採用兩個自主但可同步移動的移動單元且一個單元攜帶源、另一個單元攜帶探測器的非...的製作方法
2023-12-10 04:40:16 1
專利名稱：採用兩個自主但可同步移動的移動單元且一個單元攜帶源、另一個單元攜帶探測器的非 ...的製作方法
技術領域：
本發明涉及非侵入檢查方法和系統，其對容器、車輛和火車車廂進行射線照相，無需破壞密封件、打開容器或物理控制。
本發明可以用於掃描車輛以生成射線照片，該照片可以被評價並從該評價結果中獲得運輸商品的性質和數量，以通過掃描已經進入限制區的所有車輛，像進入飛機場、海港和河港、邊境站，進入安全建築、軍事基地等的所有車輛，追蹤走私的企圖或非法運輸違禁品或未申報的產品(藥物、爆炸物、武器等)，實現反恐保護。
為了非侵入控制的目的，已知好幾種掃描方法，以下的放射源用於這些方法--伽馬放射源，是通過雙封裝的放射性材料像鈷、銫等天然產生的。
--X射線發生器或X射線、伽馬射線、和中子的直線加速器。
非侵入檢查系統的原理要求照射探測器區，探測器區直線地放置在準直射線的扇形的薄擋板的前方，被掃描的物體通過準直射線可以相對移動。對於探測器的電子信號進行模擬/數字處理，以逐行產生將要顯示到PC監示器上的射線照片。被掃描物體的相對移動通過相對於固定的掃描器移動物體、或通過相對於固定的物體移動掃描器而實現。整個系統的運轉通過靠近掃描器設置的控制室實現，對於控制室的廣泛放射性屏蔽是強制性的規定。
這種方法的缺陷是它使操作者受到職業照射危害。
目前，已知好幾種非侵入掃描系統，包括先前提到的技術。這些方法中的一個是用伽馬放射的移動成像系統GaRDS，它由美國的PAPISCAN SECURITY PRODUVCTS公司製造。在這種產品上，放射源由與底盤結合的金屬臂攜帶，這是非常昂貴、笨重的，產生重要的顛覆力矩，並具有將放射源的位置限制在臂的最大長度的缺點。GaRDS，就像目前已知的具有安裝在底盤上的操作室的所有其它移動掃描系統，將系統的工作人員暴露在職業性的或意外的放射性危害中，而本發明將操作室建立在掃描過程中設置在禁入區外部可移動的、可牽引的裝置上並以無線方式遠距離控制整個過程來避免了這種危害。另一種主要的差別在於已知的系統，包括GaRDS需要駕駛員操作掃描單元，而在本發明中通過實現用於自動控制速度和轉向的子系統省去了這種需要。
已知系統的其他缺陷在於，它們是笨重的，安裝在能夠攜帶重載的車輛上，具有兩到四個軸，需要承受部件的重量和彌補由臂在遠離探測器區的橫向距離最少4米處固定的放射源產生的顛覆力矩的平衡力。
已知系統的操作是非常複雜的，每一班次的工作人員需要最少三個人，操作者、駕駛員和外面的檢查員，檢查員的責任是引導在掃描區等待掃描車輛的交通，以及防止侵入存在放射性危險的禁入區。
由本發明解決的技術問題是實現了非侵入檢查的方法和系統，它通過從禁入區移除操作者室(控制中心)而完全消除了職業性的放射性危害，以及通過自動操作和遠程操作禁入區和邊界區採用的整個過程省去了駕駛員和外面的檢查員。通過執行這些自動過程，可以將人員減少到每一班次一人。
根據本發明的非侵入檢查系統消除了上述缺陷，待掃描的車輛通過自動交通管理子系統進入禁入區，該子系統自動發出屏蔽隔離和進入/離開的信號機的指令。在駕駛員離開禁入區(存在放射性危害)之前，車輛停放在帶標記處，然後啟動禁入區保護，接著通過向移動掃描單元和載源自動機器發出遠程指令開始掃描過程，這時激發放射源並開始緩慢持續地移動這兩個移動單元。這些單元在被掃描的車輛區域內的平行的軌跡上直線地和勻速地移動。源自動機器與移動掃描單元同步移動。這些移動單元的移動受到電子模塊和信息模塊的自動控制，通過無線數據機與區域網路內的控制中心連接，這些模塊從中心接收指令，並向中心發送實時狀態信息和專用數據。在下面的情形中自動執行掃描的終止當探測器臂穿過被掃描車輛的外圍且在程序掃描長度的結尾處探測器接收到最大強度的放射時，當運動的保護限制器已觸發時，當禁入區保護已遭到破壞時，當表示探測器臂和被掃描車輛之間距離為危險距離的臨近傳感器已經觸發時，當設置在這些移動單元上的傳感器自動探測到在導向軌跡附近的障礙物時。在任何時刻，掃描過程的停止都可以由操作者手動控制。在此過程的這個階段，由掃描車輛得到的圖像顯示在操作者的監示器上，在此階段結束時，禁入區保護自動停止，車輛可以離開掃描區。兩個移動單元可以移動回到起始位置，掃描循環可以重新開始。
