专利名称：滚装运输车辆安检系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种滚装运输车辆安检系统，更具体地涉及一种用于对滚装运输车辆，例如集装箱或载货车辆同时实施射线透视、衡重和外形尺寸测量的安检系统。
背景技术：
客滚运输目前在我国的近海运输中占据着重要的地位，例如渤海湾客滚运输，其是连接山东半岛和辽东半岛的重要通道，多年来为两地经济发展发挥重要的作用，与此同时，滚装运输中乘船车辆在货物中夹带危险品带来的安全隐患，成为困扰海上交通安全管理的难点和重点，而目前采用的安检手段主要是人工开箱检查、人工估算货车尺寸，对车辆内部无法详细观察，其检查效率低、准确度差，并且对于需要收费的项目、数量证据不足，造成不合理收费。因此，采用科学、有效、可靠的车辆安全检测手段和设备，杜绝渡海车辆夹带、携带危险货物进港、登船，从源头上消除客滚运输的安全隐患，已经成为保障船舶运输安全生产的当务之急。
显然，使用射线穿透被检物生成物体的透视图像，通过查看图像代替人工开箱查验，无疑是提高检查效率的最有效手段。但采用何种射线及探测器、采用何种设备和仪器以提高透视图像的质量、提高系统的有效性和可靠性，一直是人们探讨的焦点。而设备的安全性、可靠性、易维护性和易操作性以及性价比更是使用单位所关心的主要因素。
为此，国内外进行了大量的研究来寻找新的检查系统方案，例如美国EG&G公司曾试图用X射线机来作为辐射源，但由于其X射线的最大能量仅数百KeV，因而系统的穿透能力很差，不足50mm的铁，而一般满载的集装箱相当于140-160mm的铁，因此难以满足查验工作的需求。
因此，需要一种实际可行的滚装运输货车安检系统，其性能要求可靠、维护方便、价格低廉并且操作简捷。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种滚装运输车辆安检系统。
本实用新型的滚装运输车辆安检系统包括辐射源子系统、探测器子系统、数据采集与实时成像子系统、图像处理及数据管理子系统、机械结构及驱动子系统和运行监控子系统，辐射源子系统、探测器子系统、数据采集与实时成像子系统分设置在机械结构及驱动子系统上并分别与运行监控子系统电连接，其中探测器子系统和辐射源子系统分别位于被检车辆相对应的两侧，所述探测器子系统与所述数据采集与实时成像子系统以数据线相连；所述数据采集与实时成像子系统与图像处理及数据管理子系统以数据线相连；图像处理及数据管理子系统与运行监控子系统电连接。
所述探测器子系统通过高压充气阵列电离室或者固体探测器，接收辐射源子系统发出的透过被检车辆的γ射线或X射线，所述探测器子系统与所述数据采集与实时成像子系统相连以传输强弱不同的辐射信号；所述数据采集与实时成像子系统将所采集的辐射信号经过数据处理后输入图像处理及数据管理子系统；所述机械结构及驱动子系统使辐射源、探测器、数据采集和实时成像子系统能够有机组合成一个检测门架，检测门架通过滑座在轨道上以一定的速度匀速扫描被检车辆；运行监控子系统负责对整个滚装运输车辆安检系统的监控。
在本实用新型的滚装运输车辆安检系统中，辐射源子系统采用60Co探伤机或平均能量相当或略高的X射线加速器，固体探测器可以是钨酸镉固体探测器、碘化铯固体探测器或其它的固体探测器。
在本实用新型中，数据采集与实时成像子系统通过前端电路采集模拟信号，并将模拟信号经过数据处理后转化为数字信号输入图像处理子系统，最终在计算机屏幕上建立被检客体的辐射投影图像。
在本实用新型的滚装运输车辆安检系统中，图像处理及数据管理子系统包括信息录入站、数据采集站、图像检查站、信息查询站，其可以同时显示被检车辆的扫描图像和被检车辆的其它信息，并采用关联技术同时对图像和车辆信息进行传输和保存。
在本实用新型的滚装运输车辆安检系统中，运行监控子系统由控制系统和监视及广播系统组成。其中控制系统由主控台、检测门架控制单元、采集控制单元等部分组成。操作方式可以采用就地操作、远程操作和遥控操作三种方式。
