DE102007062269A1

DE102007062269A1 - Mobiles Containerinspektionssystem mit portalförmigem Ausleger

Info

Publication number: DE102007062269A1
Application number: DE102007062269A
Authority: DE
Inventors: Kejun Kang; Zhiqiang Chen; Yuanjing Li; Qitian Miao; Nan Jiang; Hua Peng; Xuewu Wang; Jinning Liang; Shangmin Sun; Zhizhong Liang; Quanwei Song; Yucheng Wu; Yanjun Han; Guang Yang; Bin Hu; Jingyu Gu
Original assignee: Tsinghua University; Nuctech Co Ltd
Current assignee: Tsinghua University; Nuctech Co Ltd
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2007-12-13
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2027-12-14
Also published as: RU2007145752A; CN101201326A; GB2444854A; CN100587481C; DE102007062269B4; FR2910132B1; FR2910132A1; US7663109B2; RU2381490C2; US20080156992A1; GB0724332D0

Abstract

Ein mobiles Containerinspektionssystem mit portalförmigem Ausleger aus dem Bereich der Inspektionstechnologie mit Abbildung durch Strahlenabtastung umfasst ein bewegliches Abtastgerät, das durch einen Abtastrahmen und eine Fernsteuerungseinrichtung gebildet ist, wobei der Abtastrahmen eine Strahlungle oder eine Gerätekabine, in der die Strahlungsquelle angeordnet ist, ist mit einer L-förmigen Auslegerstruktur so verbunden, dass ein portalförmiger Abtastrahmen gebildet ist, wobei unter der Strahlungsquelle oder der Gerätekabine, in der die Strahlungsquelle angeordnet ist, Rollen vorgesehen sind, die sich auf Schienen hin- und herbewegen können und von Antriebsmitteln gesteuert werden. Die Detektoren sind in einem Querträger und einem vertikalen Träger der Auslegerstruktur des portalförmigen Abtastrahmens angeordnet. Strahlen von der Strahlungsquelle sind direkt mit Reihen von Detektoren in der Auslegerstruktur ausgerichtet. Der zu inspizierende Containertransporter kann den portalförmigen Rahmen durchlaufen, der mit dem portalförmigen Abtastrahmen ausgebildet ist. Aufgrund der Auslegerstruktur weist das Inspektionssystem mit Vorteil eine stabile Funktion, Bilder in guter Qualität und hohe Zuverlässigkeit auf.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft Inspektionstechnologie mit Abbildung durch Strahlenabtastung, und zwar ein mobiles Inspektionssystem für Container mit portalförmigem Ausleger.
Stand der Technik
Zur Begegnung der weltweit stark zunehmenden terroristischen Aktivitäten sind alle Nationen bemüht, Sicherheitsinspektionen von importierten und exportierten Gütern zu verstärken, insbesondere bei Containertransportern. Terroristen schmuggeln oft gefährliche Artikel, wie Sprengstoffe, Waffen oder dergleichen, durch Seehäfen oder den Zoll und so weiter, was für die Sicherheit einer Nation eine große Bedrohung darstellt. Das oben genannte Phänomen kann in großem Umfang mittels Erfassung eines Abbildungssystems mit Strahlenabtastung vermieden werden. Ein Inspektionssystem dieser Art ist dadurch gekennzeichnet, dass eine spezielle Abtastvorrichtung Strahlen zur Strahlenabtastung eines zu inspizierenden Containertransporters emittiert, die Abtasteinrichtung mit einer Strahlungsquelle und mehreren Detektoren ausgerüstet ist und dadurch, dass der Containertransporter mit der Abtasteinrichtung abgetastet wird, die sich hin und her bewegt. Die von der Strahlungsquelle emittierten Strahlen durchlaufen den Containertransporter zu Detektoren, die Detektoren reflektieren eine Dichteverteilung der inspizierten Artikel entsprechend den Veränderungen der Strahlenstärke und wandelt die Strahlenstärke in eine Bildgrauskala um, so dass Transmissionsbilder des zu inspizierenden Containertransporters erhalten werden.
Im Stand der Technik liegen die Strahlenabbildungssysteme dieser Art in der folgenden Form vor: festgelegter Typ, kombinierter beweglicher Typ und auf Hilfsmittel beweglicher Typ. Die vorliegende Erfindung ist ein kombiniertes mobiles Strahlenabbildungssystem. Gemäß den Patentanmeldungen des Anmelders der vorliegenden Anmeldung in China, zum Beispiel der Anmeldung Nr. 00103342.5 mit dem Titel "Detachable combined moveable container detecting apparatus" und der Anmeldung Nr. 99126240.9 mit dem Titel "Combinable moveable container detecting system" ist eine portalförmige Struktur, die beide Seiten des zu inspizierenden Containertransporters umgreift, mit einer Strahlungsquelle und mehreren Detektoren versehen. An der Unterseite der beiden Beine der portalförmigen Struktur sind Räder vorgesehen, wobei die Räder durch Antriebsmittel so angetrieben sind, dass es möglich ist, dass die Abtasteinrichtung sich hin und her bewegt, um die Abtastung auszuführen. Bei der praktischen technischen