執行上述方法的系統，包括安裝在車輛底盤上的移動掃描單元，其上安裝有針對所採用放射類型的探測器區的臂，放射源的源自動機器載體，這兩個單元都是自主的並具有用於自動控制速度和轉向的子系統、同步定位的子系統和液壓推進的子系統以實現掃描單元的直線且均勻慢速的運動。此系統還包括設置在掃描區之外的移動控制中心，它遙控管理所有的過程，包括採集、處理、儲存和顯示掃描圖像的子系統。該系統還包括禁入區保護子系統、自動交通管理子系統和計算機管理子系統。
移動掃描單元具有探測器臂，它包括上部探測器區和下部探測器區，上部探測器區安裝到鋼支柱上，所述鋼支柱在與輔助底盤配合的軸承中可繞軸旋轉，而下部探測器區獨立地安裝在擺動式卡爪中，在運輸過程中，這兩個區域具有分開的摺疊系統，而在掃描操作中具有統一的整體功能。
探測器臂包括按不同角度取向的5段，且由組裝成字母「T」形的輕合金形成。
在實施方式的第一種變化形式中，這兩個單元的用於自動控制速度和轉向的子系統設置有驅動轉向柱和電子指令模塊的電機。所述子系統接收有關這兩個單元相對於兩個導向軌跡的相對位置的信息，導向軌跡須引導兩條平行的軌跡。定位信息通過一些硬體/軟體模塊M2r和M2s接收，並通過一些M1r和M1s模塊來處理，為同步定位子系統提供了輸入值，同步定位子系統連接到底盤和源自動機器的執行伺服系統。
在實施方式的另一種變化形式中，用於自動控制速度和轉向的子系統通過M2r和M2s硬體/軟體模塊接收有關來自位於這兩個移動單元的一些旋轉射束雷射傳感器的、對於雷射反射器的固定網絡的相對位置的信息，以及通過M1r和M1s模塊處理所述信息，為所述同步定位子系統提供輸入值，同步定位子系統連接到所述底盤和所述源自動機器的執行伺服系統。
驅動底盤慢速運動的液壓移動子系統包括用於組合的驅動子系統的變速箱，所述驅動子系統具有顯示傳感器、液壓發動機、可變流量液壓泵，所述泵受電子模塊控制，由自動移動控制專用軟體應用程式發布指令。
自動交通管理子系統配備了一些障礙物和由專用軟體應用程式直接以無線方式發布指令的交通燈，並且禁入區保護子系統包括一些移動探測有效的傳感器、用於傳感器狀態的控制模塊、以及禁入區被破壞的情況時的緊急情況放射源自動關閉模塊。
採集、處理、儲存和顯示掃描圖像的子系統包括一些連接到探測器的前置放大模塊、一些多路轉接器模塊、一些模擬-數字轉換器、一些微控制器、CAN總線、一些CAN模塊、與處理單元的CANi通信接口，其運行專用軟體應用程式，通過無線區域網(LAN)連接到運行另一個專用軟體應用程式的另一處理單元以便將所得到的射線照片顯示在監示器上。
本發明具有下述優勢避免了操作者的職業照危害以及禁入區內可能的入侵者的意外照射危害；從每一班次最少3人縮減人數到每一班次一人；
增加了系統的移動性、靈活性和可操控性；提高了自動化程度；增加了生產率，提高了單位時間內的被掃描車輛數，這是由於靠計算機管理過程的自動處理和減少空置時間；獲得了低而恆定的掃描速度，主要是具有最大穿透度，並獲得了良好的成像質量而無幾何變形；在設定的時間範圍內精確地控制速度和行駛距離；在「運輸模式」中保留底盤的動態性能；明顯地降低了20％以上的系統總重量，在降低底盤內的顛覆力矩和扭轉應力方面具有積極的效果；明顯地降低了30％以上的能量和燃料的比消耗率；通過配置那些類似於使用在航空業的可以自動記錄所有指令、反饋和系統功能參數的「黑匣子」，具有事後分析功能參數和/或可能的意外事件的能力。
結合附
圖1-13進一步提供了實施本發明的實施例，圖1-13描述了圖1是設置在禁入區內的根據本發明的非侵入檢查系統的透視圖；圖2是根據本發明的系統和禁入區的總體圖，其中帶有引導路徑的執行變量；圖3是根據本發明的系統和禁入區的總體圖，其中帶有旋轉射束雷射傳感器的執行變量；圖4是根據本發明的非侵入檢查系統的示意圖；圖5是當採用機械方式直接驅動時，驅動牽引車的示意性整體圖；圖6是驅動牽引車的示意性整體圖，其採用用於設置在變速箱的輸出軸和後軸的輸入軸之間的組合驅動的變速箱的液壓泵；
