СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ И ИДЕНТИФИКАЦИИ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ НА ВХОДЕ В ЗДАНИЕ Российский патент 2011 года по МПК G01N23/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к технике обнаружения взрывчатых веществ, в частности к системам обнаружения и идентификации взрывчатых веществ на входе в здание, и может быть использовано для обнаружения взрывчатых веществ в различных закрытых объемах и на теле человека, находящегося в местах массового скопления людей.

Уровень техники

Известно устройство, реализованное в способе обнаружения наркотических и взрывчатых веществ, заключающееся в размещении в одной из измерительных камер анализируемого объекта, а в другой - эталонного образца, совпадающего по своему химическому составу с веществом, которое необходимо идентифицировать, облучении анализируемого объекта и эталонного образца радиочастотным сигналом с заданным значением частоты и видом импульсной последовательности, поочередном приеме сигналов с помощью приемных антенн, расположенных в соответствующих измерительных камерах, преобразовании принятых сигналов аналого-цифровым преобразователем, накоплении информации и осуществлении Фурье-преобразования с последующим сравнением спектров ЯКР анализируемого объекта и эталонного образца, по результатам которого судят о наличии взрывчатых или наркотических веществ (см. пат. RU №2179716, МПК G01N 24/00, опубл. 20.02.2002 г.).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и обнаружения взрывчатых веществ.

Известно устройство для обнаружения взрывчатого вещества в контролируемом предмете, содержащее рентгеновскую установку и установку для нейтронно-радиационного анализа, включающую корпус с радиационной защитой, выполненную в корпусе и радиационной защите горизонтальную шахту с камерой, образованной установленными в горизонтальной шахте нижним и двумя боковыми отражателями нейтронов в виде пластин, размещенное в горизонтальной шахте средство перемещения контролируемого предмета, размещенный в полости радиационной защиты напротив камеры формирователь потока тепловых нейтронов, размещенный в полости радиационной защиты напротив камеры за отражателем нейтронов блок детектирования гамма-излучателя, компьютер с блоком сопряжения с детекторами, подключенным к блоку детектирования гамма-излучения, при этом камера снабжена установленным над ней верхним отражателем нейтронов, формирователь потока тепловых нейтронов выполнен в виде, по меньшей мере, двух источников тепловых нейтронов, установленных с двух противоположных боковых сторон камеры в выполненных в боковых отражателях нейтронов отверстиях, верхний и нижний отражатели нейтронов выполнены из двух неподвижных элементов и размещенного между ними одного подвижного элемента, снабженного приводом и установленного с возможностью перемещения относительно неподвижных элементов в горизонтальном направлении, перпендикулярном продольной оси горизонтальной шахты, блок детектирования гамма-излучения выполнен в виде, по меньшей мере, двух детекторов гамма-излучения, снабженных коллиматорами и установленных на подвижных элементах верхнего и нижнего отражателей нейтронов с внешней по отношению к камере стороны, горизонтальная шахта выполнена с одним входным отверстием, средство перемещения контролируемого предмета выполнено в виде прямоугольной рамы, установленной внутри горизонтальной шахты с примыканием к верхней поверхности горизонтальной шахты и с возможностью перемещения вдоль нее, и снабжено, по меньшей мере, одним отражателем нейтронов, установленным на прямоугольной раме в плоскости, перпендикулярной продольной оси горизонтальной шахты, а выход компьютера подключен к приводу подвижных элементов верхнего и нижнего отражателей нейронов.

