BRPI0615683A2 - equipamentos de monitoramento e detecção de ameaças - Google Patents

Abstract

EQUIPAMENTOS DE MONITORAMENTO E DETECçãO DE AMEAçAS. A presente invenção está relacionada em geral com um equipamento de monitoramento e detecção de ameaças com um sistema de vídeo integrado. Mais particularmente, a presente invenção é direcionada para equipamento para uso como sistema público de segurança e de mensagens de emergência adaptado para detectar e identificar ameaças no ambiente circundante exibir informações úteis relativas à ameaça ou outras informações públicas para o público.

Description

"Equipamentos de Monitoramento e Detecção de Ameaças"

Relatório Descritivo

Este pedido reivindica a prioridade do Pedido Provisório de número de série 60/714,479 depositado em 6 de setembro de 2005, cujo conteúdo inteiro é por este meio aqui incorporado por referência.

Campo da Invenção

A presente invenção relaciona-se em geral com um equipamento de detecção e monitoramento de ameaças com um sistema de vídeo integrado. Mais particularmente, a presente invenção é dire- cionada a um equipamento para uso como sistema de mensagens de emergência e segurança pública adaptado para detectar e identificar ameaças no ambiente circundante e exibir informações úteis relativas à ameaça ou outras informações para o público.

Antecedentes da Invenção

Com o advento e o crescimento de grupos de terror em torno do mundo, inter alia, tornou-se necessário ter a capacidade de detectar substâncias e metodologias perigosas na ocasião mais anteci- pada. Por exemplo, a detecção de radiação e materiais nucleares, substâncias químicas, materiais biológicos, explosivos, contrabando, substâncias químicas e pessoas humanas perigosos é de extrema importância na sociedade de hoje. Devido às complexidades que circundam a presença e a identificação dos instrumentos extensivos de destruição disponíveis para os terroristas, não existe, até o presente, instrumentação nem metodologia disponíveis pelas quais possa ser combatida uma grande variedade de agentes potencialmente destrutivos.

O objetivo do pedido descrito na Patente US 7.012.520 e Patente US 7.046.138 é por este meio aqui incorporado por referência.

A presente invenção resolve os inconvenientes em siste- mas de detecção de ameaças de sistemas do estado da técnica, ao mesmo tempo em que proporciona as características desejáveis acima mencionadas.

Sumário da Invenção

O propósito e as vantagens da invenção serão descritos e evidentes a partir da descrição e desenhos que se seguem, assim como também serão aprendidos pela prática da invenção.

A presente invenção relaciona-se em geral com um equipamento de detecção e monitoramento de ameaças com sistema de vídeo integrado. É um sistema de segurança pública e de mensagens de emergência projetado e desenvolvido para resolver a escassez de fundos com que as cidades se defrontam, à medida que tentam satisfa- zer as necessidades hodiernas de segurança por publicidade para ajudar a suportar os custos associados aos equipamentos. Embora projetados para operar como sistemas standáíone, o objetivo último é que o sistema se torne parte de um sistema global instalado nas cida- des à volta do mundo.

Geralmente, o equipamento de detecção e monitoramento de ameaças da invenção inclui um dispositivo de vídeo que compreende uma tela de visão, tal como uma tela plana LCD, para exibir informa- ções de valor para o público. Essas informações podem relacionar-se com a presença de qualquer tipo de arma de destruição em massa (WMD), acompanhadas por instruções dando diretivas para segurança.

O equipamento inclui também um ou mais sensores para detectar uma ameaça ou para monitorar o ambiente integrado com o dispositivo de vídeo. Os sistemas lógicos estão presentes para proces- sar informações a partir dos sensores e utilizam essas informações para produzir mensagens apropriadas para o uso público. Outras informa- ções lógicas podem estar presentes para operar os sensores de modo a obter um resultado final predeterminado. Também está incluído um dispositivo de comunicações acoplado a uma rede que transmite infor- mações relacionadas com uma ameaça detectada e responde a instru- ção remota para ocasionar a exibição de informações relevantes. Um dos sensores presentes mais importantes é um sistema de câmara de vetoriamento de alta velocidade que é operado por um sistema lógico associado que pode observar o comportamento suspeito das pessoas e, depois, gravar o comportamento. As informações registradas são analisadas, depois, transmitidas para ação, conforme pretendido. A câmara pode também monitorar consumidores potenciais de produtos e/ou companhias anunciadas no dispositivo de vídeo para determinar a eficácia da publicidade.