圖7是用於組合驅動的變速箱的示意性地側視圖；圖8是系統室的總體圖，在導向軌跡的第一種實施變化形式中，它具有用於自動控制速度和轉向的子系統；圖10是在運輸模式中的底盤的總體圖；圖11是從在掃描位置的移動單元的背面看的視圖；圖12是同步定位子系統示意圖；圖13是採集、處理、儲存和顯示掃描圖像的子系統的示意圖。
非侵入檢查方法的步驟如下--將待檢查的車輛引入到掃描區內的進入障礙；--車輛駕駛員下車並交付運輸證件；--允許進入掃描區域，升起進入障礙，並將進入交通燈變成綠色，然後使禁入區保護子系統停止；--駕駛員將車輛停放在掃描區內的標記處並離開禁入區；--禁入區保護子系統啟動；--操作者通過無線傳輸發出指令到移動掃描單元來從控制中心啟動掃描過程；--起動放射源，接著開始慢慢移動掃描單元。系統以恆定的速度沿著待檢查的車輛直線移動。源自動機器直線移動且始終在平行的軌跡上與掃描儀同步運動從而被檢查的車輛停放到源自動機器和探測器的區域之間。兩個機器在動力上相互獨立，但彼此相互同步，並且都與掃描通道同步。這些單元的速度都由位於每個移動單元板上的電子模塊和信息模塊自動控制。這些模塊都通過區域網(LAN)中的無線數據機與控制中心進行無線連接，這些模塊從控制中心接收命令並且向控制中心發送反饋；--在下面的情形中掃描可以自動停止
-如果探測器臂達到被檢查車輛的外圍，那麼成像系統接收到一系列白線，這意味著所有探測器上放射的最大強度；-在程序的掃描長度的結尾處；-如果已經觸發了長度限制系統；-如果禁入區保護系統已遭到破壞；-當探測器臂和被檢查車輛之間的距離小到危險值時，那麼就會觸發測量該距離的臨近傳感器；-當設置在這些移動單元的前面和後面的傳感器自動探測到在導向軌跡附近的障礙時；--掃描有關運輸的全部文件並存儲在資料庫內；--在控制中心的監示器上顯示車輛的射線照片；--在掃描階段的末尾，停止禁入區保護；--被檢查車輛的司機拿回運輸的文件；--出口障礙升起，出口交通燈變綠，然後車輛離開此區域；--出口障礙落下，此循環重新啟動；--生成了包含射線照片和車輛實時圖像的文件，以及所有有關運輸的文獻的副本，並用唯一的識別碼存儲。
根據本發明的非侵入檢查系統是放射掃描的移動集合體，安裝在自主底盤1上，具有建在其上的金屬臂2，由鋼和輕合金形成，包括5段角形部分，活動連接並由液壓汽缸驅動。在臂2上，有一個上部探測器區3和下部探測器區4，因此金屬臂2從這點朝向探測器臂。
在從此點向前的移動單元上，有源自動機器5，放射源6。
源自動機器5連接到同步定位子系統7，該同步定位子系統使源自動機器5與自主底盤1的位置同步，子系統7在自主底盤1和地面上具有參考元件。
在自主底盤1上，安裝用於組合驅動子系統8的變速箱，其上安裝液壓運動子系統9用於在掃描過程中使自主底盤1以低速、電控方式運動。為了使自主底盤保持直線運動，非侵入檢查系統有一個用於自動控制速度和轉向的子系統10。
採集、處理、存儲和顯示掃描圖像的子系統11接收來自安裝到探測器臂2上的放射探測區的信號和數據，使數據數位化並通過無線數據機將其傳輸到移動控制中心，在這裡生成了被掃描目標的射線圖像。該圖像經操作者分析後以電子方式存儲。
由於在掃描區避免可能的入侵者意外照射的放射性保護必須得到保證，因此設置了禁入區保護子系統，此區域內形成了長方形的禁入區並與自動交通管理子系統14連接，該子系統管理待掃描的車輛周邊的進入掃描和邊界區的接近控制。周邊是進入障礙15、出口障礙16、進入信號機17、出口信號機18。
計算機管理子系統19從遠處發出指令和控制整個組件的全部子系統轉向、發動機旋轉和禁入區a內自主底盤1的位置、源自動機器5的位置以及連接在系統內的其他所有外設，根據本發明，用無線區域網與這些外設通信。
計算機管理子系統19的所有物理部件和操作者崗位都設置在移動控制中心12內，在運輸過程中，該中心靠自主底盤1牽引，並在掃描模式中位于禁入區外。
