МОБИЛЬНЫЙ ИНСПЕКЦИОННО-ДОСМОТРОВЫЙ КОМПЛЕКС Российский патент 2017 года по МПК G01N23/04 

Изобретение относится к области технических средств бесконтактного рентгеновского досмотра крупногабаритных объектов и может использоваться для обнаружения в них незаконных скрытых вложений, например наркотиков, взрывчатых веществ, оружия и др., на таможенных и полицейских пунктах пропуска и контроля.

Известны три вида инспекционно-досмотровых комплексов (ИДК): стационарные, легковозводимые и мобильные. Наиболее дешевыми, эффективными и удобными в эксплуатации являются мобильные инспекционно-досмотровые комплексы (МИДК) [1].

Подавляющее большинство МИДК как российского, так и зарубежного производства имеют единый принцип работы (сканирование объекта контроля веерообразным рентгеновским пучком) и типовой набор функциональных систем, входящих в их состав [2]. Нормативным документом, определяющим состав любого мобильного ИДК и регламентирующим их эксплуатацию, является [3, п. 3.7].

Известные МИДК, являющиеся аналогами, в рабочем состоянии разворачивают стрелу с детекторной линейкой, образуя при этом так называемые П-образные «ворота», в створе которых располагается контролируемый крупногабаритный объект. Перед началом сканирования источник рентгеновского излучения (ИРИ) и связанные с ним П-образные «ворота» опускаются как можно ближе к поверхности рабочей площадки. Это необходимо для того, чтобы можно было просвечивать не только верхние, но и нижние части объекта контроля (ОК).

Однако при этом заметно ухудшается амортизация автомобильного тягача или стабилизация ИРИ и «ворот» в горизонтальном положении при перемещении МИДК во время сканирования по рабочей площадке с имеющимися на ней неровностями. Такая ситуация возникает часто: при досмотре ОК в полевых условиях на недостаточно выровненной рабочей площадке (например, сотрудниками ГИБДД и оперативными работниками полиции); на бетонированной площадке таможенного пункта пропуска, но имеющей большую наледь в весенне-зимний и осенне-зимний периоды эксплуатации. В связи с тем, что ИРИ и «ворота» через поворотный механизм жестко связаны с шасси автомобильного тягача, то ухудшение стабилизации указанных важных функциональных узлов МИДК приводит к возникновению поперечного раскачивания П-образных «ворот» относительно неподвижного объекта контроля, что снижает качество получаемого рентгеновского изображения ОК за счет «смазывания» и искажения отдельных его фрагментов. Так как габариты и масса «ворот» существенны, то и их раскачивание может быть значительным. Следует отметить, что к раскачиванию «ворот» может привести и воздействие ветра на их конструкцию.

Наиболее близким по техническому решению является МИДК серии HCV-Mobile, широко применяющийся не только в России, но и за рубежом, и производимый всемирно известной немецкой компанией Smiths Detection (Heiman). Общая характеристика одной из модификаций данной серии МИДК и порядок ее применения описаны в [4, 5].

Данный МИДК может находиться в двух состояниях: походном (или маршевом) и рабочем (или развернутом). На фиг. 1а) и б) изображен внешний вид МИДК в походном состоянии соответственно вид сбоку и сзади. На чертеже цифрами обозначено: 1 - оборудование МИДК на автомобильном шасси, 2 - автомобильное шасси, 3 - источник рентгеновского излучения, 4 - стрела в сложенном положении, 5 - поворотный механизм источника излучения со стрелой, 6₁-6₆ - пневматические рессоры (или пневматические подушки) по количеству колес в комплексе (в настоящем случае - шесть колес и шесть пневморессор), 7₁-7₆ - амортизаторы (также по количеству колес в комплексе).

В походном состоянии при передислокации МИДК является обычным транспортным средством, которое передвигается по автодорогам общего пользования. При этом плавность хода обеспечивает штатная пневматическая подвеска Mercedes Actros, которая позволяет нивелировать резкие удары и незначительные вибрации во время передвижения МИДК по некачественным дорогам. На фиг. 2 представлен внешний вид одной из подвесок МИДК HCV-Mobile (в данном случае - задней), где цифрами обозначено: 6₁-6₆ - пневматические рессоры, 7₁-7₆ - амортизаторы. Следует отметить, что конструкции пневматических подвесок самых различных автомобилей аналогичны между собой.