O equipamento incorpora um Centro de Análise e Monito- ramento de Operações Globais (GOMAC) para proporcionar serviços contínuos de monitoramento profissional, de manutenção, de ajuda técnica e garantias de controle de qualidade. O GOMAC é integrado na rede de computadores do equipamento para monitorar, gravar, analisar, alertar e ativar contramedidas eletrônicas automáticas pré-aprovadas, quando for detectada uma ameaça pelo equipamento. O sistema sofisticado de notificações automatizadas do GOMAC confirma o fun- cionamento adequado de cada detector implantado.

Deste modo, o presente equipamento satisfaz uma variedade de objetivos que inclui: proporcionar uma face pública para a segurança interna; permitir que oficiais públicos dirijam o acesso para comunicação com os cidadãos; um meio para gerenciamento de emer- gências para proporcionar anúncios da amplidão dos sistemas, por exemplo, para suplementar o sistema de gerenciamento de tráfego fornecendo informações para prevenir a formação de tráfego adicional em demoras de tráfego, construção de estradas ou acidentes; e como uma fonte de receitas importantes para cobertura de todos os aspectos de iniciativas de segurança interna.

A interface entre este equipamento e o público é um monitor de tela de visão plana, robusto, LCD. Os equipamentos podem ser instalados e deslocados através de qualquer área metropolitana nas estações de transporte público; dentro de trens e ônibus; paradas e abrigos de ônibus; em edifícios-chave estratégicos; e em eventos alta- mente freqüentados. Podem ainda ser montados numa instalação (por exemplo, uma instalação de rua tal como um abrigo de ônibus) ou instalados como um quiosque independente.

De preferência, o equipamento ativará o operador para se concentrar neste mercado com capacidades expandidas de gerencia- mento de emergências para servir o bem público provendo informações importantes sobre situações de emergência, assim como também sobre o tráfego e relatórios de notícias para facilitar a comutação - economi- zando tanto tempo quanto dinheiro.

Deve ser entendido que tanto a descrição geral preceden- te como a descrição detalhada seguinte são exempliílcativas e propor- cionadas apenas com propósitos de explicação e não são restritivas da invenção, conforme reivindicada. As características e objetivos adicio- nais da presente invenção tornar-se-ão mais completamente evidentes na descrição seguinte das modalidades preferidas e das Reivindicações anexadas.

Breve Descrição dos Desenhos

Ao descrever as modalidades preferidas, é feita referência às Figuras dos desenhos anexos em que partes semelhantes têm números de referência semelhantes e em que:

a Figura 1 é uma vista em perspectiva do equi- pamento como um quiosque standalone construído de acordo com esta invenção;

a Figura 2 é uma uma vista em perspectiva explodida da estrutura de base do quiosque mostrado na Figura 1; e

a Figura 3 é uma projeção frontal esquemática que mostra como as partes operacionais são localizadas dentro do quiosque da Figura 1. Deve ficar entendido que a presente invenção não é limitada às modalidades preferidas ilustradas.

Descrição Detalhada da Invenção

Com referência em geral às Figuras 1, 2 e 3 após revisão desta descrição, será observado que o equipamento da presente inven- ção pode ser geralmente incorporado em numerosas configurações.

Com referência, agora, a uma modalidade preferida ilustrada nas Figuras 1 e 2, o equipamento de detecção e monitoramen- to de ameaças 10 tem um painel de porta frontal 11, um painel de porta traseira 12 e dois painéis laterais protetores 13 que ficam opostos um ao outro e adjacente às referidas portas, de maneira a formar um alojamento substancialmente retangular 15. O alojamento 15 também compreende um membro de fechamento superior 14 e um membro de fechamento inferior 16, que, quando combinados com o painel da porta frontal 11, o painel da porta traseira 12 e os painéis laterais protetores 13, definem uma câmara interior para receber as sub-montagens de operação do equipamento 10. Será observado que o alojamento 15 será construído com segurança para impedir danos e infiltrações relaciona- das com o tempo. Na modalidade preferida, o equipamento 10 é feito apenas de materiais e camadas resistentes ao tempo e que são herméti- cos, à prova de chuvas, à prova de umidade/condensação e resistentes à luz solar /UV. Por exemplo, o equipamento 10, que é construído usando materiais e/ou métodos de alta tecnologia, pode ser feito de lâminas e barras de aço/inoxidável e/ou composições. O uso destes materiais de alta tecnologia amortecerá vibrações potencialmente prejudiciais do ambiente circundante do equipamento. Os materiais usados devem também ser capazes de proteger contra interferência eletromagnética (EMI) e interferência de rádio-frequência (RFI).