在實施方式的第一種變化形式中(圖2)，在禁入區a內，在掃描方向上，安裝了用於控制自主底盤1和源自動機器5移動的導向軌跡20和21。
在實施方式的另一種變化形式中(圖3)，用於自動控制速度和轉向的子系統10可以設計成具有一些旋轉射束雷射傳感器22、設置在禁入區a內的雷射反射器23的固定網絡和用於處理數據、計算方向和位置參數以及為轉向和速度採取糾正措施的軟體應用程式。
根據本發明的安裝在自主底盤1上的檢查系統具有兩種物理模式，「掃描模式」和「運輸模式」。從一種模式向另一種模式的轉變靠操作某些液壓氣缸來完成，這樣就重新安排了部件的位置。
在「運輸模式」中，探測器臂2沿著自主底盤1翻折以便確保在公共道路上運輸的合法的總尺寸以及合理地重新分配車軸上的載重。用特殊的容器將源自動機器5和自動交通管理子系統14的部件抬升到自主底盤1的平臺上並以機械方式固定。移動控制中心12被自主底盤1牽引且用於組合驅動子系統8的變速箱在運輸位置上切換，在變速箱24和發動機軸25之間具有直接的軸連接。
在「掃描模式」中，探測器臂2橫向延伸到右側，幾乎垂直於自主底盤1的軸，源自動機器5橫向設置在右邊，與自主底盤1的縱軸平行。障礙15、16和信號機17、18設置在禁入區a的進口和出口點處，以及移動控制中心12接近此區域內的進口設置。用於組合驅動子系統8的變速箱切換到「掃描模式」，意味著變速箱24的軸輸出正推動與液壓發動機27相連的液壓泵26，其以機械方式直接與發動機軸25連接。
自主底盤1必須是一種根據國際標準批准的以允許行駛在公共道路上無需特別的運輸授權。自主底盤1具有由鋼形成的輔助底盤28，在其上移動掃描單元的所有部件分別連接探測器臂2的兩個區域3和4，液壓系統的封閉部件如油罐、分配器、調整和固定電路，源自動機器的運輸容器、具有電氣電路和電子電路的鎖扣裝置，輸送障礙、信號機和引導元件的鎖扣裝置以及發生器。這些組件中的一些並不是有固定形狀的，因為它們是眾所周知的和未要求保護的部件。
探測器臂2由鋼支柱29形成，該鋼支柱在與輔助底盤28配合的軸承中可繞軸旋轉。探測器臂2的上部用擺動式接頭安裝在支柱29上，探測器臂2包括5段，「T」形，輕合金結構。
構造上的解決辦法優選利用由五段形成的一個探測器臂2。垂直段構建成兩部分下部探測器區4和上部探測器區3，下部探測器區在底盤縱軸的垂直螺栓內以擺動固定方式，獨立地橫向安裝在輔助底盤28的右側，上部探測器區安裝在旋轉的鋼支柱29上。探測器臂2的強度結構由組裝成「T」形的輕合金薄片形成。
根據所選的放射源，根據本發明的系統將包括探測器區3和4，以便將接收到的放射轉化成電信號，該電信號隨後將被處理和轉化成被掃描物體的射線圖像。對X射線源來說，可以使用負載電路接合在一起的具有閃爍晶體和光電二極體或單片探測器的混合探測器。對伽馬放射源來說，可以使用具有與光電倍增管相連的閃爍晶體的混合探測器。對中子源來說，可以使用具有與光電倍增管相連的響應非常迅速且效率很高的閃爍晶體的混合探測器。
所有的混合探測系統都採用光電二極體或光電倍增管，它們在可見光帶具有最大的靈敏度，閃爍晶體對用於該可見光帶的放射類型具有最大的響應。
探測器的設置可以按照源-探測器組合和在一行或兩行或不同形式的陣列上的探測器的結構變化形式來進行。
源自動機器5由專門為這種應用建造的車輛形成，它受到自主的和遙控的指令，具有攜帶放射源6的作用，在平行的軌跡上以低而持續的速度移動並與自主底盤1的移動電子同步。
自動機器5的推進力靠電，它的自主性是由電池、發電器、沒有固定形狀的元件來保證。自動機器5運動的速度和方向由自助系統通過微控制器進行調節，微控制器與控制中心12和自主底盤1無線通信。源自動機器5和自主底盤1之間的相對位置由同步定位子系統7得以保證，子系統7在自主底盤1上具有元件固定點，以此作為參考。
放射源6以射線擋板b對準到探測器區3和4的方式固定到迷你車輛的底盤上，該迷你車輛是源自動機器5。
在「運輸模式」中，利用根據放射性安全標準而專門製作的容器將源自動機器5裝載到底盤1的平臺上。底盤1的平臺上的入口由液壓提昇平臺確保，該液壓提昇平臺沒有固定的形狀，也要確保安全地鎖住運輸容器。可以在自動機器5的適當高度水平獲得對運動方向和速度的控制以便在類似登上自主底盤1或開始在掃描區定位這樣的獨立運動過程中可以操控它。