Anwendung zeigt diese Anordnung die folgenden Nachteile. Da die portalförmige Struktur, die beide Seiten des zu inspizierenden Containertransporters umgreift, eine große Distanz überspannt, ist eine relativ hohe Steifigkeit der gesamten Abtasteinrichtung erforderlich und es ergeben sich große Schwierigkeiten bei der Konstruktion und Fertigung der Abtasteinrichtung. Es besteht ein Bedarf, die Gesamtsteifigkeit der Abtasteinrichtung zu erhöhen. Hierbei erschwert die große Spannweite einen synchronen Lauf der Räder auf beiden Seiten während des Betriebs der ganzen Abtasteinrichtung, so dass die ganze Abtasteinrichtung nicht stabil funktionieren kann und die Strahlungsabbildung beeinflusst wird. Da außerdem die Aufbaustruktur auf der Detektorenseite mit darunter angebrachten Rädern vorgesehen ist, beeinflussen Schwingungen zwischen den Rädern und den Stahlschienen die Bildqualität.
Aufgabe und Lösung
Um die oben genannten Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mobiles Containerinspektionssystem mit portalförmigem Ausleger zur Verfügung zu stellen. Es ist als Auslegerstruktur auf Basis einer ursprünglich portalförmigen Struktur so ausgelegt und verbessert, dass das Inspektionssystem mit Vorteil eine stabile Funktion, Bilder in guter Qualität und hohe Zuverlässigkeit aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Inspektionssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird dabei durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Ein erfindungsgemäßes mobiles Containerinspektionssystem mit portalförmigem Ausleger weist ein bewegliches Abtastgerät auf, das durch einen Abtastrahmen und eine Fernsteuerungseinrichtung gebildet ist, wobei der Abtastrahmen eine Strahlungsquelle oder eine Gerätekabine, in der die Strahlungsquelle angeordnet ist, und Detektoren aufweist. Der Abtastrahmen bildet einen Portalrahmen, den ein zu inspizierender Containertransporter durchlaufen kann. Unter der Strahlungsquelle oder der Gerätekabine, in der die Strahlungsquelle angeordnet ist, sind Eingriffmittel vorgesehen, die sich auf mindestens einer Schiene hin und her bewegen können und durch Antriebsmittel gesteuert werden. Die Strahlungsquelle oder die Gerätekabine, in der die Strahlungsquelle angeordnet ist, ist mit einer Auslegerstruktur so verbunden, dass ein portalförmiger Abtastrahmen gebildet wird. Die Detektoren sind in einem Querträger und einem vertikalen Träger der Auslegerstruktur des portalförmigen Abtastrahmens so angeordnet, dass die Detektoren in der Auslegerstruktur des portalförmigen Abtastrahmens die Strahlen von der Strahlungsquelle empfangen können.
Im mobilen Containerinspektionssystem mit portalförmigem Ausleger bewegen sich die Eingriffmittel unter der Strahlungsquelle oder der Gerätekabine, worin die Strahlungsquelle angeordnet ist, auf zwei Schienen hin und her.
Im mobilen Containerinspektionssystem mit portalförmigem Ausleger ist vorteilhaft der Mittelteil des Querträgers des portalförmigen Abtastrahmens von einer vertikalen Stütze getragen.
Im mobilen Containerinspektionssystem mit portalförmigem Ausleger sind vorteilhaft die Eingriffmittel an den unteren Enden der Strahlungsquelle oder der Gerätekabine, in der die Strahlungsquelle angeordnet ist, vorgesehen. Die vertikalen Träger weisen die gleiche Spannweite auf wie die beiden Schienen und sind diesen Schienen angepasst.
Im mobilen Containerinspektionssystem mit portalförmigem Ausleger ist vorteilhaft ein Kollimator an der vertikalen Stütze angeordnet.
Im mobilen Containerinspektionssystem mit portalförmigem Ausleger sind vorteilhaft die Eingriffmittel Rollen.
Im mobilen Containerinspektionssystem mit portalförmigem Ausleger ist vorteilhaft das Antriebsmittel ein Elektromaschinenantriebsmittel oder ein Hydraulikmotorantriebsmittel.
Im mobilen Containerinspektionssystem mit portalförmigem Ausleger verwendet die Strahlungsquelle vorteilhaft einen Linearbeschleuniger für Elektronen oder Isotopen.
Im mobilen Containerinspektionssystem mit portalförmigem Ausleger ist die Auslegerstruktur vorteilhaft L-förmig.
Bedingt durch die oben genannte Konfiguration und die Auslegerstruktur, die an der Außenseite der Schiene verwendet wird, kann die vorliegende Erfindung die Spannweite der portalförmigen Struktur effektiv verringern. Dies vermindert die erforderliche Steifigkeit der Abtasteinrichtung wesentlich, so dass Konstruktion und Fertigung der Abtasteinrichtung einfacher werden und die Zuverlässigkeit des Systems stark erhöht wird. Aufgrund der Verringerung der Spannweite der portalförmigen Struktur kann die Stabilität der ganzen Abtasteinrichtung bei Betrieb beträchtlich erhöht werden. Hierbei sind die Detektoren auf einer Seite der Auslegerstruktur so angebracht, dass die Schwingungen zwischen den Rädern und den Stahlschienen die Qualität der Bilder sehr wenig beeinflussen.
