结果在检测完成后上传至云数据库单元；其中，微控制器采用但不局限于kz-100型、stm8l052r8t6型控制器；存储器采用但不局限于f2-220型、qnap-ts-453b型存储器。
55.其中，执法现场毒品快速检测系统还包含扫码模块，用以对毒品样品信息进行编码识别，或者进行类别识别，本地解析所属类型的光学特征，中央处理器对采集的光学信号与类别识别结果进行处理，得到检测结果，显示交互单元或显示模块对检测结果进行显示。
56.具体地，定位取证单元包含定位单元和取证单元，定位单元采用gps、北斗、glonass、伽利略系统中的一个或多个，取证单元包含led光源、图像采集器和光学传感器，且光学传感器为图像传感器、荧光传感器或光谱传感器；取证单元拍摄执法现场的图像信息；gps定位系统可迅速定位执法现场，以便于进行现场拍照取证。
57.具体地，通信单元包含网络模块和有线连接模块，网络模块包括蓝牙传输、wifi传输以及移动通信，该移动通信包含gsm、3g或4g蜂窝通信，有线连接模块包含usb数据线传输、以及有线网络连接；通信单元与定位取证单元配合以迅速获取毒品检测的现场位置信息。
58.需要说明的是，通过云数据库单元解析毒品样品的所属类别的光学特征，中央处理器对采集的光学信号与类别识别结果进行处理，并与现场环境温度、地理位置、执法者信
息、嫌疑人信息等合并，生成检测数据包，网络终端监控平台对检测数据包中采集得到的光学信号与类别识别得到的光学特征进行匹配分析，生成检测结果，显示交互单元显示检测结果。
59.请参阅图2、图3和图4所示，一种毒品检测仪，包括：取证模块1，采集执法现场及样品的图像信息；采集模块2，利用拉曼光谱系统采集样品的数据信息；控制模块3，对采集模块2采集的数据信息进行分析处理，得到样品数据信息的拉曼谱图；通信模块7，将控制模块3与毒品数据信息的拉曼光谱云数据库8进行交互；比对模块6，控制模块3所得出的拉曼谱图与拉曼光谱云数据库8进行匹配；存储模块5，存储将控制模块3所处理后的样品数据信息；显示模块4，用以控制样品的检测操作流程，显示出控制模块3所处理后的样品拉曼谱图、以及与拉曼光谱云数据库8匹配的结果。
60.该毒品检测仪的使用步骤：使用时，首先利用取证模块1将现场的各种信息进行采集，如现场情况，样品外形信息；再提取待测样品，将检测仪的采集模块2的红外激光器直接照射且对焦待测样品，依靠检测仪内部的控制模块3对待测样品进行分析得出样品的拉曼光谱图数据信息，并且依靠通信模块7将得出的样品拉曼光谱图数据信息与数据库8内的数据进行比对，比对结果在显示模块4进行数字化显示，比对成功会显示出样品的数据信息即判定为毒品类型，比对失败后样品判定结果为非毒品。
61.本发明的毒品检测仪使用实例如下：
62.毒品检测仪的使用实例一，该毒品检测仪具备785nm近红外激光器，功率0-350mw连续可调，光谱范围150-2700cm-1，满足定性分型需求；分辨率8-10cm-1，可有效区分拉曼特征。
63.毒品检测仪的使用实例二，该毒品检测仪具备1064nm近红外激光器，功率0-350mw连续可调；光谱范围200-2500cm-1，满足定性分析需求；分辨率8-12cm-1，可有效区分拉曼特征，有效降低荧光干扰，为毒物检测增加更多可能，方便识别更多的物品；集gps定位、身份证识别、拍照取证、智能辅助为执法工作减负；且通信单元的设定，能够让毒品检测仪与数据之间互联互通，数据高效管控。
64.需要说明的是，1064nm波长的光子比785nm波长的光子能量小，更难激发基态电子，所以产生荧光的可能性更小，从而减少荧光的干扰；荧光干扰是包装材料，即有色塑料瓶、有色玻璃瓶，发出的干扰波长。
65.具体地，还包括指纹模块、人脸识别模块和身份证识别模块，指纹模块用以采集嫌疑人指纹或者验证执法人员的使用权限；人脸识别模块用以采集嫌疑人或识别并验证执法人员的脸部信息；身份证识别模块内置有身份证读卡模块以直接读取身份证上的芯片信息。
