CN107064186B - 一种车载式安检设备的工作平台及具有该平台的车载式安检设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车载式安检成像设备的工作平台，所述工作平台包括：检测驱动装置单元、辐射检测单元、和悬臂支架单元、和移动控制单元；所述检测驱动装置单元，包括驱动机构和驱动行走轮，用于在检测状态下驱动装载车移动；所述悬臂支架单元，包括探测器横臂单元、探测器竖臂单元、探测臂支架，用于在检测状态下形成龙门架；所述辐射检测单元，用于在装载车进入检测的工作状态后进行辐射成像检测；所述移动控制单元，包括移动装置、旋转装置、旋转轴，通过所述移动控制单元的控制，可以实现所述悬臂支架单元的打开、收起动作，使工作平台进入检测工作状态；其中，所述检测驱动装置单元、所述辐射检测单元、所述悬臂支架单元、所述移动控制单元均集成在所述工作平台上。

Description

一种车载式安检设备的工作平台及具有该平台的车载式安检 设备

技术领域

本发明专利涉及一种用于车载式检测设备的工作平台，以及具有该平台的车载式检测设备；尤其是可以在各类型车载式移动安全检查辐射成像设备上使用的、模块化的、可移动、翻转的工作平台。

背景技术

随着经济社会的发展和社会安全的需求，国内外海关、港口、和一些物流枢纽，为了提高安全检查效率，减少走私、恐怖袭击等事件的发生，很多场所建设了在线无损安全检查的辐射成像设备。

在线无损安全检查的辐射成像技术是借助X射线或γ射线在非接触的情况下穿透物体，从而得到被检物体/集装箱车/厢式货车的图像。现有的安检设备有三大类：第一类（固定式或地轨式或航空托盘式）是安装在带有固定防护墙（厂房）的场地内，在所有人员离开后对货物进行扫描；第二类是安装在道路上组成门式，由司机驾驶集装箱车/厢式货车直接通过设备进行检查；第三类是车载式移动安全检查设备。车载式移动安全检查设备可以快速移动转场到各地对需检查的被检物体/集装箱车/厢式货车进行移动式检测，是安检市场的奇兵，有很大的市场前景。

作为检测设备，检测图像的准确性是重要的指标，现有技术中，为了保证检测图像的准确性，车载式移动安全检查设备不能利用原来的汽车发动机驱动来运行（因为车速不均匀），而通常采用在原检测车辆的底盘上加装液压取力马达或电动驱动装置来运动。这种方式存在以下弊端：一方面，在运动时会因地面不平和速度不均匀而产生辐射源与探测器的不同抖动，而影响探测图像质量，另一方面，在车载式安检设备的改装车生产时，还需要在不同厂家、型号、尺寸和驾驶员（左、右舵）方向的车辆底盘上，加装检测驱动装置，使生产复杂、生产成本高而且不利于模块化、标准化以及日常的维护、保养。

此外，现有技术中的车载式移动安全检查设备还存在以下缺点：体积较大，尺寸和重量过大，使得设备不利于在狭窄场地上使用；驾驶室距离辐射线光源过近，驾驶室里的驾驶人员易受到辐射；设备在运动时易发生抖动，使得图像质量下降；安装、生产、维修成本过高。

发明内容

本发明基于现有技术的上述问题提出解决方案，提供一种用于车载式成像检测设备的工作平台、装载有该工作平台的车载式成像检测设备、以及工作平台的展开、折叠方法。

一种车载式安检成像设备的工作平台，所述工作平台包括：检测驱动装置单元、辐射检测单元、和悬臂支架单元、和移动控制单元；所述检测驱动装置单元，包括驱动机构和驱动行走轮，用于在检测状态下驱动装载车移动；所述悬臂支架单元，包括探测器横臂单元、探测器竖臂单元、探测臂支架，用于在检测状态下形成龙门架；所述辐射检测单元，用于在装载车进入检测的工作状态后进行辐射成像检测；所述移动控制单元，包括移动装置、旋转装置、旋转轴，通过所述移动控制单元的控制，可以实现悬臂支架单元的打开、收起动作，使工作平台进入检测工作状态；其中，所述检测驱动装置单元、所述辐射检测单元、所述悬臂支架单元、所述移动控制单元均集成在所述工作平台上；所述工作平台在收回状态下整体装载于所述车载式安检成像设备的装载车上。