В устройстве блок сопряжения с детекторами содержит подключенный к выходу каждого детектора гамма-излучения усилитель и аналого-цифровой преобразователь, подключенный входом к выходу усилителя и выходом к входу компьютера. В устройстве средство перемещения контролируемого предмета снабжено приводом, подключенным к выходу компьютера. В устройстве подвижные элементы верхнего и нижнего отражателей нейтронов выполнены в виде пластин, установленных с возможностью перемещения в выполненные в радиационнной защите пазы глубиной не менее половины ширины камеры и имеющих размер в направлении их возможного перемещения, превышающий, по меньшей мере, в 1,5 раза ширину камеры. В устройстве подвижные элементы верхнего и нижнего отражателей нейтронов выполнены в виде набора прямоугольных пластин, соединных между собой шарнирными соединениями, и пазы в радиационной защите выполнены криволинейными (см. пат. RU №2280248, МПК G01N 23/222, опубл. 20.07.2006 г.).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, большие габариты, высокие затраты на изготовление устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым авторами за прототип является устройство, реализуемое в способе обнаружения и идентификации взрывчатых веществ, включающее облучение контролируемого объекта импульсным СВЧ-сигналом с заданными значениями несущей частоты зондирующих импульсов, их длительности и амплитуды, прием отраженного от контролируемого объекта сигнала, усиление и аналого-цифровое преобразование принятого сигнала, измерение значений параметров преобразованного сигнала и сравнение их с эталонными значениями измерительным средством, при этом предварительно в память измерительного средства записывают эталонные значения фазовых сдвигов, соответствующие диэлектрическим свойствам включений определенных типов взрывчатых веществ, облучение контролируемого объекта осуществляют в диапазоне частот от 300 МГц до 150 ГГц при длительности зондирующих импульсов, не превышающей 10 мс, измеряют величину фазового сдвига принятого сигнала относительно излученного и его интенсивность, по величине которой определяют коэффициент поглощения контролируемого объекта, сравнивают измеренную величину фазового сдвига принятого сигнала относительно излученного с эталонными значениями, после чего по результатам сравнения с учетом определенного коэффициента поглощения контролируемого объекта определяют наличие взрывчатого вещества и его тип. В устройстве, реализованном в данном способе, для облучения контролируемого объекта формируют импульсный СВЧ-сигнал в виде последовательности пачек импульсов с несущей частотой импульсов каждой последующей пачки, отличающейся от несущей частоты импульсов предыдущей пачки на предварительно заданную величину. В устройстве, реализованном в данном способе, несущая частота импульсов последующей пачки больше несущей частоты импульсов предыдущей пачки. В устройстве, реализованном в данном способе, несущая частота импульсов последующей пачки меньше несущей частоты импульсов предыдущей пачки (см. пат. RU №2283485, МПК G01N 22/00, опубл. 27.02.2006 г.).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и сложность обнаружения взрывчатых веществ, большие габариты.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка системы обнаружения и идентификации взрывчатых веществ на входе в здание, обладающей упрощенной конструкцией и системой обнаружения и идентификации взрывчатых веществ, повышенной безопасностью для людей за счет расположения системы на входе в здание.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к упрощению конструкции и обнаружению и идентификации взрывчатых веществ, повышению безопасности людей.

Технический результат достигается с помощью системы обнаружения и идентификации взрывчатых веществ на входе в здание, содержащей память измерительного средства типов взрывчатых веществ, импульсный излучатель, соединенный с источником питания, и датчик приема сигналов с усилителем и аналого-цифровым преобразователем принятого сигнала, при этом она дополнительно снабжена, по крайней мере, двумя тяговыми реле, установленными на входных дверях здания с возможностью их блокирования, а импульсный излучатель, которых взято, по, крайней мере, три и каждый из которых состоит из корпуса с радиационной защитой, в котором установлены источники гамма- и рентгеновского излучения и рефрактор, с помощью которого эти излучения образуют устойчивое спиралевидное существование, причем импульсные излучатели установлены над входной дверью здания полукругом с возможностью образования контактного пространства перед входной дверью, которое переходит в контактное поле перед входной дверью, при этом датчик приема сигналов установлен под контактным полем на расстоянии 4-5 м от входной двери и соединен с памятью измерительного средства типов взрывчатых веществ, причем высота контактного пространства равна высоте, на которую установлен импульсный излучатель, а ширина контактного поля равна 4-5 м.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 дана система обнаружения и идентификации взрывчатых веществ на входе в здание, общий вид.

На фиг.2 то же, импульсные излучатели в количестве 6 штук, образующие контактное пространство и контактное поле на входе в здание.