Главная задача пневматических рессор - оптимальное обеспечение плавности движения МИДК по неровной дороге. Высота пневморессор может изменяться в зависимости от давления воздуха в них: выше давление → больше высота пневморессор → больше дорожный просвет у комплекса. Этим процессом автоматически управляет компьютерная система, подающая сжатый воздух во все пневморессоры так, чтобы автомобильное шасси оставалось горизонтальным независимо от веса автомобиля или от неровностей на дорогах. Подачей воздуха в пневморессоры можно управлять и в вручную, например, для принудительного изменения дорожного просвета у комплекса.

При совершении марша МИДК по дорогам общего пользования резкие колебания кузова комплекса гасят амортизаторы, обычно представляющие собой конструкцию из поршня, скользящего в заполненном маслом цилиндре. Такие колебания возникают при относительно глубоких ямках или существенных выступах на дорогах.

Как отмечалось выше, в рабочем (развернутом) состоянии для максимального охвата объекта контроля по высоте при его сканировании комплекс размещают в максимально нижнее положение (см. фиг. 3), для чего осуществляется сброс давления сжатого воздуха во всех пневморессорах до минимально допустимого значения. Но сброс давления в пневморессорах неизбежно приводит к резкому снижению их рабочих характеристик по обеспечению плавности хода МИДК на площадке или, иными словами, по обеспечению стабилизации в горизонтальном положении ИРИ и П-образных «ворот» при сканировании объекта контроля.

Это, в свою очередь, приводит к раскачиванию ИРИ и «ворот» и, как следствие, к некоторому искажению рентгеновского изображения ОК, т.е. к снижению его качества. В этом и заключается недостаток прототипа.

Для исключения данного недостатка необходимо:

а) применять МИДК на идеально ровной рабочей площадке;

б) использовать соответствующие системы стабилизации ИРИ с развернутой стрелой.

Первый путь не всегда выполним, так как МИДК применяются, как указывалось выше, и в полевых условиях, на заснеженных рабочих площадках, где неизбежно будут кочки, выбоины, ухабы и т.п.

Второй путь предпочтительнее, так как позволяет использовать МИДК на различных по состоянию рабочих площадках.

Целью предлагаемого изобретения является повышение качества рентгеновских изображений объектов контроля за счет стабилизации в горизонтальном положении ИРИ и П-образных «ворот», т.е. за счет сглаживания или, по возможности, полного исключения их поперечного раскачивания при движении МИДК по неровной рабочей площадке при сканировании объектов контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в мобильный инспекционно-досмотровый комплекс, содержащий оборудование комплекса, установленное на автомобильном шасси, источник рентгеновского излучения, стрелу с детекторной линейкой, образующие в рабочем положении комплекса П-образиые «ворота», в створе которых располагается крупногабаритный объект контроля, поворотный механизм ИРИ и «ворот», а также пневматические рессоры и амортизаторы автомобильного шасси по количеству колес в автомобильном тягаче, дополнительно между автомобильным шасси и поворотным механизмом введен стабилизирующий механизм, состоящий из неподвижной и подвижной платформ, соединенных между собой посредством стержня, позволяющего вращаться подвижной платформе относительно неподвижной, причем неподвижная платформа жестко связана с автомобильным шасси, подвижная платформа жестко связана с поворотным механизмом ИРИ и «ворот», а между платформами по их периметру попарно установлены дополнительные пневматические рессоры и амортизаторы, количество которых зависит от формы платформ.

Принцип действия мобильного инспекционно-досмотрового комплекса поясняется фиг. 4, на которой изображен его вид сбоку в походном состоянии; фиг. 5, на которой представлен вид сзади МИДК в рабочем состоянии, а также фиг. 6, где представлен чертеж стабилизирующего механизма.

Мобильный ИДК включает в себя оборудование комплекса 1, размещенное на автомобильном шасси 2, источник рентгеновского излучения 3, стрелу 4 с детекторной линейкой, поворотный механизм ИРИ и «ворот» 5, основные пневматические рессоры по количеству колес в автомобильном тягаче 6₁-6₆, основные амортизаторы (также по количеству колес в комплексе) 7₁-7₆, стабилизирующий механизм 8, состоящий из двух платформ: подвижной (качающейся) 8₁ и неподвижной 8₂. Эти платформы между собой соединяются (по типу рояльной петли) посредством стержня 9. Стержень соединяет между собой детали и позволяет им вращаться на нем относительно друг друга или одна деталь относительно неподвижной другой. Неподвижная платформа 8₂ жестко связана с автомобильным шасси 2, а на подвижной платформе жестко устанавливается поворотный механизм 5, который разворачивает ИРИ 3 со стрелой 4 в рабочее состояние. Кроме того, в состав МИДК входят четыре дополнительные пневморессоры 10₁-10₄, четыре дополнительных амортизатора 11₁-11₄ и четыре фиксатора ИРИ 12₁-12₄.

