УСТРОЙСТВО ДЕТЕКТИРОВАНИЯ Российский патент 2010 года по МПК G01N23/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к устройствам детектирования и, более точно, к подвижной системе досмотра контейнеров, в частности к радиационной системе досмотра контейнеров, установленной на полуприцепе, транспортируемом транспортным средством. Изобретение относится к области детектирования излучений и приспособлено для досмотра больших контейнеров.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В данной области техники системы досмотра контейнеров подвижного типа появились в начале 1990 годов, в частности системы досмотра больших контейнеров, поставляемые корпорацией Heimann Corp., Германия, и корпорацией British Aerospace Corp. Они перемещаются по проходу для досмотра, снабженному системой экранирования лучей, и имеют источник излучения, который является неподвижным и может генерировать высокоэнергетическое рентгеновское излучение, а также множество датчиков, которые реагируют на рентгеновское излучение, проникающее через контейнер. Транспортное средство с контейнером перемещается через проход для досмотра специальным буксировочным устройством. Такие досмотровые системы имеют большой объем и занимают площадь пола, почти равную площади футбольного поля. Они имеют ряд недостатков: требуют большой закрытой строительной площадки, имеют высокую стоимость изготовления, трудны для обслуживания и не имеют возможности выборочной проверки в различных местах.

Поэтому некоторые изготовители в этой стране и за рубежом в настоящее время разрабатывают различные размещенные на транспортном средстве устройства для досмотра контейнеров. 5 ноября 1999 года заявитель настоящего изобретения получил в Китайском патентном ведомстве патент No. 99122363.2 под названием "Подвижная система досмотра контейнеров, расположенная на двойном транспортном средстве, с использованием ускорителя в качестве источника излучения", в котором система детектирования содержит ускоритель, сканирующее транспортное средство и управляющее транспортное средство. Данный патент включен здесь в качестве ссылки. Это устройство отличается тем, что оно имеет поворотный поддон, установленный на кронштейне сканирующего транспортного средства, и на этом поддоне установлены электронный линейный ускоритель; коллиматор, действующий как устройство экранирования рентгеновских лучей, и портальную конструкцию, которая сформирована в виде вертикальной стойки; горизонтальную консоль и вертикальную консоль, снабженные детекторами. В процессе детектирования управляющее транспортное средство отходит от участка детектирования и управляет портальной конструкцией, перемещаясь параллельно проверяемому контейнеру.

Это изобретение обладает преимуществом быстрого детектирования, чистотой изображений и т.д.

Впоследствии заявители настоящей заявки объединили оба транспортных средства (сканирующее транспортное средство и управляющее транспортное средство) в одно транспортное средство, основанное на патенте 99122363.2, в котором и управляющее устройство, и рабочее место оператора на оригинальном транспортном управляющем средстве объединены в оригинальном транспортном средстве для сканирования. У этого технического решения имеются определенные преимущества в отношении низкой стоимости системы, гибкости управления и т.д.

Однако в указанной досмотровой системе с устройством детектирования, установленным на автомобильном шасси, выхлопные газы транспортного средства вызывают некоторое загрязнение в порту, когда сканирующее транспортное средство перемещает устройство детектирования в порту или перемещается на другой участок. Ввиду общего глобального загрязнения требования к выхлопу автомобилей становятся все более и более жесткими. По мере повышения требований к выбросу газообразных веществ в атмосферу существующие досмотровые системы, установленные на транспортном средстве, должны быть полностью переоборудованы. Кроме того, каждое устройство должно быть оборудовано, по меньшей мере, несколькими узлами на автомобильном шасси, увеличивая стоимость производства и эксплуатационные расходы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Чтобы преодолеть недостатки известных систем, целью настоящего изобретения является создание системы досмотра контейнеров, смонтированной на транспортном средстве, на которую не влияют изменения стандартов по газообразным выбросам, обеспечение низкой частоты отказов и низкие эксплуатационные расходы, при этом устройство должно обеспечить нулевой выброс газов и полное отсутствие загрязнений в процессе детектирования.

Для нескольких комплектов досмотровых систем для операций на соседних участках требуется только один тягач для транспортировки этих досмотровых систем, поэтому такое техническое решение до некоторой степени снижает общую стоимость оборудования.

По настоящему изобретению досмотровые системы изготавливаются независимо, не приспосабливая их под существующие автомобильные шасси, поэтому они не будут ограничены указанным автомобильным шасси, снижая стоимость системы благодаря использованию общедоступной несущей рамы, например в виде обычного полуприцепа, увеличивая универсальность досмотрового устройства.

Чтобы достичь вышеупомянутых целей изобретения, техническое решение настоящего изобретения осуществляется следующим образом.