优选地，所述装载车还包括控制室、车辆底盘，发电机组、液压站系统以及位于所述装载车的驾驶室内的专用控制板单元；所述工作平台在收回状态下整体装载于所述车辆底盘的上部。

优选地，所述辐射检测单元包括辐射源箱体、辐射源和防护体单元、辐射源供电装置、准直器；所述检测驱动装置单元的驱动行走轮安装在所述辐射源箱体上，并位于装载车的尾部。

优选地，所述辐射源和防护体单元、所述准直器单元安装在所述辐射源箱体内；所述辐射源供电装置安装在辐射源箱体上。

优选地，所述检测驱动装置单元、所述辐射检测单元、所述探测器横臂、探测器竖臂、和所述探测臂支架均集成安装在所述移动装置上。

优选地，通过所述移动控制单元，所述工作平台可以在位于装载车上的收回状态、展开的工作状态这两种状态之间转换；所述移动装置安装在旋转装置上，可以实现移动装置上的各个单元的升降、平移和翻转动作。

优选地，所述工作平台的各折叠处设有位置传感器。

优选地，所述移动装置被顶起翻转之后，所述带驱动行走轮的检测驱动装置单元随着所述移动装置降低到地面上；在检查的工作状态时，所述装载车挂空挡，通过驱动所述行走轮，使所述安检成像设备能前、后运动。

优选地，所述检测驱动装置单元的液压缸具有弹簧功能，使得驱动力可调后保持恒定，从而使所述驱动行走轮在行走时保持压紧在地面上。

本发明还提供一种车载式安检成像设备，包括装载车、以及所述的工作平台，所述装载车上还包括控制室、车辆底盘、发电机组、液压站系统以及位于所述装载车的驾驶室内的专用控制板单元；所述工作平台在收回状态下整体放置在所述车辆底盘的上部。

本发明还提供一种车载式安检成像设备的工作平台的展开方法，通过展开方法步骤，使得所述工作平台从收回状态转换为工作状态时，所述方法包括步骤：第一步，将位于车辆底盘上的所述平台的移动装置顶起翻转，带动所述悬臂支架单元一并翻转向后移动；第二步，将所述探测器横臂和探测器竖臂共同向上展开90º；第三步，将所述探测器竖臂再向下展开90º。

本发明还提供一种车载式安检成像设备的工作平台的折叠方法，通过折叠方法步骤，使得所述工作平台从工作状态转换为收回状态时，所述方法包括步骤：第一步，将所述探测器竖臂折叠90º收起；第二步，将所述探测器横臂和所述探测器竖臂共同折叠90º收起；第三步，利用所述旋转装置将所述移动装置上的悬臂支架单元整体翻转到车辆底盘上；第四步，将所述移动装置移动归位到车辆底盘上。

附图说明

图1a：为本发明的车载式安检成像设备在转场时平台处于收回状态下的侧面视图；

图1b：为图1a的俯视图；

图2a：本发明的车载式安检成像设备的状态转换过程中的状态一的侧面视图，状态一为本发明在转场后设备打开完成第一个动作（旋转装置10带动位于其上的移动装置9、辐射源箱体单元2和探测臂支架8共同升起一个角度）和第二个动作（移动装置9带动其上所有单元向后移动）之后的状态；

图2b：为本发明的车载式安检成像设备的状态转换过程中的状态二的侧面视图，状态二是设备打开完成第三个动作（旋转装置10从车上翻转到车的后面）之后的状态，此状态下驱动装置单元1尚未落地；