本实用新型的滚装运输车辆安检系统还包括车辆称重及车辆尺寸测量系统。在检测门架运动轨道之间的地面上设置汽车衡，以对车辆称重。在门架横梁上设置两个激光扫描传感器，两者各自发出张角约为90°的射线区域，组合成一个矩形的扫描区域，当有物体通过这个区域时，就会产生与物体横断面外形一致的轮廓曲线数据，结合物体的运动即可精确计算出物体的极限高度和宽度。另外在检测门架驱动轮轴上设置旋转编码器，与激光扫描传感器配合即可计算出车辆的长度。以上所获得的数据可以以直接显示、通讯传输或人工录入的方式传送给收费系统。
通过使用本实用新型的滚装运输车辆安检系统，可以实现对入港滚装运输车辆的高效、即时检查，并且该检查操作方便、检查结果直观，可以广泛应用于各个港口的安检，具有极好的实用价值。
图1显示了本实用新型的滚装运输车辆安检系统的基本原理及其组成；图2显示了本实用新型中图像处理及数据管理子系统的基本结构；图3显示了本实用新型中机械结构及驱动子系统的示意性结构图；图4显示了本实用新型中运行监控子系统的控制系统框图；图5显示了本实用新型的车辆称重及车辆尺寸测量系统的俯视图；图5a显示了本实用新型的车辆称重及车辆尺寸测量系统的中央剖面图；图6显示了本实用新型的工作流程图；图7显示了本实用新型的安全联锁图。
具体实施方式
下面将参考附图说明本实用新型的具体实施方式
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本实用新型的滚装运输车辆安检系统包括辐射源子系统、探测器子系统、数据采集与实时成像子系统、图像处理及数据管理子系统、机械结构及驱动子系统和运行监控子系统。
图1显示了本实用新型的滚装运输车辆安检系统的基本原理及其组成。其中辐射源1采用60Co探伤机或平均能量相当或略高的X射线加速器。辐射源放出的γ射线或X射线经过前准直器2准直，穿过被检物体3，例如集装箱车辆或货车，再经过后准直器4准直后由高压充气阵列电离室5所接收，产生的强弱不同的信号经采集系统6和图像处理系统7转换成被检物体的图像显示在计算机屏幕上。采集系统6采用极低噪声前端电路，可以达到较大的信号范围。采集系统6采集到的模拟信号经过数据处理后转化为数字信号输入图像处理子系统，最终在计算机屏幕上建立被检客体的辐射投影图像。
图2显示了本实用新型中图像处理及数据管理子系统的基本结构，包括信息录入站、数据采集站、图像检查站1-4、信息查询站，信息录入站用于录入司机以及车辆信息，数据采集站用于采集被检物体的图像、外形及重量数据，工作人员在图像检查站1-4检查获得的图像，信息查询站提供安检信息的查询，本系统可以同时显示被检车辆的扫描图像和被检车辆的其它信息，并采用关联技术同时对图像和车辆信息进行传输和保存。
图3显示了本实用新型中机械结构及驱动子系统的示意性结构图。其使辐射源、探测器、数据获取和实时成像子系统能够有机组合成一个检测门架，检测门架由主滑座13、副滑座9、主侧箱型梁12、副侧箱型梁10和横梁11组成，检测门架通过滑座9、13在轨道8上以一定的速度匀速扫描被检车辆3。检测门架能够往复运动以实现检查系统的双向检测。检测门架的驱动采用变频电机驱动，门架的往复运行采用就地操作和远端操作以及遥控操作的方式进行。
图4显示了本实用新型中运行监控子系统的控制系统框图。在本实用新型的滚装运输车辆安检系统中，运行监控子系统由控制系统和监视及广播系统组成。其中控制系统由主控台、检测门架控制单元、采集控制单元等部分组成。监视及广播系统由监视器、彩色摄像机、云台、硬盘录像机、云台控制器以及话筒、功放和喇叭等组成。