Предлагается устройство детектирования, содержащее:

подвижную неразъемную раму, имеющую передние колеса и задние колеса,

отличающееся тем, что,

устройство имеет управляющую часть и сканирующую часть, а также приводной механизм для перемещения указанной рамы,

первое согласующее устройство на указанной раме для соединения с внешним источником питания, в результате чего указанное устройство детектирования приводится в действие от внешнего источника питания через приводной механизм, чтобы выполнить детектирование на определенном участке,

в котором указанное первое согласующее устройство является проводником экологически чистого вида энергии.

Указанное тяговое устройство представляет собой универсальный тягач, отвечающий требованиям по газообразным выбросам.

Указанное переднее колесо - поднимаемый управляемый мост.

Указанный приводной механизм - система привода с фрикционным колесом.

Указанная система привода с фрикционным колесом включает гидравлический цилиндр, электродвигатель и фрикционное колесо, которые сформированы таким образом, что фрикционное колесо прижимается к заднему колесу или переднему колесу рамы при расширении гидравлического цилиндра и привод внешнего источника питания обеспечивает вращение фрикционного колеса.

Поворотный поддон установлен на раме, а сканирующая часть установлена на указанном поддоне.

Кабина управления установлена на раме, и управляющая часть установлена в указанной кабине управления, чтобы управлять сканирующей частью, приводным механизмом и направлением движения.

Указанная сканирующая часть включает подъемную вертикальную стойку, при этом соединительный шток на вертикальной консоли расширяется как горизонтальная консоль, оборудованная детекторами, а горизонтальная консоль установлена на другом конце этого штока с гидравлическим стяжным цилиндром, при этом гидравлический стяжной цилиндр соединяет вертикальную консоль с горизонтальной консолью, снабженную детекторами, и может иметь вертикальную консоль, расположенную перпендикулярно горизонтальной консоли или параллельно горизонтальной консоли, причем указанная сканирующая часть дополнительно включает электронный линейный ускоритель, рентгеновское излучение которого всегда направлено в сторону вертикальной консоли и горизонтальной консоли, когда они перпендикулярны друг другу, а коллиматор действует как устройство экранирования рентгеновского излучения, установленное между электронным линейным ускорителем и вертикальной консолью.

Настоящая система может использоваться в контейнерах, средних и малых грузовиках, легковых автомобилях, устройствах комплектования грузов и т.д.

Следующее техническое решение может быть легко реализовано на базе указанного устройства детектирования. Указанная несущая рама может включать полуприцеп, доступный в настоящее время на рынке, транспортное оборудование, которое легко собирается из отдельных узлов, и другие устройства, имеющие характеристики, определяемые настоящим изобретением. Для удобства понимания в качестве примера приведен полуприцеп.

Система досмотра контейнеров, смонтированная на транспортном средстве в виде полуприцепа, в основном состоит из тягача и устройства детектирования. Устройство детектирования включает полуприцеп, источник излучения, коллиматор, вертикальную стойку, горизонтальную консоль, вертикальную консоль, гидравлический стяжной цилиндр, соединяющий горизонтальную консоль с вертикальной консолью, поднимаемый управляемый мост, рабочую кабину, систему привода с фрикционным колесом и поворотные опоры. Вертикальная стойка, горизонтальная консоль, вертикальная консоль и рабочая кабина установлены в верхней части полуприцепа, а поднимаемый управляемый мост, система привода с фрикционным колесом и другими компонентами установлена у основания полуприцепа. Система привода с фрикционным колесом включает гидравлический цилиндр, электродвигатель, фрикционное колесо и т.д. Система досмотра контейнеров, установленная на полуприцепе, отличается тем, что устройство детектирования отделено от тягача, и когда стандарты по газообразным выбросам повышаются, необходимо только заменить часть тягача, отделяемую от устройства детектирования, и часть устройства детектирования все еще может использоваться для работы.

Система досмотра контейнеров, установленная на полуприцепе, отличается тем, что в состоянии транспортировки гидравлический цилиндр укорачивается, фрикционное колесо отделяется от заднего колеса полуприцепа, а транспортное средство вводит в работу устройство детектирования, включая полуприцеп, в то время как при детектировании полуприцеп отделяется от тягача, гидравлический цилиндр системы привода с фрикционным колесом расширяется, прижимая фрикционное колесо к заднему колесу полуприцепа, электродвигатель включается и вращает фрикционное колесо, которое, в свою очередь, вращает заднее колесо полуприцепа за счет сил трения, таким образом приводя в движение полуприцеп в направлении пути детектирования. Во время детектирования досмотровая система приводится в движение электроприводом, чтобы выполнить детектирование на контейнере или на транспортном средстве, обеспечивая таким образом нулевой выброс выхлопных газов и не создавая каких-либо других загрязнений.