同步定位子系統7用於使源自動機器5的速度和位置與底盤1同步。子系統7由設置在源自動機器5上的一個硬體/軟體模塊M1r和設置在底盤1上的另一個硬體/軟體模塊M1s構成；與掃描巷道上的速度和位置有關的模塊交換數據。除了這些模塊M1r和M1s，還有另外兩種硬體/軟體模塊M2r和M2s，它們一直在監視自主底盤1和源自動機器5這兩個移動單元的位置並給它們發送指令。
同步定位子系統7(圖12)按以下方式起作用模塊M2r和M2s通過數字分析表示導向軌跡20和21的視頻圖像來檢索與它們在掃描巷道上的位置有關的數據，或分析來自旋轉射束雷射傳感器22的數據，傳感器22連續反映在設置在根據圖3的禁入區a的雷射反射器23的固定網絡中的情況。在按周邊計算的位置的每一執行步驟，模塊M2r和M2s提供各移動單元相對於模塊M1r和M1s的位置。在模塊M1r和M1s之間有固定的連接，通過該連接，可以傳輸有關移動單元位置的信息。根據接收到的信息，模塊M1r和M1s決定使源自動機器5和自主底盤1的動態參數同步，此決定以執行指令的形式傳輸到用於控制速度和轉向的子系統10。
在根據本發明的非侵入檢查系統中使用的放射源6可以由雙封裝的放射性材料、X射線發生器和用於伽馬射線或中子的直線加速器。
在實施方式的變化形式中，放射源由雙封裝的放射性材料如Co60形成。放射性材料的選擇(在Co60的情況下，能量是1.3MeV，1居裡的源活性)是根據期望的穿透度和可利用的禁入區的尺寸進行的。包含放射性材料的封裝物被厚的屏蔽圍繞，當源未被啟用時，該屏蔽可以吸收放射。
屏蔽的尺寸根據國際標準來定。在這個屏蔽中，形成了80度角形開口的一個扇形切口，以便在探測器區3和4上準直約18cm寬的射線擋板b，其中在離探測器臂2五米遠的地方設有放射源6。源6的啟用是通過氣動或電動致動器系統實現的。
如果致動器出現故障的話，所用的系統必須確保自動退回放射性封裝物以便阻止放射。源6的啟用是以聲音或光發出信號以便警告操作者以及在禁入區a內存在放射性的任何人。
中子加速器產生的快中子脈衝。根據探測器的響應，可以確定存在於待掃描物體內的物質的原子數。
液壓推進子系統9，允許底盤1以0.15-0.85米/秒之間的低而恆定的速度移動。子系統9使用安裝在變速箱24的驅動軸31和發動機軸25的驅動軸32之間的底盤1上的組合驅動子系統8的變速箱。此變速箱8允許從變速箱24的驅動軸31輸出的機械動力直接切換到「運輸模式」時的發動機軸25，或切換到「掃描模式」時的液壓泵26。
在「運輸模式」中，變速箱24的驅動軸31通過驅動軸32以1∶1的機械比直接連接到發動機軸25，而不會改變底盤1的功率、扭矩或速度。
在「掃描模式」中，變速箱24的驅動軸31以設定的機械比與液壓泵26進行機械連接。液壓泵的流動是由操作者的軟體應用程式通過沒有固定形狀的專用模塊來發出指令產生的，液壓泵26在閉合電路中以液壓方式與液壓發動機27連接，該液壓發動機27與發動機軸25進行機械連接。
通過泵通量26的可變指令，即使當變速箱24的驅動軸31的表現是恆定的，也可以獲得速度的變化。用於組合驅動子系統8的變速箱具有顯示傳感器33，它與液壓發動機27的顯示成比例地發送脈衝到軟體應用程式，因此軟體應用程式可以準確地計算底盤1的速度，以及由此可以準確地計算在設定的時間表格內行駛的距離。基於這些計算的結果，進行修正以便確保運動的一致。
當在公共道路上按「運輸模式」行駛時，選定的建設性的解決方案允許在寬的光譜(0.15-0.85米/秒)內以非常低的絕對速度值發出可變的速度指令，這在使用常規的傳動機構並且不改變底盤1的動態參數的情況下是不可能達到的。
用於自動控制源自動機器5的速度和轉向的子系統10被設計為可以控制和命令源自動機器5的轉向和運動，該自動機器5與底盤1的速度同步。
控制這兩個移動單元的轉向可以要麼是機械方式，要麼是電子方式，或者是兩種方式的混合。