本实用新型的滚装运输车辆安检系统还包括车辆称重及车辆尺寸测量系统。图5和图5a分别以俯视图和剖面图显示了本实用新型的车辆称重及车辆尺寸测量系统。在检测门架运动轨道之间的地面上设置汽车衡15以对车辆称重。在门架横梁上设置两个激光扫描传感器17，两者各自发出张角约为90度的射线区域，组合成一个矩形区域，当有物体通过这个区域时就会产生与物体横断面外形一致的轮廓曲线数据，结合物体的运动即可精确计算出物体的极限高和宽度。另外在检测门架驱动轮轴上设置旋转编码器16，与激光扫描传感器配合即可计算出车辆的长度。以上所获得的数据可以以直接显示、通讯传输或人工录入的方式传送给收费系统。在本实施例中用于车辆尺寸测量的激光扫描传感器采用德国SICK公司生产的LMS291系列激光扫描传感器。
图6和图7显示了本实用新型的滚装运输车辆安检系统的工作流程图及安全联锁图。其中信息录入环节位于安检通道入口处，主要录入司机姓名、车号、车辆证件及货物信息等数据。车辆扫描环节位于检查通道内，执行安检扫描操作，主要生成货车图像、外形尺寸、重量等数据。图像检查环节位于主控室内，执行安检，主要生成货车图像检查结果数据。安检咨询环节位于咨询窗口，主要提供安检信息查询。最后的收费环节位于收费窗口，主要生成船票、安检单等数据，以使车辆缴费后登船。
本实用新型的安检系统扫描图像清楚，可以明显分辨固体、液体物质，清晰显示物体的轮廓及形状，有利于危险品的识别；同时，本实用新型的安检系统检查效率高，平均2～3分钟即可检查完一辆车，在安检的同时还可以准确测量出车辆的外形尺寸及重量，能够满足用户的检查需求。同时本实用新型的安检系统运行稳定、可靠性强，可以满足24小时的长时间连续工作，采用的辐射源技术成熟，辐射水平很低，防护容量、安全性好，探测器灵敏度较高，使用寿命可达10年以上，往复式驱动可以实现双向检查，操作方式可以采用就地、远程和遥控3种操作方式，备用性高。
权利要求1.一种滚装运输车辆安检系统，其特征在于该系统包括辐射源子系统、探测器子系统、数据采集与实时成像子系统、图像处理及数据管理子系统、机械结构及驱动子系统和运行监控子系统，所述辐射源子系统、探测器子系统、数据采集与实时成像子系统分设置在机械结构及驱动子系统上并分别与运行监控子系统电连接，其中探测器子系统和辐射源子系统分别位于被检车辆相对应的两侧，所述探测器子系统与所述数据采集与实时成像子系统以数据线相连；所述数据采集与实时成像子系统与图像处理及数据管理子系统以数据线相连；图像处理及数据管理子系统与运行监控子系统电连接。
2.如权利要求1所述的滚装运输车辆安检系统，其特征在于，其中所述辐射源子系统采用60Co探伤机或X射线加速器。
3.如权利要求1所述的滚装运输车辆安检系统，其特征在于，其中所述图像处理及数据管理子系统包括信息录入站、图像分配站、图像检查站、信息查询站。
4.如权利要求1所述的滚装运输车辆安检系统，其特征在于，其中所述运行监控子系统由控制系统和监视及广播系统组成，其中所述控制系统包括主控台、检测门架控制单元、采集控制单元。
5.如权利要求1所述的滚装运输车辆安检系统，其特征在于，其中还包括车辆称重及车辆尺寸测量系统，所述车辆称重及车辆尺寸测量系统设置在机械结构及驱动子系统的底部，并与运行监控子系统电连接。
专利摘要本实用新型涉及一种滚装运输车辆安检系统，包括辐射源子系统、探测器子系统、数据采集与实时成像子系统、图像处理及数据管理子系统、机械结构及驱动子系统和运行监控子系统。其中探测器子系统通过高压充气阵列电离室或者固体探测器，接收辐射源子系统的射线，并与数据采集与实时成像子系统相连以传输辐射信号；数据采集与实时成像子系统将采集的信号经过处理后输入图像处理及数据管理子系统；机械结构及驱动子系统使辐射源、探测器、数据采集和实时成像子系统能够有机组合成一个检测门架以扫描被检车辆；运行监控子系统负责对整个滚装运输车辆安检系统的监控；本实用新型检查效率高，运行稳定、可靠性强、安全性较高，适合车船码头使用。
文档编号G01B11/02GK2888442SQ20052002320
公开日2007年4月11日 申请日期2005年8月23日 优先权日2005年8月23日
发明者董华, 王忠盛, 曲海波, 蒋云, 巨飞, 吴光明, 孙海岭, 戴立新, 路壮, 李雪松, 王春盈, 李满新 申请人:北京华力兴科技发展有限责任公司