CN104316551B - 通道式x射线背散射人体安全扫描系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通道式X射线背散射人体安全扫描系统，其特征在于，包括两台结构相同的X射线背散射人体安全扫描仪，两个X射线背散射人体安全扫描仪相对放置，其中间形成了扫描通道；还包括有控制两台X射线背散射人体安全扫描仪实现差动检测的差动控制装置。采用上述技术方案，可以在短时间内一次通过检查双面人体图像，不需要人员停顿在原地做转身进行正反面两次检测，快捷、简单、方便，从而缩短了人体双面扫描的时间，由原来的20多秒缩减为10秒左右；因扫描不与人体有任何接触，可免除很多人为的麻烦，因而可在特殊场合做通道式隐蔽检查。另外，本发明体积小、结构更加紧凑；本发明在水平升降的同时上下摆动，扫描的范围大大扩大，另外主副立柱的配合，提高了运行的稳定性。

Description

通道式X射线背散射人体安全扫描系统

技术领域

本发明属于辐射安全检测技术领域，特别是涉及一种用于公共场所对人的安全检测，在通过安检通道时，能够快速检测人衣服下面体表所携带的各种金属和非金属违禁品的通道式X射线背散射人体安全扫描系统。

背景技术

X射线背散射人体安全扫描仪是基于康普顿背散射成像原理，设备利用了X射线和物质相互作用发生的非相干散射效应,入射X射线光子与被检测物质的自由电子发生碰撞,光子的部分能量传给自由电子使之成为反冲电子,其自身损失能量并改变方向成为散射光子,设备的专用散射探测器收集被检测物散射的X射线光子，生成被检物的散射X射线图像。

由于X射线康普顿背散射成像技术可以突出显示由低原子序数元素组成的含有丰富碳、氢、氧、氮成份，密度有较大的物质，特别是对探测薄层形危险物质很有效，所以能够检测出人体携带的陶瓷刀具、塑料炸弹、炸药和毒品等非金属违禁品。

背散射X射线检测设备采用飞点扫描成像原理在单位时间内，被检物只有一点接受射线照射，设备的单次检查剂量和泄漏剂量率极低，通常是传统设备的十分之一甚至更低，对人体无伤害。

背散射X射线检查设备的探测器和X射线发射源位于同一侧，使得设备的结构简洁紧凑，可实施对被检测物的隐蔽检查。

在射线能量不能穿透被检测物的情况下，背散射X射线检测设备可对被检物实施双侧检查，在最短时间内得到全图，方便快捷。

目前的X射线安全扫描仪是利用飞点扫描机构将飞点扫描分为水平扫描和竖直扫描两维模块，但是在竖直扫描过程中存在缺陷，由于扫描仪的高度限制，即经常会出现扫描高度不够，同时在扫描的底部也会出现死区，也就说当高度不够时就无法对被扫描者的头部和脚部进行扫描，为了解决上述缺陷，目前一般的做法是将扫描仪的高度方向上延伸，同时配合扫描者站立平台，这样才能够进行全身的扫描，采用此技术方案存在的缺陷就是大大增大了扫描仪的体积，同时也增加了制造成本、运输成本等；另外，有的扫描仪增加飞点扫描机构在扫描过程中上下摆动一定的角度，这样可以适当的降低扫描仪的整体高度，但是仍不能够彻底解决。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可以在短时间内一次通过检查双面人体图像，运行稳定，扩大射线线性扫描范围，保证扫描线性的通道式X射线背散射人体安全扫描系统。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种通道式X射线背散射人体安全扫描系统，其特征在于，包括两台结构相同的X射线背散射人体安全扫描仪，两个X射线背散射人体安全扫描仪相对放置，其中间形成了扫描通道；所述X射线背散射人体安全扫描仪，