Die Erfindung wird nachfolgend ferner in Verbindung mit den Zeichnungen und Ausführungsformen der Erfindung erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Ansicht der Struktur der vorliegenden Erfindung,
2 eine schematische Ansicht der Struktur einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung und
3 eine Draufsicht von 2.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Mit Bezug zu 1 weist die vorliegende Erfindung ein mobiles Abtastgerät auf, das aus einem Abtastrahmen und einer Fernsteuerungseinrichtung (nicht gezeigt) gebildet ist, wobei der Abtastrahmen eine Strahlungsquelle 1, die einen Linearbeschleuniger für Elektronen oder Isotopen einsetzt, und Detektoren 5 aufweist. Ein Fachmann kann auch andere Strahlungsquellen vorsehen. Die Strahlungsquelle 1 oder eine Gerätekabine 9, in der die Strahlungsquelle 1 angeordnet ist, und eine Auslegerstruktur 3 bilden einen portalförmigen Rahmen 2 und die Detektoren 5 sind in der Auslegerstruktur 3 angeordnet. An der Unterseite der Strahlungsquelle 1 oder der Gerätekabine 9, in der die Strahlungsquelle 1 angeordnet ist, sind Rollen 6 mit der gleichen Spannweite wie die der beiden Schienen 7 und an die Schienen angepasst vorgesehen. Ein Fachmann kann auch andere Eingriffmittel vorsehen, die an die Schienen derart angepasst sind, dass die Strahlungsquelle 1 oder die Gerätekabine 9, in der die Strahlungsquelle 1 angeordnet ist, sich auf den Schienen stabil hin und her bewegen kann. Des weiteren ist die Anzahl der Schienen nicht auf zwei beschränkt. Ein Fachmann kann eine beliebige Anzahl an Schienen vorsehen, die es ermöglichen, dass die Strahlungsquelle 1 oder die Gerätekabine 9, in der die Strahlungsquelle 1 angeordnet ist, sich auf der Schiene oder den Schienen hin und her bewegen kann, was eine Schiene, zwei Schienen, drei Schienen oder mehr Schienen beinhalten kann. Die Rollen 6 werden durch ein Antriebsmittel 8 gesteuert, das ein Elektromaschinenantriebsmittel oder ein Hydraulik motorantriebsmittel oder irgendein anderes Antriebsmittel ist, das ein Fachmann vorsehen kann.
Mit Bezug zu 2 und 3 ist in einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung die Strahlungsquelle 1 in der Gerätekabine 9 angeordnet, wobei die Gerätekabine 9 mit einem unteren Ende einer Seite des portalförmigen Abtastrahmens 2 verbunden ist. Der Mittelteil eines Trägers des portalförmigen Abtastrahmens 2 ist von einer vertikalen Stütze 10 getragen. An unteren Enden der Gerätekabine 9 und der vertikalen Stütze 10 sind Rollen 6 vorgesehen, die die gleiche Spannweite aufweisen wie die Schienen 7 und den Schienen angepasst sind. Die Rollen 6 werden durch ein Antriebsmittel 8 gesteuert, das ein Elektromaschinenantriebsmittel oder ein Hydraulikmotorantriebsmittel ist. Ein Kollimator 11 ist in der vertikalen Stütze 10 angeordnet. Die Detektoren 5 sind in einem Querträger und einem vertikalen Träger der Auslegerstruktur 3 des portalförmigen Abtastrahmens 2 angeordnet. Die Strahlen von der Strahlungsquelle 1 kommen mit den Reihen von Detektoren 5 in der Auslegerstruktur 3 des portalförmigen Abtastrahmens 2 in Ausrichtung, nachdem sie den Kollimator 11 durchlaufen haben. Ein zu inspizierender Containertransporter 4 durchläuft einen Portalrahmen, der aus dem Auslegerquerträger, dem vertikalen Träger des portalförmigen Abtastrahmens 2 und der vertikalen Stütze 10 gebildet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Einsatz der Betrieb des gesamten Systems durch die Fernsteuerungseinrichtung gesteuert. Die Rollen 6 an den unteren Enden der Gerätekabine 9 und der vertikalen Stütze 10 werden so gesteuert, dass der ganze Abtastrahmen auf und parallel zu den Schienen 7 hin und her wandert. So wird Abtasten und Inspektion des zu inspizierenden Containertransporters 4 durchgeführt, der den Portalrahmen durchläuft, der aus dem Auslegerquerträger, dem vertikalen Träger des portalförmigen Abtastrahmens 2 und der vertikalen Stütze 10 gebildet ist. Die von der Strahlungsquelle 1 ausgesandten Strahlen durchlaufen den Kollimator 11, den zu inspizierenden Containertransporter 4, und bis zu den Detektoren 5. Die Detektoren geben die erfassten elektrischen Signale aus und dann erfasst die Fernsteuerungseinrichtung Bilddaten. Dies ist alles im Stand der Technik bekannt und wird hier nicht im Detail beschrieben.