機械執行方式的變化形式利用一些由沒有固定形狀的按延長方向組合的縱向斷面構成的導向軌跡，移動單元1和5在導向軌跡上移動。
使用旋轉射束雷射傳感器22實現電子方式，該旋轉射束雷射傳感器22跟蹤固定的雷射反射器23的網絡，並且給轉向伺服系統發出指令。這一執行方式的變化形式包括用於自動處理和決定的硬體和軟體模塊。
混合控制結合了前述兩種模式，且利用追蹤導向軌跡20和21的光(雷射)、磁或視頻傳感器來實現，在導向軌跡上設有引導標記。軟體和硬體模塊自動發出轉向伺服系統的指令。
用於自動控制速度和轉向的子系統10的一種可能的混合實施方式的變化形式由一些設置在前面和後面的車輛保險杆上的視頻照相機34、處理單元和專用軟體應用程式、用於加強導向軌跡20和21視野的光源、和轉向伺服系統來實現。在導向軌跡上以小於1m的相對短的距離設有引導標記，它們在萬一偏離程序設定的速度的情況下起到糾正標記的作用。
圖9描述了用於自動控制速度和轉向的子系統，在第一步驟中，它執行定位和取向數據的採集A0，接著解釋取向數據A1，生成轉向指令A2，執行轉向指令A3，解釋定位數據A4，生成速度指令A5，執行速度指令A6、以及反饋執行的動作RA。
採集定位和取向的數據A0的目的是接收來自硬體/軟體模塊M1r和M1s、視頻照相機34或定位子系統的數據，通過兩個設置在禁入區a內的旋轉射束雷射傳感器22和雷射反射器23的固定網絡來實現。將所接收到的數據按照它們的相關性分成取向數據和速度數據。
通過解釋所接收到的取向數據A1，報告相對於程序設定的軌跡的可能偏離。基於此有關偏離正常軌跡的信息，生成轉向指令A2，這通過執行轉向指令A3的伺服系統來操作轉向軸。此過程接收執行動作的反饋，因此在每一個指令後，它分析對取向參數(RA信息)的影響。
通過解釋所接收到的定位數據A4，探測距正確位置的偏差以及兩個移動單元的同步性。根據報告的位置偏差，生成速度指令，該指令將被傳輸到自主底盤1上的同步子系統7和傳輸到源自動機器5的電子牽引系統。
在雷射導向操作的實施方式的變化形式中，自動控制速度和轉向的子系統10的操作模式將是在設置在自主底盤1和源自動機器5上的旋轉射束雷射傳感器22的移動過程中，它們發出一道雷射射束，該雷射射束被雷射反射器23的固定網絡連續反射。圖9中描述的專用軟體應用程式分析接收到的信息，採取決定以發出伺服轉向的指令，避免萬一出現偏差的情況，以及如果在源自動機器和底盤之間的同步誤差未在設定的限值內，向自動控制速度和轉向的子系統10發出糾正指令。
根據圖13的示意圖，採集、處理、儲存和顯示被掃描圖像的子系統11包括一系列硬體設備和軟體應用程式，並且它被設計成可以收集、處理、分析和解釋來自探測器的放射信號，以便生成被掃描物體的射線照片。
子系統11具有n組，每一組有16個放射探測器GD1...GDn，每一組連接到一個電子模塊，它們包括具有16個平行通道PA1...PAn的前置放大模塊，它們的信號在多路轉接器模塊M1...Mn之一中進行多路轉接，然後在轉換器CA/D1...CA/Dn之一中進行模-數轉換，接著經由一個微控制器(MC1...MCn)以及CAN1...CAN2模塊的其中一個，將信號通過CAN-BUS傳輸到運行專用軟體應用程式Sd的處理單元UPd。通過CANi接口，此信0息將進一步通過無線區域網傳輸到運行軟體應用程式Sa的處理單元Upa，軟體應用程式Sa在監示器Mon上顯示射線照片。
在探測器臂2的框架內，安裝了一些電子模塊，每一個電子模塊都向16個探測器構成的組中的每一個組發出指令，所用的模塊數由探測器臂2的長度決定。
探測器臂2連接到數據處理單元，數據處理單元與CANi接口相連。運行在UPd單元上的專用軟體應用程式Sd接收來自CANi接口的數據並通過無線數據機將它們發送到移動控制中心12，在該中心處，這些數據被解釋以便生成被掃描物體的射線照片。此圖像顯示在監視器Mon上，以及另一個應用程式允許操作者將不同的專用軟體濾波器應用到圖像上，以便增強該圖像的某些參數。
無線區域網用於連接數據處理單元UPa和UPb。