Система досмотра контейнеров, установленная на полуприцепе, отличается тем, что поднимаемый управляемый мост установлен в передней части рамы на полуприцепе и может подниматься и опускаться гидравлическим механизмом. При движении по дороге с помощью тягача передний управляемый мост может перемещаться назад и отрываться от земли; в состоянии детектирования на месте управляемый мост опускается до уровня пола для реализации функций регулирования и перемещения, при этом при детектировании полуприцеп управляется оператором, чтобы обнаружить объект детектирования.

Система досмотра контейнеров, установленная на полуприцепе, отличается тем, что все досмотровое устройство установлено на полуприцепе, отделенном от тягового механизма, что снижает производственные затраты и эксплуатационные расходы, снижает количество отказов оборудования, уменьшает стоимость обслуживания и повышает надежность устройства; при упразднении тягового механизма уменьшаются габариты системы, снижая его вес и усилие привода, требуемое для детектирования, таким образом обеспечивая экономию энергии.

Система досмотра контейнеров, установленная на полуприцепе, отличается тем, что досмотровое устройство установлено на полуприцепе, который соединяется с универсальным тягачом и может транспортироваться по дороге, используя указанный тягач, в то время как при детектировании оно больше не нуждается в тягаче, поэтому система досмотра контейнеров, установленная на полуприцепе, является самоходной и обеспечивает высокую эксплуатационную гибкость.

Весь технологический процесс системы включает следующие стадии:

(1) тягач транспортирует установленную на полуприцепе систему досмотра контейнеров к участку детектирования;

(2) поднимаемый управляемый мост полуприцепа опускается и служит в качестве опоры передней части полуприцепа;

(3) тягач отцепляется от полуприцепа и отводится на определенное расстояние от устройства детектирования, которое подготавливается к работе;

(4) поддон полуприцепа поворачивается на 90 градусов и вертикальной стойкой создается опорная рама, горизонтальная консоль и вертикальная консоль;

(5) гидравлический цилиндр расширяется и прижимает фрикционное колесо к заднему колесу полуприцепа, электродвигатель включается и приводит в движение заднее колесо полуприцепа;

(6) оператор управляет движением полуприцепа, чтобы сканировать контейнер или транспортное средство, которое подлежит досмотру;

(7) во время сканирования ориентация системы регулируется поднимаемым управляемым мостом, чтобы гарантировать, что система будет перемещаться по треку назад и вперед с хорошим совпадением;

(8) опорная рама опускается и оператор подготавливает полуприцеп к следующей стадии детектирования.

По сравнению с известными устройствами настоящее изобретение имеет следующие преимущества: конструкция отвечает требованиям по нулевым газообразным выбросам без загрязнения окружающей среды, досмотровая аппаратная часть не зависит от стандартов по газообразным выбросам; в случае, если эти стандарты по газообразным выбросам будут значительно повышены, тягач может быть выбран согласно таким стандартам по газообразным выбросам и можно продолжить использовать устройство детектирования; устройство уже на заводе делается самоходным, имеет низкие производственные и эксплуатационные расходы, неисправность самого транспортного средства оказывает малое влияние на устройство, поскольку оно имеет высокую аппаратную надежность; устройство не только приспособлено для осмотра контейнеров в порту, но также может использоваться для досмотра различных транспортных средств и товаров.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение далее описывается более подробно со ссылками на приложенные чертежи.

Фигура 1 - структурная схема системы; и

Фигура 2 - структурная схема фрикционного колеса согласно изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ

Система, показанная на фигуре 1, главным образом, состоит из следующих узлов: тягач 1, приводимый в действие двигателем внутреннего сгорания, и устройство детектирования 2. Устройство детектирования 2 включает управляющую часть и сканирующую часть, которые оба установлены на кронштейне кузова. При этом устройство детектирования включает полуприцеп 21, источник излучения 22, коллиматор 23, вертикальную стойку 24, горизонтальную консоль 25, вертикальную консоль 26, гидравлический стяжной цилиндр 27, соединяющий горизонтальную консоль с вертикальной консолью, поднимаемый управляемый мост 28, рабочую кабину 29, систему привода с фрикционным колесом 210 и другие узлы и детали. Вертикальная стойка 24, горизонтальная консоль 25 и вертикальная консоль 26 формируют опорную раму. Управляющая часть включает рабочую кабину 29, установленную в верхней части полуприцепа 21, и полуприцеп 21 дополнительно снабжен поднимаемым управляемым мостом 28, системой привода с фрикционным колесом 210, поворотной опорой 211 и т.д., в которой система привода с фрикционным колесом 210 включает промежуточное устройство, соединяемое с внешним источником питания, например электродвигателем 2101, или аналогичным узлом чистой энергии - гидравлический цилиндр 2102, фрикционное колесо 2103 и т.д.