包括底盘、立柱、电器配置架、配电柜、扫描平台以及安装在扫描平台上的飞点扫描机构和信号探测器，所述的扫描平台上安装有驱动飞点扫描机构上下摆动的摆动机构；所述立柱通过紧固件安装在底盘上，在所述立柱内侧安装有侧立板，所述立柱上设有驱动侧立板上下升降的升降机构；侧立板通过支撑轴连接摆动机构，配电柜设置在立柱的对侧，并且通过紧固件与底盘连接；还包括有控制两台X射线背散射人体安全扫描仪实现差动检测的差动控制装置。

本发明还可以采用如下技术措施：

所述的配电柜与立柱之间还设有副立柱，所述副立柱上设有副配重机构，副配重机构连接副立柱连接架；所述副立柱连接架连接副立柱和侧立板之间。

所述驱动飞点扫描机构上下摆动的摆动机构的旋转角度为-60°～60°。

所述升降机构包括设置在立柱内侧设有第一直线导轨，所述侧立板上对应第一直线导轨位置配装有沿直线导轨上下滑动的第一直线滑块，所述的侧立板连接有驱动侧立板沿第一直线导轨上下滑动的驱动装置，所述驱动装置主要包括驱动电机、减速机、丝杠以及与丝杠配合的丝杠螺母，其中所述驱动电机和减速机位于立柱的顶部，所述减速机的输出端驱动丝杠，所述的丝杠螺母固装在侧立板上，所述丝杠垂直安装在立柱上，在第一直线导轨的上端部和下端部分别对应设有上限位行程开关和下限位行程开关。

所述摆动机构包括连接飞点扫描机构的摆动立板，所述摆动立板通过支撑轴安装在侧立板上，所述摆动立板的下端连接扫描平台；所述摆动立板上安装有摆动齿轮，所述摆动齿轮啮合过渡齿轮，所述过渡齿轮啮合驱动轮，所述驱动轮连接减速机，减速机连接驱动电机，所述驱动电机和减速机连接安装在侧立板上。

所述立柱上还设有主配重机构，所述主配重机构主要包括主导轮支架、主导轮、主导链以及主配重块，其中所述的主导轮支架固定安装在立柱的顶部，主导轮支架上安装有两个主导轮，所述主导轮上配装有主导链，在立柱的内侧所述主导链的端部连接侧立板，在立柱的外侧所述主导链的端部连接主配重块；在立柱的外侧对应主配重块位置设有第二直线导轨，所述主配重块上设有与第二直线导轨配合的第二直线滑块。

所述副配重机构主要包括连接副立柱连接架上的副导链，所述副导链啮合在副导轮上，所述副导轮安装在副导轮支架上，在副立柱的外侧所述副导链的端部连接副配重块；在副立柱的外侧对应副配重块位置设有第三直线导轨，所述副配重块上设有与第三直线导轨配合的第三直线滑块。

所述差动控制装置控制两台X射线背散射人体安全扫描仪实现行差启动，主要包括计算机，所述的计算机控制两个独立设置的PLC，两个PLC控制两台X射线背散射人体安全扫描仪的启动间隔1～50个扫描行；每个PLC分别连接两个伺服控制器，所述伺服控制器分别控制X射线背散射人体安全扫描仪的摆动电机和升降电机同时启动；两台X射线背散射人体安全扫描仪上的探测器分别采集人体的正面信息和反面信息；探测器将采集的信息经过处理后传递给计算机，所述计算机连接图像显示器。

所述差动控制装置控制两台X射线背散射人体安全扫描仪实现同行点差启动，主要包括计算机，所述的计算机控制两个独立设置的PLC，两个PLC控制两台X射线背散射人体安全扫描仪在同一个扫描行间隔10～200个点启动；每个PLC分别连接两个伺服控制器，所述伺服控制器分别控制X射线背散射人体安全扫描仪的摆动电机和升降电机同时启动；每台X射线背散射人体安全扫描仪上的探测器分别采集人体的正面信息和反面信息；探测器将采集的信息处理后传递给计算机，所述计算机连接图像显示器。