66.具体地，取证模块1包含录像机或摄像头，直接对执法现场及人员进行拍照录像，并对样品进行图像采集；录像机或摄像头来拍照及录像功能实时记录现场情况。
67.本发明的执法现场毒品快速检测系统及其毒品检测仪，具有灵活轻便、操作便捷、易于普及使用、环境实用性强的特点，能够依靠拉曼光谱系统，可不接触且无损的分析样品数据信息，可实现对密封样品容器的检测，最大程度的保护操作人员，快速准确的得出样品检测结果，为执法机构在现场使用提供有力的保障。
68.本发明使用该执法现场毒品快速检测系统的毒品检测仪，进行如甲基苯丙胺、可
卡因、巴比妥、咖啡因、丙酮、苯乙酸、伪黄麻碱等毒品样品的毒品检测鉴定，检测前，需要对毒品样品进行处理，处理方式为液态毒品样品的鉴定或固态毒品样品的鉴定，其实施且测试结果如下：
69.实施例1
70.请参阅图5所示，甲基苯丙胺的毒品鉴定：测试条件，测试功率为66w；测试结果如下，相似度排行：
71.甲基苯丙胺盐酸盐
‑‑
0.9705；甲基苯丙胺
‑‑
0.9701；特屈儿
‑‑
0.9593；
72.甲基苯丙胺dn
‑‑
0.9546；苯甲醇
‑‑
0.9425。
73.实施例2
74.请参阅图6所示，可卡因的毒品鉴定：测试条件，测试功率为66w；测试结果如下，相似度排行：
75.盐酸可卡因
‑‑
0.9925；苄醚
‑‑
0.9787；苯甲醛
‑‑
0.9781；
76.苯甲醛3
‑‑
0.9781；聚苯乙烯
‑‑
0.9433。
77.实施例3
78.请参阅图7所示，巴比妥的毒品鉴定：测试条件，测试功率为66w；测试结果如下，相似度排行：
79.巴比妥
‑‑
0.9344；d-l-乳酸
‑‑
0.8967；tnt
‑‑
0.6693。
80.实施例4
81.请参阅图8所示，咖啡因的毒品鉴定：测试条件，测试功率为66w；测试结果如下，相似度排行：
82.咖啡因
‑‑
0.9949；次氯酸钙
‑‑
0.9893；特屈儿
‑‑
0.9888；
83.咖啡因(2)
‑‑
0.9809；芥子气
‑‑
0.9801。
84.实施例5
85.请参阅图9所示，丙酮的毒品鉴定：测试条件，测试功率为66w；测试结果如下，相似度排行：
86.丙酮
‑‑
0.9430；硝酸甘油丙酮
‑‑
0.8041；丙酮4
‑‑
0.6963。
87.实施例6
88.请参阅图10所示，苯乙酸的毒品鉴定：测试条件，测试功率为66w；测试结果如下，相似度排行：
89.苯乙酸
‑‑
0.9789；苯丙酸3
‑‑
0.9765；无水乙酸钠(2)
‑‑
0.9736；
90.苯丙酸3
‑‑
0.9625。
91.实施例7
92.请参阅图11所示，伪黄麻碱的毒品鉴定：测试条件，测试功率为66w；测试结果如下，相似度排行：
93.盐酸伪麻黄碱
‑‑
0.954；苄醚
‑‑
0.9445；沙林
‑‑
0.9277；
94.烯丙基苯
‑‑
0.8977；苯甲醇
‑‑
0.8083。
95.其液态毒品样品的鉴定：取少量的毒品样品溶解到装在容器内的水溶液当中，原理：由于水的拉曼散射很微弱，拉曼光谱是研究水溶液中的生物样品和化学化合物的理想工具，适合测试溶液。
96.其固态毒品样品的鉴定：取将少量的毒品样品放入到纸张等物上，原理：因为检测单元红外激光器的激光束的直径在它的聚集部位通常只有0.2-2毫米，常规拉曼光谱只需要少量的样品就可以得到；再将样品直接与采集模块2或检测单元的红外激光器进行对焦，从而对毒品样品的数据信息进行采集。
97.以上结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。
98.尽管已示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。