CN102657537A - 移动式x射线人体全身安全检查系统 - Google Patents

移动式x射线人体全身安全检查系统 Download PDF

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Abstract

一种移动式X射线人体全身安全检查系统，包括机动车和设置在机动车内的产生扇面形X射线束的X射线扫描成像系统，该X射线扫描成像系统包括X射线发生器、X射线探测器、使X射线通过窄缝形成薄扇面型射线束射出的准直部件、将探测器输出的信号转换成可视图像的图像采集及处理装置、控制装置、立式框架及检查通道，X射线发生器和准直部件与立式框架相连接，检查通道设置在立式框架内下部，X射线探测器和控制装置分别与图像采集及处理装置电连接，被检者进入检查通道后，载有被检者的移动平台移动通过扇面型X射线束，扇面型X射线束透过被检者身体后投射到X射线探测器再送入图像采集及处理装置生成可视的人体全身的透视图像。

Description

移动式X射线人体全身安全检查系统
【技术领域】
本发明涉及用于流动的边防哨卡、重要会场、展馆等不固定的机要场所对出入人员进行安全检查的设备，特别是涉及一种车载的移动式X射线人体全身安全检查系统。
【背景技术】
当前，世界范围内的恐怖活动和贩毒犯罪活动日益猖獗，严重危害社会的公共安全和正常的生活秩序。为此，世界各国已不断加强对此类犯罪活动的打击和防范力度，诸如加强机场和海关等重要场所的安检，以及在各种固定的重要部门的出入口配置人体和行包的安检设备等。但在许多不固定的机要场所对出入人员进行非接触安检的设备还基本上处于空白。为适应严峻的安防形势的需要，人们开发出一种车载的X射线安检设备，它是将类似医用的胸透X光机装上汽车，随时开到需要的地方对通过的人员进行上身透视抽查，防止随身携带违禁品、特别是在体内藏匿毒品通关。这种设备的明显缺点是其X射线探测器为大面积的平板式探测器，其发射的X射线则为锥面形，并照射在整个探测器平面，因此辐射剂量相当大，与医用胸透X光机相当，对被检测者的人身健康有较大伤害，因此其只能用于对个别重点嫌疑人进行有限的抽查，而不能对普通人群进行普遍检查。此外，由于被检者与发射器相固定，只能检查到人体上半身，而检查不到人体其它部位，使很多真正嫌疑人成为漏网之鱼。因此，迄今为止，世界上还没有能适用于对非固定的重要场所的体内外藏匿违禁品的人员进行普检的有效装备，且世界各国安检、缉毒部门面对严峻的安全形势束手无策。
【发明内容】
本发明旨在解决上述问题，而提供一种可移动的，用于不固定的重要场所对普通人员进行全身扫描，且辐射剂量低的移动式X射线人体全身安全检查系统。
为实现上述目的，本发明提供一种移动式X射线人体全身安全检查系统，该系统包括机动车和设置在机动车内的X射线扫描成像系统所述X射线扫描成像系统包括产生扇面型X射线束的X射线发生器、接收X射线的X射线探测器、使X射线通过窄缝形成薄扇面型射线束射出的准直部件、将探测器输出的信号转换成可视图像的图像采集及处理装置、控制装置、立式框架及检查通道，所述X射线发生器和准直部件与立式框架相连接，所述检查通道设置在立式框架内下部，所述X射线探测器和控制装置分别与图像采集及处理装置电连接，且被检者进入检查通道并通过所述扇面型X射线束，扇面型X射线束透过被检者身体后投射到X射线探测器再送入图像采集及处理装置生成可视的人体全身的透视图像。
立式框架包括前立柱、后立柱及上横梁，X射线探测器设置在后立柱及上横梁内腔，检查通道设置在前立柱和后立柱之间，检查通道设有底座，在底座上设有移动平台，移动平台下部设有驱动装置，所述移动平台在驱动装置驱动下作往复移动。