所述差动控制装置控制两台X射线背散射人体安全扫描仪实现不同行点差启动，主要包括计算机，所述的计算机控制两个独立设置的PLC，两个PLC控制两台X射线背散射人体安全扫描仪在不同行点差启动，间隔1～50行，同时间隔10～200个点；每个PLC分别连接两个伺服控制器，所述伺服控制器分别控制X射线背散射人体安全扫描仪的摆动电机和升降电机同时启动；每台X射线背散射人体安全扫描仪上的探测器分别采集人体的正面信息和反面信息；探测器将采集的信息处理后传递给计算机，所述计算机连接图像显示器。

本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用上述技术方案，可以在短时间内一次通过检查双面人体图像，不需要人们停顿在原地做转身进行正反面两次检测，快捷、简单、方便，从而缩短了人体双面扫描的时间，由原来的20多秒缩减为10秒左右；因扫描不与人体有任何接触，可免除很多人为的麻烦，因而可在特殊场合做通道式隐蔽检查。单台X射线背散射人体安全扫描仪结构更加紧凑，缩小了扫描仪的整体体积大小；本发明的摆动机构和升降机构同时动作，即在水平升降的同时，进行上下摆动，扫描的范围大大扩大；另外增设的配重机构提高了扫描仪运行的稳定性，同时保证了扫描线性。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是实施例1中单台扫描仪的结构图；

图3是图2中A向视图；

图4是图2中B向视图；

图5是图2中C向视图；

图6是图2中D向视图；

图7是控制原理图；

图8是X射线背散射人体安全扫描仪实现同行点差启动；

图9是X射线背散射人体安全扫描仪实现行差启动；

图10是X射线背散射人体安全扫描仪实现同行点差启动；

图11是实施例2结构示意图；

图中：1、底盘；2、立柱；3、电器配置架；4、配电柜；5、扫描平台；6、飞点扫描机构；7、摆动机构；7-1、摆动立板；7-2、支撑轴；7-3、摆动齿轮；7-4、过渡齿轮；7-5、驱动轮；7-6、减速机；7-7、驱动电机；8、立柱；8-1、侧立板；9、副立柱；10、升降机构；10-1、第一直线导轨；10-2、第一直线滑块；10-3、驱动装置；10-30、驱动电机；10-31、减速机；10-32、丝杠；10-33、丝杠螺母；10-4、上限位行程开关；10-5、下限位行程开关；11、副立柱连接架；12、副配重机构；12-1、副导链；12-2、副导轮；12-3、副导轮支架；12-4、副配重块；12-5、第三直线导轨；12-6、第三直线滑块；13、主配重机构；13-1、主导轮支架；13-2、主导轮；13-3、主导链；13-4、主配重块；13-5、第二直线导轨；13-6、第二直线滑块；14、信号探测器。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，特例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

实施例1，请参阅图1至图10，一种通道式X射线背散射人体安全扫描系统，包括两台结构相同的X射线背散射人体安全扫描仪，两个X射线背散射人体安全扫描仪相对放置，其中间形成了扫描通道；每台X射线背散射人体安全扫描仪包括底盘1、立柱2、电器配置架3、配电柜4、扫描平台5以及安装在扫描平台上的飞点扫描机构6和信号探测器14，所述的扫描平台上连接有驱动飞点扫描机构上下摆动的摆动机构7；所述立柱设有两个，分别为立柱8和副立柱9，立柱和副立柱通过紧固件分别对称安装在底盘1上，在所述立柱内侧安装有侧立板8-1，所述立柱上设有驱动侧立板8-1上下升降的升降机构10；侧立板8-1通过支撑轴连接摆动机构7，所述侧立板8-1上还设有副立柱连接架11，所述副立柱上设有副配重机构12；该副配重机构主要减轻丝杠在载荷，提高设备运行的稳定性。在副立柱9的外侧安装配电柜4；上述单台X射线背散射人体安全扫描仪成像技术和工作原理属于现有技术，在此不再进行赘述。