Também, agora, com referência à Figura 3, um dispositi- vo de vídeo 20 compreende uma tela de visão plana 21, um sistema de alto-falantes 26 e um alojamento climatizado de proteção 15. Na moda- lidade preferida, o dispositivo de vídeo 20 é fixado na parte superior cada painel lateral protetor 13 com a tela 21 confrontando exteriormen- te para possibilitar a visão do público. O dispositivo de vídeo 20 exibe informações de interesse na tela 21 tais como informações de mensa- gens de segurança e emergência públicas. Também pode exibir anún- cios predeterminados para o público em intervalos predeterminados. A tela 21 é baseada em LCD ou tecnologia de tela de plasma e é equipada com tecnologia de clareamento de visão que a ativa para ficar de alto brilho ou transfletiva a cores. O sistema de alto-falantes 26 proporcio- nará áudio para as imagens de vídeo mostradas no dispositivo de vídeo 20. Será observado que a invenção pode acomodar numerosas opções e configurações de montagem. Também será observado que pode ser usado qualquer número de dispositivos de vídeo 20 e sistemas de altofalantes 26 com a presente invenção, assim como também uma variedade de tamanhos.

Um vetor de câmara 22 é fixado ao membro de fechamen- to superior 14 por meio de uma montagem cilíndrica de sensor 23. Na modalidade preferida da presente invenção, o vetor de câmara 22 consiste em máquinas fotográficas de vetoriamento de alta velocidade e é fixado em torno da circunferência da montagem de sensor 23 para permitir capacidades de captura de imagens em 360 graus, movimentos panorâmicos, desvios de imagem e de zoom. O vetor de câmara 22 é operado por um sistema lógico associado e incorpora software de reconhecimento facial e de comportamento para observar e interpretar as características e comportamento facial de qualquer indivíduo no seu alcance de vista. O software de reconhecimento facial e de comporta- mento utiliza especificamente o referido sistema lógico e o vetor de câmara 22 para analisar as suas cercanias em tempo real e identificar comportamentos humanos potencialmente perigosos ou suspeitos, incidentes ou objetos. O comportamento observado pode, então, ser gravado e transmitido para ação, conforme pretendido. O vetor de câmara 22 pode também monitorar consumidores potenciais dos produ- tos e/ou companhias anunciadas no dispositivo de vídeo 20 para deter- minar a eficácia da publicidade.

Como mostrado na Figura 3, o sistema de alto-falantes de transmissão em massa 27 permitirá transmitir mensagens áudio de emergência e informações de interesse público.

O equipamento 10 alojará também, em standalone ou combinações múltiplas, características com a capacidade de rede celular, satélite, rádio digital (ponto a ponto ou multipontos) e sistemas de WiFi. Estas características servirão o propósito de intensificar as comunicações em localizações específicas ou remotas para uso por entidades privadas ou utilidades públicas numa base "pay per usé' (pague conforme o uso) ou na base de contrato. Estas características poderiam também ser deslocadas para áreas perturbadas ou devasta- das por desastres naturais ou pela mão do homem.

O equipamento 10 incluirá um vetor de antena 25 compreendido de qualquer combinação dos seguintes: celular, satélite, rádio digital (ponto a ponto ou multipontos) e antenas de WiFi sob medida para acomodar o equipamento de comunicações, segundo exigido para satisfazer os requisitos de equipamento específico.