机动车包括车箱，车箱内由防护墙分隔成检查室和控制室两部分，X射线扫描成像系统的图像采集及处理装置和控制装置设置在控制室内，X射线发生器、X射线探测器、立式框架及检查通道设置在检查室内；所述防护墙用铅板、铅玻璃或铅橡胶制成。
X射线发生器设有X射线出口，该出口为约束X射线的窄缝状出口，连接在X射线出口的准直部件内有窄缝，X射线通过该窄缝形成薄扇面型射线束射出，该X射线发生器固定在车箱的检查室的底板上，其扇面型射线的扇形顶点O与移动平台的上表面处于同一平面内。
立式框架的前立柱、后立柱和上横梁为中空柱状体，两立柱的下端固定于车箱的底板上，其上端通过框架固定装置固定在车顶上；所述设置在后立柱及上横梁内腔的X射线探测器是形状为倒L形的线性阵列式探测器。
底座固定在车箱检查室的底板上，其纵轴线与车箱的纵向轴线相垂直，移动平台活动连接于底座上部，并可在底座上往复移动，驱动装置连接于移动平台的下部，并驱动移动平台往复移动。
底座沿长度方向两侧设有两条平行导轨，每条导轨各具有水平和竖直两个工作面，与之相对应，在移动平台的两侧各设有两个水平轴滚轮和两个竖直轴滚轮，该水平轴滚轮和竖直轴滚轮分别沿所述两条平行导轨的水平和竖直工作面滚动。
驱动装置为丝杆传动装置，其包括螺母、丝杆及减速电机，其中，所述螺母固定在移动平台底部，丝杆装在底座上，丝杆两端由轴承支承，丝杆与螺母形成螺纹传动，所述减速电机为可正反向旋转电机，其输出轴通过联轴节与丝杆相连接。
丝杆为滚珠丝杆。
机动车上设有自动调平装置，该自动调平装置包括四个电动或液压千斤顶和水平控制器，其中，四个电动或液压千斤顶固定安装在车箱底盘下部的四个角处，水平控制器设于车箱的检查室或控制室内。
本发明的贡献在于，其有效克服了现有人体安全检查系统辐射剂量大，对被检人伤害较大及不能进行全身非接触检查的缺点。本发明通过发射扇面型X射线束对被检人进行扫描，从而降低了辐射剂量。同时，通过使载有被检者的移动平台移动通过扇面型X射线束，可实现对人体进行全身扫描。本发明具有辐射剂量低、能实现全身扫描、可移动，不影响被检者身体健康等特点，特别适合为不固定场所普通人员提供安全有效的普检。
【附图说明】
图1是本发明实施例1的被检者以站姿受检的整体结构纵向剖视图。
图2是本发明实施例1的被检者以坐姿受检的整体结构纵向剖视图。
图3是本发明实施例1的整体结构俯视剖视图。
图4是本发明实施例1的检查通道的纵向剖视图。
图5是本发明实施例1的检查通道的横向剖视图。
图6是本发明实施例2的整体结构俯视剖视图。
【具体实施方式】
下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。
实施例1
该移动式X射线人体全身安全检查系统包括X射线扫描成像系统10、机动车20及自动调平装置30。
如图1、图2所示，所述机动车20为类似于救护车的通用机动车辆，其包括车头、车厢21及底盘，所述车箱21内由防护墙211分隔成检查室21A和控制室21B两部分，车厢21后侧壁上设有供被检人进出车厢21的双开门213，车厢21顶部设有向上凸起的防水、防尘、防盗的封闭顶窗212，其用于容纳X射线探测器12的上部。所述防护墙211用铅板、铅玻璃或铅橡胶制成，其可防止X射线穿透，以保障控制室21B内的工作人员不受X射线的辐射。
参阅图1、图2，所述X射线扫描成像系统10是由计算机控制的全数字系统，其设置于机动车20的车箱21内。该X射线扫描成像系统包括X射线发生器11、X射线探测器12、准直部件13、图像采集及处理装置14、控制装置15、立式框架16及检查通道17。