Дополнительные амортизаторы и пневморессоры размещаются попарно по углам стабилизирующего механизма между двумя прямоугольными платформами (неподвижной и качающейся). Количество дополнительных амортизаторов и пневморессор может быть иным, что зависит от конкретной реализации МИДК.

Фиксаторы ИРИ 12₁-12₄ являются съемными элементами МИДК и устанавливаются для предотвращения возможного раскачивания ИРИ со сложенной стрелой при движении МИДК по автодорогам. Они могут крепиться между подвижной платформой 8₁ и шасси автомобиля 2 (как показано на фиг. 4) или другими способами. В рабочем состоянии при сканировании ОК фиксаторы не устанавливаются (см. фиг. 5). Количество фиксаторов также может быть иным.

В створе «ворот» МИДК аналогично располагается крупногабаритный объект контроля, например автотранспортное средство.

На фиг. 6 представлен чертеж основного функционального узла предлагаемого изобретения - стабилизирующего механизма (вид прямо, сверху и сбоку), а также для наглядности его устройства - два разреза данного механизма. Длина стержня и соединяющих им выступов обеих платформ (два выступа - в неподвижной платформе и один - в подвижной) может быть как меньше габаритной длины платформ (как показано на фиг. 6, вид прямо и сверху), так и равна их длине. Это зависит от двух основных факторов: от общего веса ИРИ и «ворот» и от крепости используемого для их изготовления материала (например, титановый сплав или обычная сталь). Очевидно, что, чем больше вес ИРИ и «ворот», тем длиннее должны быть выступы и, соответственно, стержень. Ширина выступов платформ (фиг. 6, вид сбоку) также может быть различной и достигать габаритной ширины платформ. А габаритные размеры самих платформ (длина и ширина) и их толщина зависят, безусловно, от массогабаритных параметров ИРИ и «ворот».

Мобильный ИДК работает следующим образом.

В походном состоянии стрела 4 сложена и расположена вдоль оси симметрии автомобильного тягача, давление воздуха в основных и дополнительных пневматических рессорах номинальное, подвижная (качающаяся) платформа 8₁ стабилизирующего механизма жестко зафиксирована с помощью фиксаторов 12₁-12₄.

При прибытии на место проведения сканирования объектов контроля происходит перевод МИДК из походного (маршевого) состояния в рабочее, а именно:

- поворот ИРИ со стрелой с помощью механизма 5 перпендикулярно оси симметрии автомобильного тягача;

- раскладывание стрелы 4 с детекторной линейкой и образование П-образных «ворот»;

- опускание ИРИ и П-образных «ворот» вниз к рабочей площадке путем снижения давления воздуха в основных пневматических рессорах 6₁-6₆ до минимально-допустимого значения;

- расфиксация подвижной платформы стабилизирующего механизма (или ИРИ со стрелой), т.е. удаление фиксаторов 12₁-12₄.

После проведения данных подготовительных операций МИДК готов к сканированию крупногабаритных объектов.

С удалением фиксаторов происходит исключение жесткой связи между подвижной (качающейся) платформой 8 и автомобильным шасси 2.

В то же время из конструкции видно, что при движении МИДК по неровностям неподвижная платформа 8₂ будет совершать синхронные раскачивания вместе с автомобильным шасси 2, так как она с ним жестко связана.

Выше отмечалось, что при снижении давления воздуха в рессорах будет наблюдаться раскачивание «ворот». Очевидно, что раскачивания П-образных «ворот» возможны в основном в поперечной плоскости МИДК в силу их бокового расположения от тягача и значительных массогабаритных параметрах. В продольной плоскости раскачивания «ворот» теоретически возможны, но они будут незначительными опять же в силу конструкции и расположения «ворот» на шасси, а также медленной скорости движения МИДК при сканировании ОК (от нескольких сотен метров до нескольких километров в час в зависимости от вида и типа МИДК). Поэтому в предлагаемом изобретении применяется именно такая конструкция стабилизирующего механизма - стабилизация от качания подвижной платформы 8₁ только в одной боковой плоскости.