Claims

Mobiles Containerinspektionssystem mit portalförmigem Ausleger, aufweisend ein bewegliches Abtastgerät, das durch einen Abtastrahmen und eine Fernsteuerungseinrichtung gebildet ist, wobei der Abtastrahmen eine Strahlungsquelle (1) oder eine Gerätekabine (9), in der die Strahlungsquelle (1) angeordnet ist, und Detektoren (5) aufweist, wobei der Abtastrahmen (2) einen Portalrahmen bildet, den ein zu inspizierender Containertransporter (4) durchläuft, wobei unter der Strahlungsquelle (1) oder der Gerätekabine (9), in der die Strahlungsquelle (1) angeordnet ist, Eingriffmittel vorgesehen sind, die sich auf mindestens einer Schiene (7) hin und her bewegen und durch Antriebsmittel (8) gesteuert sind, wobei die Strahlungsquelle (1) oder die Gerätekabine (9), in der die Strahlungsquelle (1) angeordnet ist, mit einer Auslegerstruktur (3) so verbunden ist, dass ein portalförmiger Abtastrahmen (2) gebildet wird, und die Detektoren (5) in einem Querträger und einem vertikalen Träger der Auslegerstruktur (3) des portalförmigen Abtastrahmens (2) so angeordnet sind, dass die Detektoren (5) in der Auslegerstruktur (3) des portalförmigen Abtastrahmens (2) die Strahlen von der Strahlungsquelle (1) empfangen.
Mobiles Containerinspektionssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffmittel unter der Strahlungsquelle (1) oder der Gerätekabine (9), in der die Strahlungsquelle (1) angeordnet ist, auf zwei Schienen (7) hin und her bewegbar sind.
Mobiles Containerinspektionssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelteil des Querträgers des portalförmigen Abtastrahmens (2) von einer vertikalen Stütze (10) getragen ist.
Mobiles Containerinspektionssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffmittel, die vorgesehen sind an den unteren Enden der Strahlungsquelle (1) oder der Gerätekabine (9), in der die Strahlungsquelle (1) angeordnet ist, und die vertikale Stütze (10) die gleiche Spannweite wie die beiden Schienen (7) aufweisen und diesen Schienen angepasst sind.
Mobiles Containerinspektionssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kollimator (11) an der vertikalen Stütze (10) angeordnet ist.
Mobiles Containerinspektionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffmittel Rollen (6) sind.
Mobiles Containerinspektionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (8) ein Elektromaschinenantriebsmittel oder ein Hydraulikmotorantriebsmittel ist.
Mobiles Containerinspektionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (1) einen Linearbeschleuniger für Elektronen oder Isotopen aufweist.
Mobiles Containerinspektionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslegerstruktur (3) L-förmig ist.