图2c：为发明的车载式安检成像设备的状态转换过程中的状态三的侧面视图，状态三是设备打开完成第四个动作（驱动装置单元1降到地面，使驱动行走轮着地）之后的状态；

图2d：为图2c的后面视图；

图3：为本发明的车载式安检成像设备的状态转换过程中的状态四的后面视图，状态四是为设备打开过程中完成第五个动作（探测横臂6和探测竖臂7向上转90º）之后的状态；

图4a：为本发明的车载式安检成像设备的状态转换过程中的状态五的后面视图，状态五是设备打开过程中完成第六个动作（探测竖臂7向下转90º）之后的状态，在该状态下，探测臂支架8、探测器横臂6和探测器竖臂7形成一个龙门结构，整个设备进入工作状态。辐射源和防护体单元3为射线发射装置，探测器横臂6和探测器竖臂7组成了射线接收装置；

图4b：为本发明的车载式安检成像设备的状态转换过程中的状态五即工作状态的侧面视图，

图4c：为本发明的车载式安检成像设备的状态转换过程中的状态五即工作状态的俯视图。

具体实施方式

以下，结合各个附图对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1a、图1b所示，本发明提供的车载式安检成像设备，主要包括：装载车12，以及装载在装载车12上的工作平台。所述装载车12具有车辆底盘，装载车上设置有控制室13，在装载车12的驾驶室内设有专用控制板单元14，在装载车的车身上装载有本发明所提供的移动、翻转工作平台，以及发电机组15和液压站系统16。

装载于车载式安检成像设备上的工作平台，可以实现平移、升降和翻转动作。

本发明所提供的工作平台的组成结构主要包括：检测驱动装置单元、辐射检测单元、和悬臂支架单元、和移动控制单元。

其中，辐射检测单元包括：辐射源箱体单元2、辐射源和防护体单元3、辐射源供电装置单元4、准直器单元5。所述辐射源和防护体单元3和准直器单元5安装在所述辐射源箱体单元2内；所述辐射源供电装置单元4安装在辐射源箱体2上。

所述检测驱动装置单元包括驱动机构和驱动行走轮1，可以在检测状态下驱动装载车12移动。所述悬臂支架单元主要包括探测器横臂6、探测器竖臂7、探测臂支架8，展开所述悬臂支架单元的各个组件可以形成龙门架进入检测状态。所述辐射检测单元在装载车12进入检测的工作状态后进行辐射成像检测。

所述检测驱动装置单元的驱动行走轮1安装在所述辐射源箱体2上，使得检测驱动装置单元和辐射源箱体单元2同时旋转并移动向下（或向上离地），驱动行走轮1着地（或离地），检测状态下所述检测设备在行驶时辐射源箱体单元2与探测器臂单元6、7同步运动，可以减少不同步抖动，利于检测射线束的准直、稳定，使扫描图像更清晰、完整。

所述移动控制单元主要包括：移动装置9、旋转装置10和旋转轴11，通过所述移动控制单元的控制，可以实现悬臂和支架的打开、收起的各个动作，使工作平台进入检测工作状态或收回状态。

所述检测驱动装置单元、所述辐射检测单元、所述悬臂支架单元、所述移动控制单元均集成安装在所述工作平台上；所述工作平台在收回状态下整体装载于所述车载式安检成像设备的装载车上。从而使所述工作平台可以适用于各种规格和尺寸的车载式安全检查辐射成像设备上。并使得所述车载式安检成像设备可以模块化、标准化生产，降低了总生产成本，简化了安检设备的检测行走装置和安装难度。

所述检测驱动装置单元的驱动行走轮1安装在所述辐射源箱体单元2上，在工作状态下，所述驱动行走轮1、连同所述辐射源箱体单元2、探测器臂单元6、7均位于所述装载车的尾部。通过这种后置式的设置方式，一方面使得辐射源远离驾驶室，减少在安检时辐射线对驾驶室的辐射，实现更好的防护性能；另一方面，可以提供更多的使用空间。