Conforme mostrado na Figura 2, a câmara interior para receber as submontagens de operação é definida por quatro membros estruturais de suporte 25. As submontagens de operação são compre- endidas de sensores para detectar uma ameaça ou para monitoramento das cercanias em que estão integradas com o dispositivo de vídeo 20, os sistemas lógicos que processam informações a partir dos sensores e outros componentes mecânicos necessários para a funcionalidade do sistema. Os sistemas lógicos utilizam informações processadas a partir dos sensores a fim de produzir mensagens apropriadas para serem exibidas no dispositivo de vídeo 20 para uso público. A câmara interior é, de preferência, dividida horizontalmente por prateleiras em terminais verticalmente alinhados 30, como mostrado na Figura 3. Dentro da câmara interior estão qualquer número de uma variedade de sub- montagens tais como: um detector nuclear, um detector radiológico, um sistema de detecção de traços assistido por computador, um detector de tiro, uma câmara, um software de reconhecimento de comportamento, um software de interceptação de voz, um dispositivo de comunicações, altofalantes para direcionamento ao público, baterias, uma unidade de condicionamento/aquecimento do ar, computadores de um sistema de transmissão pública de emergências (EBS), computadores de vetores múltiplos, um sistema de detector de gás para identificar gases específi- cos (tóxicos ou perigosos) e roteadores. Será observado que podem ser usados vários sensores e submontagens de operação com esta invenção.

Cada submontagem de operação pode ser colocada num terminal separado 30. A Figura 3 é uma projeção frontal diagramática que ilustra a maneira pela qual as submontagens de operação podem ficar localizadas dentro da câmara interior. Será observado que, se um equipamento particular não empregar tudo da submontagem de opera- ção da Figura 3, pode ser usado qualquer número de terminais 30 para incorporar diferentes componentes ou submontagens de operação. Os terminais de seleção 30 podem também ser deixados vazios durante o uso. Conforme mostrado, na projeção frontal da Figura 3 está um roteador 35. O roteador 35 é usado como dispositivo de rede de compu- tadores que remete os dados selecionados através da rede de computa- dores da invenção para um destino predeterminado usando uma fibra ótica, fiação, cabo coaxial ou rede sem fio. Vizinhos ao roteador 35 estão os computadores 36 (EBS) do vídeo de transmissão de emergên- cia/marketing 36 que respondem a instrução remota individual. Junto com os computadores EBS 36 estão os computadores 37 (locais) de vetores múltiplos que serão programados com os sistemas lógicos e algoritmos necessários para fazer uso das submontagens de operação da invenção. Será observado que pode ser usado qualquer número de computadores 37 com a invenção.

Como mostrado na Figura 3, existe um dispositivo de comunicações 38. Este componente é usado para colocar em rede os primeiros rádios em resposta (Bombeiros, Polícia, EMS etc.) uns aos outros (interoperabilidade) e devolver as suas transmissões de rádio para um centro de comando (GOMAC) via uma conexão de rede. O centro de comando lincaria, então, as redes de rádio e tráfego de rádio de controle, conforme exigido.

Junto com o dispositivo de comunicações 38 está um sistema de detecção de traços assistido por computador (CATD) 39, descrito com mais detalhes abaixo. Este sensor é capaz de extrair ar a partir do ambiente circundante e determinar se estão presentes explosi- vos, substâncias químicas, contrabando ou outras ameaças. Também está incluído um sistema de detecção nuclear 40, descrito abaixo, que detecta a presença de nêutrons prejudiciais encontrados na maioria das armas nucleares. Limitando o sistema de detecção nuclear 40 na Figura 3 está um sistema de detecção radiológica 41, também descrito mais completamente abaixo. O sistema de detecção radiológica 41 determina se existe radiação no ambiente circundante usando um cristal de Iodeto de Sódio dopado com Tálio para a detecção. Finalmen- te, na ilustração da projeção frontal está uma unidade de condiciona- mento/aquecimento de ar 42 que regula a temperatura do sistema.

Abaixo está uma descrição mais detalhada dos seguintes sensores: o sistema de detecção radiológica 41, o sistema de detecção nuclear 40 e o sistema de detecção de traços assistido por computador 39.

Sistema de Detecção Radiológica

Em geral, o detector de radiação 41 usa um cristal de lodeto de Sódio dopado com Tálio (NaI(Th)) para a detecção. Este cristal é usado com base na sua elevada sensibilidade e tem melhor resolução de energia em comparação com outros cristais de cintilação. Depois que a radiação entra no detector de radiação 41, o cristal cintila e produz uma explosão de luz que é proporcional à energia da radiação que entrou. A explosão de luz a partir do cristal entra num tubo multiplicador de fotografia (PMT) que está fixado no cristal. O PMT, então, dá saída a um pico de tensão que é proporcional à energia da radiação original. O pico de tensão é capturado e digitalizado. Estas informações digitalizadas são, então, enviadas para a memória do detector de radiação 41 para armazenamento. Depois que milhares de raios gama estão digitalizados e armazenados, fica visível um espectro de radiação. Este espectro terá picos que são causadas pelos isótopos específicos que estava gerando a radiação. Medindo a posição dos picos, o isótopo que causou a radiação pode ser identificado e pode-se diferenciar entre fontes múltiplas e "mascaradas".