Осуществление изобретения

Система обнаружения и идентификации взрывчатых веществ на входе в здание состоит из источника питания 1, соединенного с импульсным излучателем 2, которых взято, по крайней мере, три и каждый из которых состоит из корпуса (на фиг. не показан) с радиационной защитой, в котором установлены источники (на фиг. не показаны) гамма-излучения и рентгеновского излучения и рефрактор (на фиг. не показан), с помощью которого эти излучения образуют устойчивое спиралевидное существование, так называемое симбиозное излучение, причем импульсные излучатели 2 установлены над входной дверью 3 здания 4 полукругом с возможностью образования конусного контактного пространства 5, которое попадает на контактное поле 6 перед входной дверью 3, датчика 7 приема сигналов с усилителем и аналого-цифровым преобразователем (на фиг. не показаны) принятого сигнала, по крайней мере, двумя тяговыми реле 8, установленными на входных дверях 3 здания 4 с возможностью их блокирования, причем датчик 7 приема сигналов с усилителем и аналого-цифровым преобразователем установлен под контактным полем 6 на расстоянии 4-5 м от входной двери 3 и соединен с памятью измерительного средства 9 типов взрывчатых веществ, при этом высота контактного пространства 5 равна высоте, на которую установлен импульсный излучатель 2, а ширина контактного поля 6 равна 4-5 м.

Система обнаружения и идентификации взрывчатых веществ на входе в здание работает следующим образом.

Систему обнаружения и идентификации взрывчатых веществ устанавливают следующим образом. Над входной дверью 3 здания 4, например метрополитена, театра, музея, госучреждения и так далее, закрепляют полукругом импульсные излучатели 2 с возможностью включения в источник питания 1 и дальнейшего образования конусного контактного пространства 5, которое попадает на контактное поле 6, ширина которого равна 4-5 м, перед входной дверью 3, под контактным полем 6 устанавливают датчик 7 приема сигналов с усилителем и аналого-цифровым преобразователем, который соединяют с памятью измерительного средства 9 типов взрывчатых веществ, а на дверях 3 здания 4 устанавливают, по крайней мере, два тяговых реле 8 с возможностью блокирования двери 3.

Импульсный выключатель 2, которых взято в данной системе в количестве 6 штук и расположенных полукругом, включают в источник питания 1, от которого электрический ток подают на импульсные излучатели 2, каждый из которых состоит из корпуса с радиационной защитой, в котором установлены источники гамма-излучения и рентгеновского излучения соответственно 147 ед. и 250 ед. в этом соотношении (см. Л. Купер «Физика для всех» под ред. доктора физико-математических наук Ю.А.Кравцова изд. «Мир», 1974 г., гл. 46, с.231-253) с помощью рефрактора, эти излучения при выходе из корпуса образуют устойчивое спиралевидное существование, которое поддается настройке на необходимый алгоритм (см. Л.Г.Асламазов, А.А.Варламов «Удивительная физика», изд. «Наука», гл. ред. физико-математической литературы, Москва, 1988 г., часть 3, с.114-150), (см. «Элементарный учебник физики» под. ред. ак. Г.С.Лансберга, т.1, изд. «Наука», гл. ред. Физико-математической литературы, Москва, 1988 г., гл.12, с.410-420), (см. Б.Н. Иванов «Законы физики», изд. «Высшая школа», 1986 г., гл.4, с.81-113), так называемое симбиозное излучение, которое образует конусное контактное пространство 5 (см. В.И.Григорьев, Г.Я.Мякишев «Силы в природе», изд. «Наука», гл. редакция физико-математической литературы, Москва, 1978 г., гл.5, с.273-310) перед входной дверью 3 и которое попадает на контактное поле 6 перед входной дверью 3 шириной 4-5 м, расстояние, которое необходимо при прохождении людей в здание 4 для фиксации датчиком 7 приема сигналов с усилителем и аналого-цифровым преобразователем, чтобы зафиксировать, усилить, произвести аналого-цифровые преобразования и передать данные в память измерительного средства 9 типов взрывчатых веществ, в которую предварительно занесены и имеются данные о параметрах всех взрывчатых веществах, произвести идентификацию взрывчатого вещества, основанного на распознавании молекулярного состава взрывчатого вещества, путем просвечивания симбиозным излучением, так как любое взрывчатое вещество состоит из молекул и соответственно атомов, которые имеют электроны. В случае обнаружения путем идентификации взрывчатого вещества сигнал автоматически подается на тяговые реле 8, которое блокирует двери 3 здания 4.