参阅图1、图2、图3，所述X射线发生器11和准直部件13与立式框架16相连接，所述X射线探测器12和控制装置15分别与图像采集及处理装置14电连接，其中所述图像采集及处理装置14与控制装置15设置在控制室21B内，检查通道17设置在立式框架16内的前立柱161和后立柱162之间，X射线发生器11和X射线探测器12分别设置在检查通道17的前后两侧，X射线探测器12设置在立式框架16的后立柱162及上横梁163内腔内，且X射线发生器11靠近控制室21B，X射线探测器12靠近车厢21尾部。所述X射线发生器11设于箱体内，该箱体直接固定在车厢底板上，其朝向X射线探测器12的侧壁上设有竖向窄缝状X射线出口，在X射线出口外部设有准直部件13，该准直部件13使通过窄缝的X射线形成扇面型射线束射出。
如图1、图2所示，所述X射线探测器12是形状为倒L形的线性阵列式探测器，其上设有若干列成直线排列的微小探测单元，如硅光敏二极管等X射线灵敏元件，该X射线探测器12能接受X射线并产生与辐射强度成正比的电信号。所述X射线探测器12隐藏于所述立式框架16的后立柱162及上横梁163内，由于将X射线探测器12高于被检人头顶的部分设置在上横梁163内，有效地降低了设备总高度。
如图1、图2所示，所述立式框架16为门式框架，其设于车厢21尾部，其包括前立柱161、后立柱162和上横梁163，该前立柱161、后立柱162和上横梁163为中空柱状体，两立柱161、162的下端固定于车箱21的底板上，上横梁163位于车厢的顶窗212内。所述立式框架16的上端通过框架固定装置18固定在车厢顶部壁上，四套框架固定装置18分别设于立式框架16顶部的前、后、左、右四个边角处，每套框架固定装置18包括固定在车厢顶部壁上的固定螺母181及与螺母配合的紧固螺杆182，所述紧固螺杆182顶紧立式框架16，以防止车辆行驶时立式框架16在车厢21内晃动。
如图1、图2、图3所示，所述检查通道17用于使被检者横向移动通过X射线扫描成像系统10。该检查通道17的纵向轴线与车箱21的纵向轴线相垂直，其包括底座171、移动平台172及驱动装置173，其中，底座171固定在车箱检查室21A的底板上，所述移动平台172活动连接于底座171上部，并可在底座171上往复移动，所述驱动装置173连接于移动平台172的下部，并驱动移动平台172往复移动。参阅图4、图5，所述底座171沿长度方向两侧设有两条平行导轨1711，所述平行导轨1711为角钢，每条导轨1711各具有一个水平工作面和一个竖直工作面，与之相对应，在移动平台172的前后两端的两侧各设有两个水平轴滚轮1721和两个竖直轴滚轮1722，该水平轴滚轮1721和竖直轴滚轮1722分别沿所述两条平行导轨1711的水平和竖直工作面滚动。所述移动平台172的上表面与X射线通过窄缝形成的扇面型射线的扇形顶点O处于同一平面内，以便进行全身扫描。所述驱动装置173为丝杆传动装置，其包括螺母1731、丝杆1732及减速电机1733，其中，所述螺母1731固定在移动平台172底部中央，所述丝杆1732为滚珠丝杆，其装在底座171上，丝杆1732两端由装在底座171上的轴承支承，丝杆1732与螺母1731形成螺纹传动。所述减速电机1733为可正反向旋转电机，其输出轴通过联轴节(图中未示出)与丝杆1732相连接，丝杆1732在减速电机1733的带动下转动，并通过螺母1731带动移动平台172在底座171上进行往复的移动。为防止载有被检人的移动平台172移动时，被检人站立不稳而造成人身伤害，所述移动平台172的左端部设有扶手1723，该扶手1723固定在移动平台172上，便于被检者扶靠。为适应身高超过立式框架16上横梁163高度的被检人的需要，在本发明的另一实施例中，所述移动平台172还附设一个座椅1724，该座椅1724可临时固定在移动平台172表面上，超高的被检人可以坐在座椅1724上通过X射线扫描区，所述座椅1724由低密度材料制成，例如，塑胶、竹木等。