Os detalhes do processo de detecção são ainda descritos abaixo. A primeira parte do processo de detecção é capturar um espectro que contenha tanta da radiação misteriosa (sinal) quanto possível e tão pouca da radiação de fundo (ruído) quanto possível. Para fazer isto, o tempo de início de aquisição do espectro deve começar assim que a radiação misteriosa estiver presente e parar assim que a radiação misteriosa desaparecer. Esta abordagem não só maximizará a relação do sinal para o ruído do espectro, como também otimizará a estatística de detecção. Para realizar isto, é armazenada uma média móvel de espectros de pequenos intervalos na memória do detector 41. Diferentemente das técnicas convencionais de médias móveis, as médias móveis parciais também são analisadas. Isto proporciona não só as vantagens providas pelo método das médias móveis com respeito à incerteza do tempo de chegada da radiação misteriosa, como também provê alarmes rápidos sobre fontes fortes como o método de teste de relação de probabilidade seqüencial. A análise das várias médias móveis parciais também proporciona um tempo de início da presença da radiação misteriosa.

O patamar de detecção é configurado calculando um nível que seja estatisticamente suficientemente significativo para impedir alarmes falsos devido à flutuação estatística na radiação de fundo. O nível de patamar é tipicamente ajustado em sete desvios padrões acima do fundo. Este nível de patamar proporciona uma taxa de falsos alarmes devida à flutuação estatística que é menor do que 1 por ano. Podem ser configurados patamares mais elevados, se forem exigidas taxas de falsos alarmes mais baixas. O limite é especificado em unidades de desvio padrão; porém, o patamar está de fato relacio- nado com a confiança estatística de uma distribuição de Gaussian com esse número de desvios padrão. Visto que as contagens de radiação seguem a estatística de Poisson, não a estatística de Gaussian, se fosse usado um patamar de desvio padrão puro, a probabilidade de falsos alarmes seria dependente da taxa de radiação de fundo. Para impedir taxas de falsos alarmes inesperadamente elevadas a baixas taxas de radiação de fundo, é usada a verdadeira confiança estatística de uma distribuição de Poisson.

O sistema de detecção de radiação 41 usa um algoritmo muito avançado para acelerar o processo de discriminação e aumentar a velocidade e detecção de isótopos de elevada ameaça.

Quando é detectada radiação, é enviada de volta uma mensagem para o computador local 37 que está monitorando todos os detectores locais. A mensagem inclui informações em virtude da radiação e da faixa de energia da radiação estatisticamente mais signifi- cativa. Freqüentemente, a radiação mais significativa vem do fotopico principal de energia mais baixa do isótopo. Isto pode ser usado para proporcionar aviso rápido para isótopos de elevada ameaça que teriam probabilidade de serem candidatos para uso numa bomba suja. 0 computador local 37 também pode puxar um espectro a partir do detector para análise adicional.

Quando a fonte de radiação deixar a área do detector de radiação 41, o detector automaticamente determina o tempo em que a radiação partiu e salva um espectro a partir do intervalo do início da radiação até o final da radiação. Este espectro é, então, salvo numa memória não volátil no detector 41 e fica disponível para análise pelo computador local.

Além de processar os espectros de alarme, o detector 41 também coleta periodicamente espectros de fundo e se autocalibra usando uma fonte padrão onboard conhecida. O espectro de fundo é usado para calcular patamares de alarme e está disponível para subtra- ção pelo computador local 37 para melhorar a análise de espectros de alarme. O espectro de fundo é coletado continua e simultaneamente, enquanto o detector 41 procura por fontes de radiação de ameaça. No fim do período de coleta de fundos, o detector 41 examina a sua saúde medindo tensões internas e realizando uma calibração de energia.