所述探测器臂单元6、7安装在探测臂支架8上；辐射源箱体单元2、辐射源供电装置单元4和探测臂支架8安装在移动装置9上。

作为优选，所述移动装置9提供一移动安装板及其驱动机构，所述旋转装置提供一旋转安装板及其驱动机构，如图2a-2c所示，所述移动安装板和所述旋转安装板之间优选地通过导轨和滑块的方式配合连接，从而使所述移动安装板相对于所述旋转安装板可滑动；所述旋转安装板与旋转轴11之间铰链连接，由旋转安装板的驱动机构驱动，可使所述旋转安装板围绕旋转轴11旋转。通过上述设置，移动装置9、旋转装置10、旋转轴11联动实现整个平台的移动、翻转动作。

优选地，所述移动、翻转工作平台的各折叠处均设有位置传感器，从而实现移动控制单元对各动作的精确控制。

所述驱动行走轮1可以由电动机、液压马达或其他驱动装置驱动，通过设置在驾驶室13的专用控制板（盒）14控制，在车辆12挂空挡时控制安检设备检测（前进或倒退）和停止。

优选地，所述驱动行走轮为2个或4个，分别设置在辐射源箱体单元2的两侧或一侧，受检测驱动装置单元1的电机或液压马达驱动控制。

在采用液压马达控制所述驱动行走轮1时，所述检测驱动装置单元还包括液压缸，所述液压缸包括无杆油腔和有杆油腔，从而被设计成具有弹簧作用功能。所述液压缸提供的压力作用在辐射源箱体2下侧的驱动行走轮1的轮胎上，轮胎与地面产生的摩擦力即为驱动力。当轮胎遇到路面低点时，液压油可自动进入无杆腔油缸向下压，当轮胎遇到路面高点时油缸限压阀的压力保持恒压，抗力使压力油进入有杆腔，无杆腔的液压油可溢出回油箱，此时油缸相当于弹簧的作用。通过液压缸的上述设置，使得驱动力可调后保持恒定，从而使所述驱动行走轮在行走时保持压紧在地面上，从而保证探测设备稳定同步，确保准直抖动极小，提高了探测图像的准确性。

优选地，所述辐射源箱体单元2内还设置有电子空调装置。所述辐射源可以是直线加速器、电子感应加速器（Betatron）或同位素辐射源。

所述车载式扫描成像装置在转场到使用场所后，即可开进行展开动作，进入工作状态。下面参考附图，对设备打开过程的动作进行说明：

图1a、1b所示是车载式安检成像设备在转场时平台处于收回状态下的视图。在所述设备到达检测场地就绪后，设备开始准备打开进入工作状态。

首先进行第一个动作，通过液压站系统16的油缸，控制旋转装置10旋转一定角度，旋转装置10带动位于其上的移动装置9、辐射源箱体单元2和探测臂支架8共同升起一定角度；接着，进行第二个动作，控制移动装置9沿着导轨相对于旋转装置10向车后下方平移一段距离；在完成以上两个动作后，设备进入如图2a所示的状态一。

接着进行第三个动作，在旋转装置10的油缸的驱动下，旋转装置10绕旋转轴11向后翻转到与地面垂直的位置，在完成该动作后，设备进入图2b所示的状态二。

接着进行第四个动作，在移动装置9和旋转装置10的油缸的继续动作下，移动装置9上所有单元下降到检测位置，此时驱动装置单元降到地面，驱动行走轮1着地，设备进入图2c所示的状态三。

接着进行第五个动作，探测臂单元6、7从探测器支架8向上展开90º，到水平位置，设备进入图3所示的状态四。

最后进行第六个动作，探测器竖臂7向下转90º，到垂直位置，设备进入图4a-4c所示的状态五，在该状态下，探测臂支架8、探测器横臂6和探测器竖臂7形成一个龙门结构，整个设备进入工作状态。