考虑到机动车20会在崎岖不平的路面状况工作，本发明设置了自动调平装置。如图1、图2所示，所述自动调平装置30包括四个千斤顶31和水平控制器32，其中，四个千斤顶31装在车箱21底盘下部的四个角处，水平控制器32设于车箱21内，可设于检查室21A内，也可设于控制室21B内。所述千斤顶31可以是电动千斤顶也可以是液压千斤顶，当为电动千斤顶时，每个电动千斤顶有两跟电源线与水平控制器32相连。所述水平控制器32内有电子水平仪，该电子水平仪为通用水平仪，其可为电容式或电阻式或电感式等。所述自动调平装置30可将停于任何不平路面的机动车20的车体调节至水平状态。
本发明的移动式X射线人体全身安全检查系统工作时，将车辆驶入使用场所停稳后，首先开启自动调平装置30，4个千斤顶31下降触地，将车体支起，水平控制器32自动调节使车体水平，开启X射线扫描成像系统10，X射线发生器11产生X射线，该X射线经过窄缝状出口及准直部件13形成低辐射剂量的扇面型射线束，被检人从车厢21后的双开门213的右侧进入车厢21，登上移动平台172，载有被检人的移动平台172平稳匀速的通过扇面型射线束，该扇面型射线束扫描被检人后投射到线性阵列式X射线探测器12上，根据人体截面内组织密度的不同，X射线探测器12上的每列微小探测单元依次接收到不同强弱的辐射，然后产生与辐射强度成正比的电信号，图像采集及处理装置14将这些电信号转换成数字信号输入计算机内进行处理，形成一个人体全身的可视透视图像，使藏匿于人体内外的非人体器官组织异物在可视透视图像中一览无遗。因该发明扫描人体的X射线是扇面型射线束，其照射在与之对应的单列探测器上对被检人进行扫描，因此辐射剂量低，大大减少了对被检人的人身伤害，所以其能应用于对普通人群的普遍检查。此外，该扇面型射线束的扇形顶点O，即X射线发生器11的球管焦点与移动平台172的上表面处于同一水平面，该扇面型射线束能辐射至从移动平台172起至上横梁163内的探测器12的整个面域AOB，因此该发明能扫描到人体的所有部位，对体内外藏匿违禁品的人员，进行全身有效的安全检查。
实施例2
所述机动车20的基本结构同实施例1，所不同的是，如图6所示，所述车厢21右侧壁上设有以便被检人进出的车门214，被检人从该门213进入和离开检查室21A，其路线如图中6箭头所示。
所述X射线扫描成像系统10的基本结构同实施例1，所不同的是，如图6所示，所述X射线发射器11位于靠近车厢21尾部的位置，所述X射线探测器12位于靠近控制室21B的位置，所述立式框架16位于靠近控制室21B的位置，所述检查通道17位于靠近控制室21B的位置。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种移动式X射线人体全身安全检查系统，包括机动车(20)和设置在机动车内的X射线扫描成像系统(10)，其特征在于，所述X射线扫描成像系统包括产生扇面型X射线束的X射线发生器(11)、接收X射线的X射线探测器(12)、使X射线通过窄缝形成薄扇面型射线束射出的准直部件(13)、将探测器输出的信号转换成可视图像的图像采集及处理装置(14)、控制装置(15)、立式框架(16)及检查通道(17)，所述X射线发生器(11)和准直部件(13)与立式框架(16)相连接，所述检查通道(17)设置在立式框架(16)内下部，所述X射线探测器(12)和控制装置(15)分别与图像采集及处理装置(14)电连接，且
被检者进入检查通道(17)并通过所述扇面型X射线束，扇面型X射线束透过被检者身体后投射到X射线探测器(12)再送入图像采集及处理装置(14)生成可视的人体全身的透视图像。