本系统还包括有控制两台X射线背散射人体安全扫描仪实现差动检测的差动控制装置。

上述差动控制装置控制两台X射线背散射人体安全扫描仪实现行差启动，主要包括计算机，所述的计算机控制两个独立设置的PLC，两个PLC控制两台X射线背散射人体安全扫描仪间隔1～50行启动；按时间来算来算相差5毫秒～250毫秒；每个PLC分别连接两个伺服控制器，所述伺服控制器分别控制X射线背散射人体安全扫描仪的摆动电机和升降电机同时启动；每台X射线背散射人体安全扫描仪上的探测器分别采集人体的正面信息和反面信息；探测器将采集的信息传递给计算机。

上述差动控制装置控制两台X射线背散射人体安全扫描仪实现同行点差启动，主要包括计算机，所述的计算机控制两个独立设置的PLC，两个PLC控制两台X射线背散射人体安全扫描仪间隔10～200个点启动；按时间来算相差0.1毫秒～2毫秒，每个PLC分别连接两个伺服控制器，所述伺服控制器分别控制X射线背散射人体安全扫描仪的摆动电机和升降电机同时启动；每台X射线背散射人体安全扫描仪上的探测器分别采集人体的正面信息和反面信息；探测器将采集的信息传递给计算机。

上述差动控制装置控制两台X射线背散射人体安全扫描仪实现不同行点差启动，主要包括计算机，所述的计算机控制两个独立设置的PLC，两个PLC控制两台X射线背散射人体安全扫描仪在不同行点差启动，间隔1～50行，同时间隔10～200个点，按时间来算相差5.1毫秒～252毫秒，实现两个扫描光束最佳间隔距离；每个PLC分别连接两个伺服控制器，所述伺服控制器分别控制X射线背散射人体安全扫描仪的摆动电机和升降电机同时启动；每台X射线背散射人体安全扫描仪上的探测器分别采集人体的正面信息和反面信息；探测器将采集的信息处理后传递给计算机。

所述驱动飞点扫描机构上下摆动的摆动机构7的旋转角度为-60°～60°。

所述升降机构10包括设置在立柱内侧设有第一直线导轨10-1，所述侧立板8-1上对应第一直线导轨位置配装有沿直线导轨上下滑动的第一直线滑块10-2，所述的侧立板8-1连接有驱动侧立板8-1沿第一直线导轨上下滑动的驱动装置10-3，所述驱动装置主要包括驱动电机10-30、减速机10-31、丝杠10-32以及与丝杠配合的丝杠螺母10-33，其中所述驱动电机10-30和减速机10-31位于立柱8的顶部，所述减速机10-31的输出端驱动丝杠10-32，所述的丝杠螺母10-33固装在侧立板8-1上，所述丝杠垂直安装在立柱8上，在第一直线导轨的上端部和下端部分别对应设有上限位行程开关10-4和下限位行程开关10-5。

所述摆动机构7包括连接飞点扫描机构6的摆动立板7-1，所述摆动立板通过支撑轴7-2安装在侧立板8-1上，所述摆动立板7-1的下端连接扫描平台5；所述摆动立板上安装有摆动齿轮7-3，所述摆动齿轮啮合过渡齿轮7-4，所述过渡齿轮啮合驱动轮7-5，所述驱动轮连接减速机7-6，减速机连接驱动电机7-7，所述驱动电机和减速机连接安装在侧立板8-1上。

所述立柱上还设有主配重机构13，该配重机构主要减轻丝杠在载荷，提高设备运行的稳定性；所述主配重机构13主要包括主导轮支架13-1、主导轮13-2、主导链13-3以及主配重块13-4，其中所述的主导轮支架13-1固定安装在立柱8的顶部，主导轮支架13-1上安装有两个主导轮13-2，所述主导轮上配装有主导链13-3，在立柱8的内侧所述主导链13-3的端部连接侧立板8-1，在立柱8的外侧所述主导链13-3的端部连接主配重块13-4；在立柱的外侧对应主配重块位置设有第二直线导轨13-5，所述主配重块13-4上设有与第二直线导轨配合的第二直线滑块13-6。