作为可替换的方案，上述第四个动作可以在第五、第六个动作完成之后进行。即在所述悬臂支架单元展开形成龙门结构后，再控制移动装置9上所有单元下降到检测位置，使驱动装置单元降到地面，驱动行走轮1着地。

完成以上全部动作后，设备全部展开，带驱动行走轮的检测驱动装置单元1和辐射源箱体单元2下降到距地面一定高度，驱动行走轮着地，达到安检设备检测的工作状态。操作驾驶员把底盘车辆12放入空挡状态，操作驾驶室内的专用控制板（盒）单元14，在检测驱动装置单元1的电机或液压马达的驱动下，通过行走轮驱动车载移动式射线扫描成像设备对被检测货物/车辆17实行扫描，实现对被检测物/集装箱车/厢式货车的实时在线无损检查。

在检测完毕准备转场时，将各个单元进行折叠动作进行收回，进入收回状态。所述折叠动作大致与上述打开的步骤相反，具体包括：

第一步， 向上提升带驱动行走轮1的检测驱动装置；

第二步，把探测器竖臂7向上折叠90º，与探测器横臂6重合，此时的状态如图3所示；

第三步，把探测器横臂6、竖臂7共同折叠成90º到垂直位置，如图2d所示；

第四步，在旋转装置10的油缸驱动下，旋转装置10带动移动装置9及其上的各个单元，向上移动、并向前翻转到一定位置，如图2a所示；

第五步，移动装置9在旋转装置10上载所有单元向前移动到位；

第六步，旋转装置10载所有单元旋转降落到车辆底盘上的水平位置，如图1a所示，完成转场前动作准备工作。

本发明提供的在车载式安全检查辐射成像设备上的专用移动、翻转工作平台，在工作时，发电机组15或市电提供动力给液压系统16，使移动、翻转工作平台上各单元（单元1、2、6、7、8）的液压缸/阀按照上述展开动作顺序，通过移动装置9、旋转装置10和旋转轴11展开，形成检测的工作状态。同时使辐射源箱体单元2上的驱动行走轮旋转并移动向下着地，实现对被检测物/集装箱车/厢式货车17的在线无损匀速检查。工作结束时，使各单元（单元1、2、6、7、8）按照动作顺序收起，形成设备转场的工作状态。

本发明将辐射源与探测臂集成在同一平台上，可以实现辐射源与探测臂的一体化设计，减少了不必要的抖动，提高了成像质量。模块化的设计使得本发明便于安装、便于维修，检测驱动行走装置与装载车不发生直接关系，安装在车尾部便于对检测装置的维护。

本发明的展开和折叠方式是独有的，其中展开步骤中包括了将旋转装置10顶起一个角度，随后移动装置9带动固定在其上的各个单元向后移动的步骤设计，一方面使得检测装置位于尾部，增大了检测时的利用空间；另一方面，使得装载车的底盘不必设计过长，减小了设备的总长度，方便在狭窄场地上使用。通过独特的折叠打开方式设计，实现了对各装置单元的合理布局，平衡底盘车转场时和检测状态下的质量分布，减小了安检设备的总体尺寸和重量。

通过本发明提供的技术方案，使用户能方便和快捷地对车载式辐射成像安检设备的检测驱动行走装置进行维修和保养，减小了安检设备的尺寸，且提高了成像精度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种车载式安检成像设备的工作平台，所述工作平台包括：检测驱动装置单元、辐射检测单元、和悬臂支架单元、和移动控制单元；

所述检测驱动装置单元，包括驱动机构和驱动行走轮，用于在检测状态下驱动装载车移动；所述辐射检测单元包括辐射源箱体单元、辐射源和防护体单元、辐射源供电装置单元、准直器单元；所述悬臂支架单元，包括探测器横臂、探测器竖臂、探测臂支架；所述移动控制单元，包括移动装置和旋转装置；

所述检测驱动装置单元、所述悬臂支架单元、所述辐射检测单元均安装在所述移动装置上，所述移动装置安装在所述旋转装置上且可相对于所述旋转装置移动；通过所述移动控制单元的移动、翻转，带动所述检测驱动装置单元、所述悬臂支架单元、所述辐射检测单元的同步动作；