В системе досмотра контейнеров, смонтированной в полуприцепе, перемещаемом транспортным средством, устройство детектирования 2 отделено от тягача 1, и когда стандарты по газообразным выбросам повышаются, необходимо только заменить часть тягача 1, отделенную от устройства детектирования 2, и устройство детектирования 2 все еще может использоваться для работы.

Для системы досмотра контейнеров, смонтированной в полуприцепе, перемещаемом транспортным средством, система досмотра контейнеров в положении транспортировки перемещается гидравлическим цилиндром 2102 системы привода с фрикционным колесом 210, причем фрикционное колесо 2103 отцепляется от заднего колеса полуприцепа и тягач 1 транспортирует устройство детектирования 2, включая полуприцеп 21, например, с помощью буксировочного пальца, установленного на полуприцепе (или с помощью любого другого известного буксировочного устройства); в то время как при детектировании полуприцеп 21 отделен от тягача 1, гидравлический цилиндр 2102 системы привода с фрикционным колесом 210 расширяется, прижимая фрикционное колесо 2103 к заднему колесу полуприцепа 21. Электродвигатель 2101 запускается и вращает фрикционное колесо 2103 и таким образом вращает заднее колесо полуприцепа через фрикционный привод, перемещая полуприцеп 21 по пути детектирования. Во время детектирования досмотровая система перемещается электроприводом и осуществляет детектирование на контейнере или транспортном средстве при нулевом выбросе газов, не создавая каких-либо других загрязнений.

Система досмотра контейнеров, смонтированная на полуприцепе, перемещаемым транспортным средством снабжена поднимаемым управляемым мостом 28 в передней части рамы на полуприцепе 21, и этот мост гидравлически поднимается и опускается. При движении по дороге, когда тягач 1 используется как средство тяги, передний управляемый мост 28 может быть поднят; в положении детектировании на месте управляемый мост 28 опускается до уровня пола для опоры устройства детектирования и реализации функций управления и перемещения, в то время как при детектировании полуприцеп 21 управляется оператором, чтобы выполнить детектирование на контейнере или транспортном средстве.

Для системы досмотра контейнеров, перемещаемой транспортным средством, при детектировании тяговое устройство не используется, таким образом снижая стоимость производства и количество отказов устройства, при этом снижаются эксплуатационные расходы и улучшается удобство и простота использования устройства; при исключении тягового устройства уменьшается объем всей системы, снижается ее вес и тяговое усилие, требуемое во время детектирования, соответственно, обеспечивая экономию электроэнергии.

В системе досмотра контейнеров, перемещаемой транспортным средством, универсальный полуприцеп имеет буксировочный узел для тягача, и система может транспортироваться по дороге, используя тягач в качестве тягового средства, тогда как при детектировании она больше не нуждается в тягаче, и поэтому установленная на полуприцепе досмотровая система является самоходной и обеспечивает высокую технологическую гибкость.

Весь технологический процесс системы осуществляется следующим образом: 1. тягач 1 перемещает устройство детектирования к участку детектирования; 2. поднимаемый управляемый мост 28, расположенный в основании полуприцепа 21, опускается, чтобы создать опору передней части полуприцепа 21; 3. тягач 1 отцепляется от полуприцепа 21 и остается в стороне; устройство детектирования 2 подготавливается к работе; 4. поворотная опора 211 на полуприцепе 21 поворачивается на 90 градусов, и вертикальная стойка 24 формирует опорную раму с горизонтальной консолью 25 и вертикальной консолью 26; 5. гидравлический цилиндр 2102 расширяется и прижимает фрикционное колесо 2103 к заднему колесу полуприцепа, включается электродвигатель 2101 для привода заднего колеса полуприцепа; 6. оператор в рабочей кабине 29 управляет поднимаемым управляемым мостом 28 для прямолинейного движения полуприцепа 21, чтобы сканировать контейнер или транспортное средство, которое подлежит досмотру; 7. опорная рама втягивается и оператор перемещает полуприцеп на следующую позицию детектирования.

В соответствии с вышеописанным техническим решением вместо контейнеров объектом детектирования могут быть средние и малые грузовые автомобили, легковые автомобили, устройство комплектования грузов (ULD) и тому подобные товары, что не выходит из объема защиты изобретения.