Таким образом, импульсный излучатель 2 образует постоянное конусное контактное пространство 5 и контактное поле 6, с помощью которого у потока людей, проходящих через данное расстояние, определяют наличие взрывчатого вещества с последующим блокированием дверей 3.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- упрощение конструкции;

- упрощение обнаружения и идентификации взрывчатых веществ;

- повышение безопасности людей.

Источники информации

1. В.И.Григорьев, Г.Я.Мякишев «Силы в природе», изд. «Наука», гл.ред.физико-математической литературы, Москва, 1978 г., гл.5, стр.273-310.

2. Л.Г.Асламазов, А.А.Варламов «Удивительная физика», изд. «Наука», гл.ред.физико-математической литературы, Москва, 1988 г., ч.3, стр.114-150.

3. «Элементарный учебник физики» под ред. академ. Г.С.Ландсберга, изд. «Наука», гл.ред.физико-математической литературы, Москва, 1988 г., том 1, гл.12, стр.410-420.

4. «Физика для всех» под ред. доктора физико-математических наук Ю.А.Кравцова, изд. «Мир», Москва, 1974 г., гл.46, стр.231-253.

5. Б.Н.Иванов «Законы физики», изд. «Высшая школа», Москва, 1986 г., гл.4, стр.81-113.

6. Дж.Б.Мэрион «Физика и физический мир», изд. «Мир», Москва, 1976 г., гл.12-16, стр.387-573.

Использование: для обнаружения и идентификации взрывчатых веществ на входе в здание. Сущность заключается в том, что система обнаружения и идентификации взрывчатых веществ на входе в здание содержит память измерительного средства типов взрывчатых веществ, импульсный излучатель, соединенный с источником питания, и датчик приема сигналов с усилителем и аналого-цифровым преобразователем принятого сигнала, при этом система дополнительно снабжена, по крайней мере, двумя тяговыми реле, установленными на входных дверях здания с возможностью их блокирования, а импульсных излучателей взято, по крайней мере, три, каждый из которых состоит из корпуса с радиационной защитой, в котором установлены источники гамма- и рентгеновского излучения и рефрактор, с помощью которого эти излучения образуют устойчивое спиралевидное существование, причем импульсные излучатели установлены над входной дверью здания полукругом с возможностью образования контактного пространства перед входной дверью, которое переходит в контактное поле перед входной дверью, при этом датчик приема сигналов установлен под контактным полем на расстоянии 4-5 м от входной двери и соединен с памятью измерительного средства типов взрывчатых веществ, причем высота контактного пространства равна высоте, на которую установлен импульсный излучатель, а ширина контактного поля равна 4-5 м. Технический результат: упрощение конструкции, а также повышение эффективности обнаружения и идентификации взрывчатых веществ. 2 ил.

Система обнаружения и идентификации взрывчатых веществ на входе в здание, содержащая память измерительного средства типов взрывчатых веществ, импульсный излучатель, соединенный с источником питания, и датчик приема сигналов с усилителем и аналого-цифровым преобразователем принятого сигнала, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена, по крайней мере, двумя тяговыми реле, установленными на входных дверях здания с возможностью их блокирования, а импульсных излучателей которых взято, по крайней мере, три, и каждый из которых состоит из корпуса с радиационной защитой, в котором установлены источники гамма и ренгеновского излучения и рефрактор, с помощью которого эти излучения образуют устойчивое спиралевидное существование, причем импульсные излучатели установлены над входной дверью здания полукругом с возможностью образования контактного пространства перед входной дверью, которое переходит в контактное поле перед входной дверью, при этом датчик приема сигналов установлен под контактным полем на расстоянии 4-5 м от входной двери и соединен с памятью измерительного средства типов взрывчатых веществ, причем высота контактного пространства равна высоте, на которую установлен импульсный излучатель, а ширина контактного поля равна 4-5 м.