禁入區保護子系統13是有效的放射保護子系統，它直接操作源6以便萬一禁入區受到破壞後自動關閉它。禁入區保護子系統13的有效傳感器在禁入區a的對角線的末端處設置成兩個一組且彼此成90度角，它們形成兩米高和四十米長的實質的障礙，足以限制最大40m×40m的長方形表面。這些傳感器以無線方式永久性地與控制中心12相連，在控制中心12，萬一紅外線障礙遭到破壞，它們發送報警。此信號自動關閉源6並激活操作者的軟體應用程式的圖像界面上的文本、聲音和圖像信息。此子系統設計成可在惡劣氣候條件下工作，如雨、雪、風、灰以及極端溫度等。
停止此保護禁入區的子系統以允許進入/離開禁入區a，與障礙15和16的工作時間同步。當被檢查車輛的駕駛員離開此區域時，重新開啟此子系統。
自動交通管理系統14管理設置在掃描巷道上的進入和離開處的障礙15和16以及交通燈17和18以便控制被檢查車輛的進入。此系統14受操作者的軟體應用程式自動控制。在操作者的圖像界面上，實時顯示當前的狀態信息，像障礙升起，障礙落下，障礙抬升，障礙降落，出現故障，紅燈亮，綠燈亮，損壞的紅燈泡，損壞的綠燈泡。此指令和狀態通過一些相應的接口和無線數據機進行發送。
移動控制中心12管理移動檢查系統的所有部件，確保過程的自動化。為了控制管理和準確的證據，所有的指令和反饋，狀態和人的交互活動都記錄在「黑匣子」中。與移動單元1和5的通信通過某些作為數據和狀態通信的硬體支撐體的高速無線數據機來實現。
在「掃描模式」中，移動控制中心12設置在禁入區a之外，接近入口點處。在實施方式的變化形式中，中心12可以是具有兩個室，辦公室和臥室的大篷車以便在巡迴行駛來執行不同地點的檢查時為操作者提供最佳的工作和休息條件。此結構是可能的優選考慮，工組人員可以接受長期的和遠距離的任務，以及不依賴對效率和最佳表現有影響的住宿條件。
其內容納移動控制中心12的大篷車配備有發電器和適應裝備，允許其可以獨立供電以及在即便惡劣的氣候下也可以在正常限制範圍內發揮功效。在「運輸模式」中，此大篷車被底盤1一起牽引，從而形成了移動的非侵入檢查系統。
將控制中心12從禁入區a外移以及在掃描過程中省去駕駛員，都避免了放射照射的所有危害以及可能使操作人員從任何現有系統都必須要求的每班次最少三人縮減到每班次只需一人。
權利要求
1.一種利用放射掃描車輛的非侵入檢查方法，其特徵在於包括以下步驟將車輛停放在標記處，所述標記處具有通過自動交通管理子系統在禁入區的入口，所述的自動交通管理子系統自動發出讓障礙和進入/離開信號機起作用的指令；在待掃描車輛的駕駛員離開所述禁入區之後激活所述禁入區保護；通過到移動掃描單元和源載體自動機器的遙控指令開始掃描過程；啟用放射源；開始慢而持續地移動所述兩個移動單元，所述這些單元在所述掃描車輛區域內呈平行軌跡直線且勻速移動，所述源自動機器與所述移動掃描單元同步移動；所述移動單元的運動受到電子模塊和信息模塊的自動控制，所述電子模塊和信息模塊通過無線數據機與區域網路內的控制中心連接，它們從中心接收指令，並向中心實時發送狀態信息和專用數據；在下述情況下自動執行掃描的終止當探測器臂穿過所述被檢查車輛的外圍且在程序的掃描長度的結尾處探測器接收到最大強度的放射，當觸發了運動的保護限制器，當禁入區保護系統已遭到破壞，當表示探測器臂和被檢查車輛之間的距離為危險距離的臨近傳感器已經觸發，當設置在所述移動單元上的傳感器自動探測到在導向軌跡附近的障礙時；從掃描車輛得到的圖像顯示在操作者的監示器上；在結束時禁入區保護自動停止，所述車輛可以離開掃描區；所述兩個移動單元可移動回到起始位置，掃描循環可以重新開始。
2.一種執行權利要求1所述方法的非侵入檢查系統，其特徵在於包括安裝在車輛底盤(1)上的移動掃描單元，其包含具體對應於所採用的放射類型源的一些探測器區(3和4)，放射源(6)的源自動機器(5)載體，這兩個單元都是自主的(1和5)且具有反饋的用於自動控制速度和轉向的子系統(10)，同步定位子系統(7)和液壓推進子系統(9)以實現所述掃描單元的直線且勻速緩慢移動，以及移動控制中心(12)，所述移動控制中心設置在所述掃描區(a)之外，遙控管理所有的過程，包括採集、處理、儲存和顯示掃描圖像的子系統(11)，所述系統還包括禁入區保護子系統(13)，自動交通管理子系統(14)和計算機管理子系統(19)。