2.如权利要求1所述的移动式X射线人体全身安全检查系统，其特征在于，所述立式框架(16)包括前立柱(161)、后立柱(162)及上横梁(163)，X射线探测器(12)设置在后立柱(162)及上横梁(163)内腔，检查通道(17)设置在前立柱(161)和后立柱(162)之间，检查通道(17)设有底座(171)，在底座(171)上设有移动平台(172)，移动平台(172)下部设有驱动装置(173)，所述移动平台(172)在驱动装置(173)驱动下作往复移动。
3.如权利要求1所述的移动式X射线人体全身安全检查系统，其特征在于，所述机动车(20)包括车箱(21)，车箱(21)内由防护墙(211)分隔成检查室(21A)和控制室(21B)两部分，X射线扫描成像系统的图像采集及处理装置(14)和控制装置(15)设置在控制室(21B)内，X射线发生器(11)、X射线探测器(12)、立式框架(16)及检查通道(17)设置在检查室(21A)内；所述防护墙(211)用铅板、铅玻璃或铅橡胶制成。
4.如权利要求1所述的移动式X射线人体全身安全检查系统，其特征在于，所述X射线发生器(11)设有X射线出口，该出口为约束X射线的窄缝状出口，连接在X射线出口的准直部件(13)内有窄缝，X射线通过该窄缝形成薄扇面型射线束射出，该X射线发生器(11)固定在车箱的检查室(21A)的底板上，其扇面型射线的扇形顶点O与移动平台(172)的上表面处于同一平面内。
5.如权利要求2所述的移动式X射线人体全身安全检查系统，其特征在于，所述立式框架(16)的前立柱(161)、后立柱(162)和上横梁(163)为中空柱状体，两立柱的下端固定于车箱(21)的底板上，其上端通过框架固定装置(18)固定在车顶上；所述设置在后立柱(162)及上横梁(163)内腔的X射线探测器(12)是形状为倒L形的线性阵列式探测器。
6.如权利要求1所述的移动式X射线人体全身安全检查系统，其特征在于，所述底座(171)固定在车箱检查室(21A)的底板上，其纵轴线与车箱(21)的纵向轴线相垂直，移动平台(172)活动连接于底座(171)上部，并可在底座(171)上往复移动，驱动装置(173)连接于移动平台(172)的下部，并驱动移动平台(172)往复移动。
7.如权利要求6所述的移动式X射线人体全身安全检查系统，其特征在于，所述底座(171)沿长度方向两侧设有两条平行导轨(1711)，每条导轨各具有水平和竖直两个工作面，与之相对应，在移动平台(172)的两侧各设有两个水平轴滚轮(1721)和两个竖直轴滚轮(1722)，该水平轴滚轮(1721)和竖直轴滚轮(1722)分别沿所述两条平行导轨(1711)的水平和竖直工作面滚动。
8.如权利要求1所述的移动式X射线人体全身安全检查系统，其特征在于，所述驱动装置(173)为丝杆传动装置，其包括螺母(1731)、丝杆(1732)及减速电机(1733)，其中，所述螺母(1731)固定在移动平台(172)底部，丝杆(1732)装在底座(171)上，丝杆(1732)两端由轴承支承，丝杆(1732)与螺母(1731)形成螺纹传动，所述减速电机(1733)为可正反向旋转的电机，其输出轴通过联轴节与丝杆(1732)相连接。
9.如权利要求8所述的移动式X射线人体全身安全检查系统，其特征在于，所述丝杆(1732)为滚珠丝杆。
10.如权利要求1所述的移动式X射线人体全身安全检查系统，其特征在于，在所述机动车(20)上设有自动调平装置(30)，该自动调平装置(30)包括四个电动或液压千斤顶(31)和水平控制器(32)，其中，四个电动或液压千斤顶(31)固定安装在车箱底盘下部的四个角处，水平控制器(32)设于车箱的检查室(21A)或控制室(21B)内。
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