В соответствии с вышеописанным техническим решением система, в которой используются другие средства привода, такие как цепная или шестеренчатая передача, используемые вместо привода на основе фрикционного колеса, все еще в пределах объема защиты изобретения.

В соответствии с вышеописанным техническим решением источником излучения может быть электронный линейный ускоритель, рентгеновский аппарат, радиоактивные изотопы, источник нейтронов, лазер и другой оптический источник, все они находятся пределах объема защиты изобретения.

Использование электродвигателя или гидравлических устройств и других механизмов в качестве привода управляемого моста или заднего колеса также находится в пределах объема защиты изобретения.

В соответствии с вышеописанным техническим решением для подъема поднимаемого управляемого моста может использоваться любое средство, что находится в пределах объема защиты изобретения.

Изобретение относится к устройствам детектирования и, более точно, к подвижной системе досмотра контейнеров, в частности к радиационной системе досмотра контейнеров, установленной на полуприцепе, транспортируемом транспортным средством. Устройство детектирования содержит свободно подвижную раму, снабженную передними колесами и задними колесами, отличается тем, что управляющая часть, сканирующая часть и приводной механизм, перемещающий указанную раму, расположены на указанной раме, в которой указанная рама имеет первое согласующее устройство для соединения с внешним источником питания с тем, чтобы указанное устройство детектирования выполняло детектирование с помощью внешнего источника питания через приводной механизм, осуществляя детектирование на месте, и в котором полуприцеп, установленный на раме, снабжен вторым согласующим устройством, соединенным с тяговым устройством, чтобы соединить устройство детектирования и тяговое устройство для транспортировки устройства с места на место. Технический результат - использование «чистого» источника энергии для перемещения устройства детектирования. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство детектирования, содержащее свободно-подвижную цельную раму, снабженную передними колесами и задними колесами, отличающееся тем, что управляющая часть, сканирующая часть и приводной механизм для привода указанной рамы в движение расположены на указанной раме, при этом первое соединительное устройство для соединения с внешним источником питания также предусмотрено на указанной раме для обеспечения перемещения устройства детектирования в направлении прохода для обнаружения с помощью приводного механизма, подключенного к внешнему источнику питания, для выполнения детектирования на месте.

2. Устройство детектирования по п.1, отличающееся тем, что указанное первое согласующее устройство является согласующим устройством для передачи экологически чистой энергии.

3. Устройство детектирования по п.2, отличающееся тем, что оно имеет тяговое устройство для перемещения к месту детектирования, представляющее собой универсальный тягач, отвечающий требованиям по газообразным выбросам.

4. Устройство детектирования по п.1, отличающееся тем, что указанное переднее колесо представляет собой поднимаемый управляемый мост.

5. Устройство детектирования по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что указанный приводной механизм является системой привода с фрикционным колесом.

6. Устройство детектирования по п.5, отличающееся тем, что указанная система привода с фрикционным колесом включает гидравлический цилиндр, электродвигатель и фрикционное колесо, которое выполнено с возможностью прижиматься к заднему колесу или к переднему колесу рамы при расширении гидравлического цилиндра, и внешний источник питания обеспечивает вращение фрикционного колеса.

7. Устройство детектирования по п.6, отличающееся тем, что поворотный поддон (9) установлен на раме, а сканирующая часть установлена на указанном поддоне.

8. Устройство детектирования по п.7, отличающееся тем, что кабина управления (2) установлена на раме, а управляющая часть установлена в указанной кабине управления, чтобы управлять сканирующей частью, приводным механизмом и направлением движения этих узлов.

9. Устройство детектирования по п.8, отличающееся тем, что указанная сканирующая часть включает подъемную вертикальную стойку, поперечный соединительный шток на вертикальной стойке, расширяющийся как горизонтальная консоль, снабженная детекторами, при этом горизонтальная консоль установлена на другом конце этой стойки с гидравлическим стяжным цилиндром, в котором гидравлический стяжной цилиндр соединяет вертикальную консоль с горизонтальной консолью, снабженную детекторами, причем вертикальная консоль перпендикулярна горизонтальной консоли или параллельна горизонтальной консоли, причем указанная сканирующая часть дополнительно содержит электронный линейный ускоритель, рентгеновское излучение которого направлено к вертикальной консоли и к горизонтальной консоли, когда они перпендикулярны друг другу, и коллиматор, действующий как экран от рентгеновского излучения и расположенный между электронным линейным ускорителем и вертикальной консолью.

10. Устройство детектирования по любому из пп.1-9 для контейнеров, средних и малых грузовых автомобилей, легковых автомобилей и устройств комплектования грузов.