Quando é coletado um espectro pelo computador local 37, ele é também enviado para o Centro de Análise e Monitoramento e Operações Globais (GOMAC). O GOMAC proporciona suporte para 15 usuários dos detectores de radiação 41 durante 24 horas por dia, 7 dias por semana. Um cientista está disponível para ver o espectro e propor- cionar feedback sobre a causa do alarme, se solicitado. O GOMAC também pode monitorar a alimentação de dados e procurar por anor- malidades do detector que o detector propriamente possa não notar. O GOMAC também pode enviar uma notificação de que é hora de realizar a manutenção preventiva com base em leituras do detector.

Sistema de Detecção Nuclear

O Material Nuclear Especial (SNM) é o material usado em armas nucleares tais como urânio altamente enriquecido (HEU) e plutônio do grau de armamento. Um sistema de detecção apenas de raios gama pode ter dificuldades em distinguir entre certos tipos de materiais radioativos e armas nucleares potenciais. Todos os SNM compartilham uma propriedade comum na medida em que emitem nêutrons. Um sistema de detecção nuclear 40 permite a confirmação de uma detecção possível de SNM. Este sensor também ajuda na detecção de armas nucleares bem protegidas. Os nêutrons são até mais difíceis de parar do que os raios gama.

Alguns tipos de detectores de nêutrons indicarão falsa- mente a presença de nêutrons, se forem sujeitos a um forte feixe de radiação gama. Uma característica chave do detector nuclear 40 é a sua insensibilidade a raios gama. O vidro de lítio 6 é um exemplo deste tipo de detector. O detector nuclear 40 é construído com vidro de lítio 6 especificamente para evitar este problema. A primeira parte do detector é um revestimento de plástico em torno da câmara de detecção. O plástico é usado para moderar os nêutrons, de forma que interajam melhor com o lítio 6. Os nêutrons passam, então, através da parede de metal da câmara. Esta parede de metal é usada para proteger contra radiação alfa e beta que poderia estar presente no fundo, é também usada para completar o circuito do detector de ionização. Uma vez que os nêutrons estejam na câmara, alguns deles interagirão com o lítio 6 nas paredes. Quando um nêutron interage com o lítio 6, produz radia- ção alfa. A radiação alfa interage com o gás e produz uma grande quantidade de ionização. O tamanho da carga de ionização é gravado para determinar se era um nêutron. Os raios gama também produzem ionização do gás, mas, como raios gama não interagem bem com o gás, só produzem uma pequena quantidade de ionização e passam rápida- mente através da câmara com a maior parte de sua energia. A diferen- ciação da quantidade de ionização permite que o sistema de detecção nuclear 40 distinga entre nêutrons e raios gama.

Sistema de Detecção de Traços

Auxiliado por Computador

Como uma das submontagens de operação, um sensor de detecção e identificação química de traços isolará e identificará eficaz- mente substâncias químicas num fluxo de gás de amostra.

Especifica- mente, este sistema de detecção de traços assistido por computador (CATD) 39 pode extrair ar a partir do ambiente circundante para determinar se estão presentes armas de destruição em massa, explosi- vos, armas de fogo, contrabando ou pessoas humanas. O CATD 39 utiliza análise espectral de massa, tecnologia de ionização e computado- res de referência.

A primeira tarefa do CATD 39 é coletar e filtrar uma amostra de ar a partir do ambiente circundante. Na modalidade prefe- rida, o sistema de detecção coletará automaticamente uma amostra de ar em incrementos de tempo predeterminados. O sistema de detecção será feito, de preferência, de politetrafluoretileno (PTFE) e PFA Teflon®, porque estes materiais não apresentam problemas de compatibilidade química durante a coleta da amostra de ar. Um filtro ciclônico com um recipiente de areia deve ser ligado ao sistema para remover partículas grandes e pó a partir da amostra de ar. Também pode ser utilizado um filtro de membrana de Teflon para remover até partículas de dimensões submicrô nicas.

A segunda tarefa do CATD 39 é concentrar as substân- cias químicas de interesse a partir da amostra de ar coletada. Uma substância química de interesse pode ser definida como qualquer substância química que não seja um componente importante normal do ar tal como nitrogênio, oxigênio, água, gás carbônico e argônio. Para concentrar as substâncias químicas de interesse, a amostra de ar pode ser enviada para passar uma resina absorvedora de produtos químicos tal como Tenax®.