所述副配重机构12主要包括连接副立柱连接架11上的副导链12-1，所述副导链啮合在副导轮12-2上，所述副导轮12-2安装在副导轮支架12-3上，在副立柱9的外侧所述副导链12-1的端部连接副配重块12-4；在副立柱的外侧对应副配重块位置设有第三直线导轨12-5，所述副配重块上设有与第三直线导轨配合的第三直线滑块12-6。

所述配电柜4的后侧铰接安装电器配置架3，这样可以进一步缩小配电柜的体积大小，提高了整体空间利用率。

采用上述技术方案，可以在短时间内一次通过检查双面人体图像，不需要人们停顿在原地做转身进行正反面两次检测，快捷、简单、方便，从而缩短了人体双面扫描的时间，由原来的20多秒缩减为10秒左右；因扫描不与人体有任何接触，可免除很多人为的麻烦，因而可在特殊场合做通道式隐蔽检查；本发明结构更加紧凑，缩小了扫描仪的整体体积大小；本发明的摆动机构和升降机构同时动作，即在水平升降的同时，上下摆动，扫描的范围大大扩大；另外增设的配重机构提高了扫描仪运行的稳定性，同时保证扫描线性。

实施例2，请参阅图11，一种通道式X射线背散射人体安全扫描系统，其特征在于，包括两台结构相同的X射线背散射人体安全扫描仪，两个X射线背散射人体安全扫描仪相对放置，其中间形成了扫描通道；所述X射线背散射人体安全扫描仪包括底盘1、立柱2、电器配置架3、配电柜4、扫描平台5以及安装在扫描平台上的飞点扫描机构6和信号探测器14，所述的扫描平台上连接有驱动飞点扫描机构上下摆动的摆动机构7；所述立柱通过紧固件安装在底盘1上，在所述立柱内侧安装有侧立板8-1，所述立柱上设有驱动侧立板8-1上下升降的升降机构10；侧立板8-1通过支撑轴连接摆动机构7，配电柜设置在立柱的对侧，并且通过紧固件与底盘连接；还包括有控制两台X射线背散射人体安全扫描仪实现差动检测的差动控制装置。本实施例与实施例1的区别在于，本实施例的立柱采用一个立柱，其余结构、控制方法均与实施例1相同。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种通道式X射线背散射人体安全扫描系统，其特征在于，包括两台结构相同的X射线背散射人体安全扫描仪，两个X射线背散射人体安全扫描仪相对放置，其中间形成了扫描通道；所述X射线背散射人体安全扫描仪包括底盘、立柱、电器配置架、配电柜、扫描平台以及安装在扫描平台上的飞点扫描机构和信号探测器，所述的扫描平台上安装有驱动飞点扫描机构上下摆动的摆动机构；所述立柱通过紧固件安装在底盘上，在所述立柱内侧安装有侧立板，所述立柱上设有驱动侧立板上下升降的升降机构；侧立板通过支撑轴连接摆动机构，配电柜设置在立柱的对侧，并且通过紧固件与底盘连接；还包括有控制两台X射线背散射人体安全扫描仪实现差动检测的差动控制装置。

2.根据权利要求1所述通道式X射线背散射人体安全扫描系统，其特征在于：所述的配电柜与立柱之间还设有副立柱，所述副立柱上设有副配重机构，副配重机构连接副立柱连接架；所述副立柱连接架连接副立柱和侧立板之间。

3.根据权利要求1所述通道式X射线背散射人体安全扫描系统，其特征在于：所述驱动飞点扫描机构上下摆动的摆动机构的旋转角度为-60°～60°。

4.根据权利要求1所述的通道式X射线背散射人体安全扫描系统，其特征在于：所述升降机构包括设置在立柱内侧的第一直线导轨，所述侧立板上对应第一直线导轨位置配装有沿直线导轨上下滑动的第一直线滑块，所述的侧立板连接有驱动侧立板沿第一直线导轨上下滑动的驱动装置，所述驱动装置主要包括驱动电机、减速机、丝杠以及与丝杠配合的丝杠螺母，其中所述驱动电机和减速机位于立柱的顶部，所述减速机的输出端驱动丝杠，所述的丝杠螺母固装在侧立板上，所述丝杠垂直安装在立柱上，在第一直线导轨的上端部和下端部分别对应设有上限位行程开关和下限位行程开关。