Для предотвращения раскачивания П-образных «ворот» при движении МИДК по неровной рабочей площадке давление в дополнительных пневморессорах 10₁-10₄ должно оставаться номинальным и одинаковым. Тогда эти рессоры и дополнительные амортизаторы 11₁-11₄ и будут поддерживать платформу 8₁ в стабильном (горизонтальном) положении независимо от положения и дестабилизирующего воздействия неподвижной платформы 8₂ (или автомобильного шасси). Это исключит раскачивание П-образных «ворот» на любых по качеству рабочих площадках.

Таким образом, в изобретении путем несложных изменений в конструкции МИДК, в частности путем введения дополнительных пневматических рессор и амортизаторов в стабилизирующий механизм, исключены при сканировании ОК раскачивания ИРИ с П-образными «воротами», что, в свою очередь, исключает искажения и «смазывания» отдельных фрагментов рентгеновских изображений объектов контроля, т.е. повышает качество проводимого досмотра крупногабаритных грузов и транспортных средств.

Источники информации

1. Малышенко Ю.В. и др. Начальная подготовка персонала инспекционно-досмотровых комплексов: учебник. - Владивосток: Владивостокский филиал Российской таможенной академии, 2010. - 460 с.

2. Вербов В.Ф. и др. Таможенное дело: инспекционно-досмотровые комплексы России и зарубежных государств: учебное наглядное пособие. - Ростов-на-Дону: Ростовский филиал Российской таможенной академии, 2015. - 146 с.

3. Приказ Федеральной таможенной службы России от 24.01.2005 №52 «Об утверждении Концепции создания системы таможенного контроля крупногабаритных грузов и транспортных средств».

4. Вербов В.Ф. и др. Таможенное дело: теория и практика применения мобильных инспекционно-досмотровых комплексов: учебник. - Ростов-на-Дону: Ростовский филиал Российской таможенной академии, 2015. - 292 с.

5. HCV-Mobile. Heiman CarqoVision mobile: учебное пособие технического специалиста. Издательство «Smiths Heiman», 2007. (прототип).

Использование: для досмотра крупногабаритных объектов на таможенных и полицейских пунктах пропуска и контроля с целью обнаружения незаконных скрытых вложений. Сущность изобретения заключается в том, что в классическую конструкцию между поворотным механизмом и автомобильным шасси мобильного инспекционно-досмотрового комплекса (МИДК) дополнительно введен стабилизирующий механизм, состоящий из двух платформ, неподвижной и подвижной (качающейся), связанных между собой посредством стержня. Неподвижная платформа жестко связана с шасси автомобиля, подвижная платформа жестко связана поворотным механизмом, на котором устанавливается источник рентгеновского излучения (ИРИ) со стрелой. Между платформами по углам ставятся попарно пневматические рессоры и амортизаторы. Технический результат: повышение качества рентгеновских изображений объектов контроля за счет стабилизации в горизонтальном положении источника рентгеновского излучения (ИРИ) и П-образных «ворот». 6 ил.

Мобильный инспекционно-досмотровый комплекс, содержащий оборудование комплекса, установленное на автомобильном шасси, источник рентгеновского излучения (ИРИ), стрелу с детекторной линейкой, образующие в рабочем положении комплекса П-образные «ворота», в створе которых располагается крупногабаритный объект контроля, поворотный механизм ИРИ и «ворот», а также пневматические рессоры и амортизаторы автомобильного шасси по количеству колес в автомобильном тягаче, отличающийся тем, что в его состав между автомобильным шасси и поворотным механизмом дополнительно введен стабилизирующий механизм, состоящий из неподвижной и подвижной платформ, соединенных между собой посредством стержня, позволяющего вращаться подвижной платформе относительно неподвижной, причем неподвижная платформа жестко связана с автомобильным шасси, с подвижной платформой жестко связан поворотный механизм ИРИ и «ворот», а между платформами по их периметру попарно установлены дополнительные пневматические рессоры и амортизаторы, количество которых зависит от формы платформ, причем подвижная платформа при необходимости может фиксироваться от вращения с помощью специальных фиксаторов.