A terceira tarefa do CATD 39 é separar as substâncias químicas de interesse de forma que o sistema de identificação apenas tenha de identificar uma única substância química de cada vez. A separação é facilitada aquecendo o Tenax®, de maneira a liberar as substâncias químicas que absorveu e, depois, alimentar as substâncias químicas para a coluna de um cromatógrafo de gás (GC). O ciclo de aquecimento sobre o Tenax® produz um pulso de substâncias químicas que emtram no GC num momento predeterminado. À medida que o pulso de substâncias químicas se desloca através do GC, as substân- cias químicas mais leves, mais voláteis, deslocam-se mais depressa do que as substâncias químicas mais pesadas, menos voláteis. Esta diferença na velocidade de deslocamento ocasiona que as substâncias químicas se separem. No final da coluna de GC, as substâncias quími- cas individuais de interesse chegarão a momentos diferentes.

A quarta tarefa do CATD 39 é identificar as substâncias químicas individuais que foram isoladas pelo GC. Será observado que a espectroscopia de massa é uma técnica útil para identificar uma ampla variedade de substâncias químicas. A espectroscopia de massa consis- te em dois componentes principais, (1) a ionização da amostra e (2) a medição da massa para apontar a relação dos íons criados pela ioniza- ção. São usados bancos de dados que contêm mais de 100.000 espec- tros de massa de ionização de elétrons para ajudar a identificação.

Para alguns espectros de massa, depois que o banco de dados é checa- do, existirá ainda uma lista de alguns compostos possíveis que poderi- am ter produzido o espectro de massa observado. Neste caso, a verda- deira substância química pode ser freqüentemente determinada usando espectroscopia de alta resolução numa técnica chamada de elucidação da composição iônica (ICE). Com esta técnica, o peso molecular é medido não só no valor inteiro em Daltons, mas ao nível micro Dalton (mDa).

Adjacente aos computadores de vetores múltiplos 37 está um sistema de detecção de gás 43. Este é compreendido de sensores de gases específicos com transmissor, bomba de vazio e tubulação para influxo de ar. A bomba de vazio puxa o ar filtrado através dos sensores de gás. Quando o sensor identificar o gás da ameaça, envia um sinal para o transmissor, que confirma o gás e a concentração. Os detectores de gás (sensor e transmissor) são específicos do gás e podem ser combi- nados para detectar uma ampla variedade de gases perigosos (ameaça).

Deve ser observado que vários sensores de temperatura, violação e vibração ficam localizados através do equipamento. Estes sensores monitorarão a saúde do sistema global. Pelo menos está incluído um sensor de temperatura para monitorar a temperatura da câmara interior. Pelo menos um sensor de violação é incluído para monitorar a intrusão desautorizada da câmara interior. Finalmente, pelo menos um sensor de vibração está incluído para monitorar níveis de vibração prejudiciais.

Uma fonte de alimentação ininterrupta ("UPS") 44 está integrada no equipamento para suprir energia para todos os componen- tes no caso de falta ou desconexão da energia. Podem ser usadas pilhas recarregáveis também para fornecer energia de backup (respaldo) para os componentes. Pode ser incorporado um transformador para fornecer 110V para o UPS, quando outras tensões de entrada estiverem presentes. Finalmente, o equipamento pode compreender um comuta- dor (isto é, um inversor) para converter energia DC de bateria para energia AC de equipamento.

Deve ser observado que foi descrita acima meramente uma modalidade preferida da invenção. Contudo, muitas modificações e variações para a modalidade preferida serão evidentes para aquelas pessoas qualificadas na técnica, que estarão dentro do espírito e escopo da invenção. Portanto, a invenção não deve ficar limitada à modalidade descrita. Para assegurar o escopo completo da invenção, devem ser referenciadas as Reivindicações seguintes.

Claims (26)

"Equipamentos de Monitoramento e Detecção de Ameaças"

1. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, carac- terizado por que compreende: um dispositivo de vídeo que compreende uma tela de visão; um ou mais sensores para detecção de ameaça e/ou monitoramento de ambientes integrado com o dispositivo de vídeo; um sistema lógico operativamente ligado aos sensores para processar informações recebidas dos sensores de acordo com instruções pré- selecionadas; e um dispositivo de comunicações acoplado a uma rede, sendo o referido dispositivo de comunicações capaz de transmitir informações processadas relacionadas a uma ameaça detectada e em resposta a instrução remota; em que o dispositivo de vídeo exibe informações de interesse na tela.

2. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que compreende ainda um sistema de altofalantes de transmissão em massa para mensagens áudio.

3. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o referido equi- pamento tem a capacidade de formar rede com sistemas celulares, satélite, rádio digital (ponto a ponto ou multipontos) e WiFi.

4. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 3, caracterizado por que compreende um vetor de antenas compreendido de qualquer combinação dos seguintes: antenas celulares, de satélite, de rádio digital (ponto a ponto ou multi- pontos) e de WiFi.

5. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que pelo menos um sensor é uma câmara que responde a instruções a partir do sistema lógico.

6. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 5, caracterizado por que a câmara é uma câmara de vetoreamento de alta velocidade.

7. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 6, caracterizado por que a referida câmara tem capacidade frontal e pan, tilt e zoom.

8. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 7, caracterizado por que o sistema lógico inclui software que capacita o equipamento a determinar características de comportamento de uma pessoa.

9. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que é incluído pelo menos um sensor para detecção de material nuclear ou subproduto nuclear.

10. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 9, caracterizado por que o referido sensor utiliza lítio 6.

11. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que é incluído pelo menos um sensor para detecção radiológica.

12. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizado por que o referido sensor utiliza cristais de iodeto de sódio revestidos de tálio para detectar a presença de radiação.

13. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que pelo menos um sensor é um sistema de detecção de traços assistido por computador.

14. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 13, caracterizado por que o referido sensor compreende um espectrômetro de massa e uma coluna cromatográfica de gás.

15. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que é incluído pelo menos um sensor para detecção de tiro.

16. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, caracterizado por que compreende: um dispositivo de vídeo que compreende uma tela de visão; um ou mais sensores para detectar uma ameaça e/ou ambiente de monitoramento integrado com o dispositivo de vídeo; em que pelo menos um sensor é um sistema de detecção de traços assistido por computador; em que pelo menos um sensor é um sistema de detecção nuclear; e em que pelo menos um sensor é um sistema de detecção radiológica; um sistema lógico operativamente ligado aos sensores para processar informações recebidas a partir dos sensores de acordo com instruções pré-selecionadas; um dispositivo de comunicações acoplado a uma rede, sendo o referido dispositivo de comunicações capaz de transmitir informações processadas relacionadas a uma ameaça detectada e em resposta a instrução remota; um sistema de altofalantes de transmissão em massa de mensagens áudio; um vetor de antenas compreendido de qualquer combi- nação das seguintes antenas: celular, satélite, rádio digital (ponto a ponto ou multipontos) e de WiFi; em que o dispositivo de vídeo exibe informações de interesse na tela.

17. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, caracterizado por que compreende: um dispositivo de vídeo que compreende uma tela de visão; sensores para detecção nuclear, detecção química, detecção radiológica, detecção de tiro, detecção de explosivos, detecção de contrabando e de reconhecimento do comportamento humano; um sistema lógico operativamente conectado aos senso- res para processar informações recebidas a partir dos sensores de acordo com instruções pré-selecionadas; e um dispositivo de comunicações acoplado a uma rede, sendo o referido dispositivo de comunicações capaz de transmitir informações processadas relacionadas com uma ameaça detectada e em resposta a instrução remota; em que o dispositivo de vídeo exibe informações de interesse na tela.

18. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que é incluído um sistema de detecção de gás para identificar gases específicos.

19. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 18, caracterizado por que é incluído pelo menos um sensor para detectar gases perigosos.

20. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que é incluído um alojamento para definir uma câmara interior.

21. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 20, caracterizado por que é incluído pelo menos um sensor de temperatura para monitorar a temperatura da câmara interior.

22. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 20, caracterizado por que é incluído pelo menos um sensor de violação para monitorar intrusão não autorizada da câmara interior.

23. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 20, caracterizado por que é incluído pelo menos um sensor de vibração para monitorar níveis de vibração preju- diciais na câmara interior.

24. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que é incluída uma fonte de alimentação ininterrupta para suprir energia no caso de uma queda de energia.

25. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o referido equi- pamento usa pilhas recarregáveis para suprir energia de backup para os componentes.

26. Equipamento de Monitoramento e Detecção de Ameaças, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o referido equi- pamento utiliza um comutador para converter energia DC de bateria para energia AC.