所述检测驱动装置单元的驱动行走轮安装在所述辐射源箱体上，在检测工作状态下，驱动行走轮、辐射源箱体单元、探测器臂单元均位于装载车的尾部，

其中，所述工作平台在所述移动控制单元的控制下，通过以下步骤打开到检测工作状态：

(1)旋转装置旋转，带动其上的各个单元升起一定角度；

(2)移动装置带动其上的各个单元向车后下方平移一段距离；

(3)旋转装置带动其上的各个单元向后翻转到与地面垂直的位置；

(4)将所述探测器横臂和探测器竖臂共同向上展开90°，到水平位置；

(5)将所述探测器竖臂再向下展开90°，到垂直位置，形成龙门结构，

所述工作平台在所述移动控制单元的控制下，可以从检测工作状态折叠收回，收回的步骤包括：

(1)将所述探测器竖臂折叠90°收起到水平位置；

(2)将所述探测器横臂和所述探测器竖臂共同折叠90°收起到垂直位置；

(3)利用所述旋转装置将所述移动装置上的悬臂支架单元整体翻转到车辆底盘上；

(4)将所述移动装置移动翻转归位到车辆底盘上。

2.根据前面权利要求1所述的车载式安检成像设备的工作平台，其特征在于：

所述装载车还包括控制室、车辆底盘，发电机组、液压站系统以及位于所述装载车的驾驶室内的控制板单元；

所述移动装置和旋转装置之间通过导轨和滑块配合连接，使得移动装置可以相对于旋转装置平移；

所述辐射源和防护体单元和所述准直器单元安装在所述辐射源箱体内；所述辐射源供电装置安装在辐射源箱体上；所述辐射源箱体单元内设置有电子空调装置；所述辐射源选自以下任一种：直线加速器、电子感应加速器(Betatron)或同位素辐射源；

所述驱动行走轮为2个或4个，分别设置在辐射源箱体单元的两侧或一侧，受检测驱动装置单元的驱动装置控制；在检测工作状态下，通过设置在驾驶室的专用控制板控制，在装载车挂空挡时控制安检设备检测前进、倒退或停止；

所述驱动装置为电动机或液压马达；

所述检测驱动装置单元的液压缸具有弹簧功能，使得驱动力可调后保持恒定，从而使所述驱动行走轮在行走时保持压紧在地面上。

3.一种车载式安检成像设备，包括装载车、以及根据权利要求1-2中任一项所述的工作平台，所述装载车上还包括控制室、车辆底盘、发电机组、液压站系统以及位于所述装载车的驾驶室内的控制板单元；其特征在于：

所述工作平台在收回状态下整体放置在所述车辆底盘的上部。

4.一种如权利要求1所述的车载式安检成像设备的工作平台的展开方法，所述展开方法包括如下步骤：

(1)旋转装置旋转，带动其上的各个单元升起一定角度；

(2)移动装置带动其上的各个单元向车后下方平移一段距离；

(3)旋转装置带动其上的各个单元向后翻转到与地面垂直的位置；

(4)将所述探测器横臂和探测器竖臂共同向上展开90°，到水平位置；

(5)将所述探测器竖臂再向下展开90°，到垂直位置，形成龙门结构。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(3)后还包括：将带驱动行走轮的检测驱动装置单元降低到地面上。

6.一种如权利要求1所述的车载式安检成像设备的工作平台的折叠方法，所述折叠方法包括如下步骤：

(1)将形成龙门结构的所述探测器竖臂折叠90°收起到水平位置；

(2)将所述探测器横臂和所述探测器竖臂共同折叠90°收起到垂直位置；

(3)利用所述旋转装置将所述移动装置上的悬臂支架单元整体翻转到所述车辆底盘上；

(4)将所述移动装置移动翻转归位到车辆底盘上。