3.根據權利要求2所述的非侵入檢查系統，其中所述移動掃描單元具有探測器臂(2)，所述探測器臂包括上部探測器區(3)和下部探測器區(4)，所述下部探測器區在所述底盤縱軸的垂直螺栓內以擺動固定方式，獨立地橫向安裝在輔助底盤(28)的右側，且所述上部探測器區(3)安裝在鋼支柱(29)上，所述鋼支柱在與所述輔助底盤(28)配合的軸承(30)中可旋轉，在掃描過程中，所述兩個探測器區(3和4)具有分開的摺疊系統但具有整體功能。
4.根據權利要求3所述的非侵入檢查系統，其中所述探測器臂(2)包括按不同角度取向的5段，且由組裝成字母「T」形的輕合金形成。
5.根據權利要求2所述的非侵入檢查系統，其中在實施方式的另一種變化形式中，所述移動單元的所述用於自動控制速度和轉向的子系統(10)具有電發動機以驅動轉向柱和電子自動指令和控制模塊，以及通過一些硬體/軟體模塊(M2r和M2s)接收相對於兩個導向軌跡(20和21)的定位信息，及通過一些模塊(M1r和M1s)處理所述信息，產生用於同步定位子系統(7)的輸入值，所述同步定位子系統連接到所述底盤(1)和所述源自動機器(5)的執行伺服系統。
6.根據權利要求2和5所述的非侵入檢查系統，其中在實施方式的另一種變化形式中，所述用於自動控制速度和轉向的子系統(10)通過一些模塊(M2r和M2s)接收有關來自反映在雷射反射器(23)的固定網絡內的一些旋轉射束雷射傳感器(22)的相對位置的信息，以及通過一些硬體/軟體模塊(M1r和M1s)處理所述信息，為所述同步定位子系統(7)提供輸入值，所述同步定位子系統連接到所述底盤(1)和所述源自動機器(5)的執行伺服系統。
7.如權利要求2所述的非侵入檢查系統，其中以慢速運動驅動所述底盤(1)的液壓傳輸子系統(9)具有帶顯示傳感器(33)的用於組合驅動子系統(8)的機械變速箱、具有受電子控制的可變流量的液壓泵(26)、液壓發動機(27)，電子命令模塊和專用軟體應用程式用於自動控制速度。
8.如權利要求2所述的非侵入檢查系統，其中所述自動交通管理子系統(14)在所述禁入區(a)和邊界區內具有一些帶一些交通燈(17和18)的障礙(15和16)，該交通燈靠專用軟體應用程式以無線和遙控方式直接發出指令，且所述禁入區(a)的所述禁入區保護子系統(13)包括一些有效存在的傳感器、傳感器狀態的控制模塊以及禁入區(a)被破壞時的放射源(6)自動關閉模塊。
9.如權利要求2所述的非侵入檢查系統，其中採集、處理、儲存和顯示掃描圖像的子系統包括一些電子模塊，所述電子模塊包括一些前置放大模塊(PA1...PAn)、一些多路轉接器模塊(M1...Mn)、一些模擬-數字轉換器(CA/D1...CA/Dn)、一些微控制器(MC1...MCn)、數據總線(CAN-BUS)、一些模塊(CAN1...CANn)、到運行專用軟體應用程式(Sd)的處理單元(UPd)的通信接口(CANi)，所述通信接口通過無線區域網連接到運行另一個專用軟體應用程式(Sa)的另一處理單元(UPa)，所述另一處理單元(UPa)將被掃描車輛的射線照片顯示在監示器(Mon)上。
全文摘要
本發明系統包括安裝在底盤上的自主移動掃描單元，它具有受遙控控制的驅動、轉向和剎車，以及另一套掃描單元，該單元的驅動、轉向和剎車也受到遙控控制。兩套單元以低而持續的速度同步移動，在有限的和受保護的區域內框住待檢查的目標，自動交通管理子系統管理該區域的入口。移動掃描單元(1和5)受第三移動單元管理。源自動機器(5)具有內置的放射源(6)且移動掃描單元包括探測器區。
文檔編號G01N23/04GK101027576SQ200480044097
公開日2007年8月29日 申請日期2004年12月20日 優先權日2004年9月30日
發明者莫西爾·都鐸, 康斯坦汀·塞馬, 喬治·都鐸, 瑞斯文·艾歐尼斯庫, 克裡斯汀·格裡奇, 艾米麗恩·玫莉卡, 愛德華·瑟班, 艾德裡安·碧茲甘, 艾德裡安·杜拉裡爾, 弗羅林·歐安西爾, 皮特·吉塔, 瑟吉爾·西門斯庫 申請人:S.C.Mb電信有限公司