5.根据权利要求1所述的通道式X射线背散射人体安全扫描系统，其特征在于：所述摆动机构包括连接飞点扫描机构的摆动立板，所述摆动立板通过支撑轴安装在侧立板上，所述摆动立板的下端连接扫描平台；所述摆动立板上安装有摆动齿轮，所述摆动齿轮啮合过渡齿轮，所述过渡齿轮啮合驱动轮，所述驱动轮连接减速机，减速机连接驱动电机，所述驱动电机和减速机连接安装在侧立板上。

6.根据权利要求1所述的通道式X射线背散射人体安全扫描系统，其特征在于：所述立柱上还设有主配重机构，所述主配重机构主要包括主导轮支架、主导轮、主导链以及主配重块，其中所述的主导轮支架固定安装在立柱的顶部，主导轮支架上安装有两个主导轮，所述主导轮上配装有主导链，在立柱的内侧所述主导链的端部连接侧立板，在立柱的外侧所述主导链的端部连接主配重块；在立柱的外侧对应主配重块位置设有第二直线导轨，所述主配重块上设有与第二直线导轨配合的第二直线滑块。

7.根据权利要求2所述的通道式X射线背散射人体安全扫描系统，其特征在于：所述副配重机构主要包括连接在副立柱连接架上的副导链，所述副导链啮合在副导轮上，所述副导轮安装在副导轮支架上，在副立柱的外侧所述副导链的端部连接副配重块；在副立柱的外侧对应副配重块位置设有第三直线导轨，所述副配重块上设有与第三直线导轨配合的第三直线滑块。

8.根据权利要求1至7任一所述的通道式X射线背散射人体安全扫描系统，其特征在于：所述差动控制装置控制两台X射线背散射人体安全扫描仪实现行差启动，主要包括计算机，所述的计算机控制两个独立设置的PLC，两个PLC控制两台X射线背散射人体安全扫描仪的启动间隔1～50个扫描行；每个PLC分别连接两个伺服控制器，所述伺服控制器分别控制X射线背散射人体安全扫描仪的摆动电机和升降电机同时启动；两台X射线背散射人体安全扫描仪上的探测器分别采集人体的正面信息和反面信息；探测器将采集的信息经过处理后传递给计算机，所述计算机连接图像显示器。

9.根据权利要求1至7任一所述的通道式X射线背散射人体安全扫描系统，其特征在于：所述差动控制装置控制两台X射线背散射人体安全扫描仪实现同行点差启动，主要包括计算机，所述的计算机控制两个独立设置的PLC，两个PLC控制两台X射线背散射人体安全扫描仪在同一个扫描行间隔10～200个点启动；每个PLC分别连接两个伺服控制器，所述伺服控制器分别控制X射线背散射人体安全扫描仪的摆动电机和升降电机同时启动；每台X射线背散射人体安全扫描仪上的探测器分别采集人体的正面信息和反面信息；探测器将采集的信息处理后传递给计算机，所述计算机连接图像显示器。

10.根据权利要求1至7任一所述的通道式X射线背散射人体安全扫描系统，其特征在于：所述差动控制装置控制两台X射线背散射人体安全扫描仪实现不同行点差启动，主要包括计算机，所述的计算机控制两个独立设置的PLC，两个PLC控制两台X射线背散射人体安全扫描仪在不同行点差启动，间隔1～50行，同时间隔10～200个点；每个PLC分别连接两个伺服控制器，所述伺服控制器分别控制X射线背散射人体安全扫描仪的摆动电机和升降电机同时启动；每台X射线背散射人体安全扫描仪上的探测器分别采集人体的正面信息和反面信息；探测器将采集的信息处理后传递给计算机，所述计算机连接图像显示器。