CN108181662A - 一种智能控制安全检查设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于安全检查技术领域，具体涉及一种智能控制安全检查设备，该设备为底照式，通道入口处设置提升斜面，出口处设置下降斜面，提升斜面前设置辅助输送带，辅助输送带支持平台上设置红外探测器阵列,辅助输送带上开设多组包裹探测孔；红外探测器阵列可实时探测包裹大小和位置，反馈给控制程序，程序根据实时状态，控制辅助输送带和输送带；射线源出口处上设置两块角度可调整的铅块。本发明兼顾降低旅客搬动包裹的劳动强度、避免包裹重叠、提高显示分辨率。可根据包裹尺寸和位置，调整铅块的角度，限制射线辐射范围，减少对人员和环境的威胁，根据包裹的尺寸和位置，调整显示放大比例和平移数据，使显示器处于最有利于观察的状态。

Description

一种智能控制安全检查设备

技术领域

本发明属于安全检查技术领域，具体涉及一种智能控制安全检查设备。

背景技术

射线(包括X射线、γ射线及其他)安检设备是海关、机场、火车站、地铁、快递网点等交通运输和公共设施实现安全检查的重要设备，是海关、空港、火车客运、汽车客运、轨道交通、公共安全领域安全防护的第一道屏障，为保护人身、公共财产安全和打击走私活动提供科学手段。

现有的安全检查设备按照射线照射方式可以分为底照式、顶照式和侧照式。在实际检查时，被检查包裹通常水平进入检查通道，侧照式图像重叠比较严重，一般不采用。底照式有几何放大作用，可以提高图像分辨率，但由于射线源在底部，会占用一部分空间，旅客需要把包裹高举才能放入检查通道入口，一般用于小型的安全检查设备，检查通道开口尺寸一般在700mm*700mm以下，包裹比较轻，旅客可以容易举起。顶照式射线源在顶部，检查通道入口可以比较低，旅客不需要把包裹高举就能放入检查通道入口，适合比较重的包裹或货物，检查通道开口尺寸一般在700mm*700mm以上，可以达到2000mm*2000mm，可用于中大型安检设备，顶照式由于没有几何放大作用，图像分辨率不如底照式高。

目前底照式安全检查设备存在以下技术问题：(1)传送电机采用固定速度模式，不论包裹多少，都按照固定速度运转，在包裹少时，不能降低速度，浪费能源；包裹多时，不能提高速度，增大通过率，容易造成排队拥挤现象，特别是在比较繁忙的地铁或火车站高峰时段，容易诱发踩踏事故；(2)射线源开口角度是固定的，即使是很小的包裹，射线源也全部角度开放向外辐射高能射线，这会给周围的行人、工作人员及环境带来不必要的辐射影响，这样的辐射尤其会对孕妇和儿童造成不良影响；(3)由于旅客在输送带上放置包裹具有随意性，对于放偏的包裹，在屏幕上图像是偏离中央的，屏幕很大一部分区域是空白的，造成浪费，屏幕上的图像不完整清晰，影响正常安全检查。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种智能控制安全检查设备，保留底照式优势的同时，解决了底照式存在的技术问题，兼顾降低旅客搬动较大包裹的劳动强度、避免重叠遮挡和提高安全检查设备分辨率。根据包裹的尺寸范围和位置范围，智能调整射线源开口角度大小和开口位置，满足包裹检查需要，同时减少对人员和周围环境的潜在威胁。并且根据包裹的尺寸范围和位置范围，智能调整显示放大比例和平移数据，使显示器处于最有利于操作人员观察的状态。

具体技术方案如下：

一种智能控制安全检查设备，包括架体、射线源、探测器、计算机、显示器，还包括主电机、辅助电机、射线束电机、输送带、辅助输送带、红外探测器阵列，射线照射方式采用底照式，所述射线源位于架体底部，探测器位于架体顶部；检查通道入口处设置提升斜面，出口处设置下降斜面，提升斜面前设置辅助输送带，辅助输送带支持平台上设置红外探测器阵列，辅助输送带上均匀开设多组包裹探测孔；所述红外探测器阵列可实时探测包裹大小、数量和位置，并反馈信号给计算机控制程序；所述辅助电机和主电机由计算机程序控制启停和运行速度，所述辅助输送带和输送带分别由辅助电机和主电机驱动；所述射线源出口处上设置有两块张开角度可独立改变的射线束铅块，射线束铅块由射线束电机控制，可根据红外探测器阵列检查到的包裹大小、数量和位置反馈信号控制张开角度。

所述辅助电机和主电机由计算机控制程序控制启停和运行速度。

包裹置于辅助输送带上，计算机控制程序根据辅助输送带支持平台上的红外探测器阵列和探测孔的配合实时探测包裹大小、数量和位置，分别控制辅助电机和主电机，从而分别驱动辅助输送带将包裹送至提升斜面前端并驱动输送带将包裹提升到检查通道入口处，进入检查通道。

所述铅块的开合角度和开口位置可由电机控制，从而改变射线源照射出的扇形射线束。

所述显示器的画面可以根据红外探测器实时监测结果进行图像位置平移和放大。

本方法的有益效果：

1、本发明的安全检查设备兼顾了提高中大型安全检查设备分辨率、降低旅客搬动较大包裹的劳动强度和避免重叠遮挡，充分利用其几何放大的特点，在提高图像分辨率的同时，未增加旅客或工作人员体力强度。根据有无包裹启动和停止传送设备，根据包裹多少，提高或降低传送速度，可以节约电力，提高通过率。

2、本发明的安全检查设备入口处设置提升斜面，可将比较重的大包裹或货物提升到一定高度后，自动送入检查通道进行检查；出口处加装下降斜面，可将比较重的大包裹或货物降低到接近地面高度，方便旅客或工作人员搬动。

3、本发明的安全检查设备在进入提升斜面的传送过程中，包裹入口前辅助输送带支持平台上布置红外探测器阵列，可以探测有无包裹放入、放入包裹多少、放入包裹的尺寸范围和位置范围，提升机构由程序控制启动和停止：

(1)当红外探测器阵列探测到有包裹放入时，如果检查通道内没有其他包裹，不会产生重叠现象时，辅助电机启动，将包裹输送到提升斜面前，启动主电机，将包裹提升到一定高度，然后将包裹送入通道进行检查；如果探测到有包裹放入，但通道内有包裹正在检查，辅助电机不启动，等收到检查通道内检查完毕信号时，启动辅助电机。

(2)当红外探测器探测一段时间内没有包裹放入，等收到检查通道内检查完毕信号时，停止辅助电机和主电机，系统进入待机状态，节省电力。

(3)当红外探测器阵列探测到包裹比较多时，控制程序自动调高输送带速度，提高通过率，同时调高探测器采集速度和显示器显示速度，使输送带速度、探测器采集速度和显示器显示速度三者一致，保证包裹图像不变形。

(4)当红外探测器阵列探测到包裹比较少时，控制程序自动调低输送带速度，节省电力，同时调低探测器采集速度和显示器显示速度，使输送带速度、探测器采集速度和显示器显示速度三者一致，保证包裹图像不变形。

4、红外探测器阵列实时监测放入包裹的尺寸范围和位置范围，控制程序根据尺寸范围和位置范围数据，计算出最佳射线源开口角度和位置，通过射线源出口的控制电机，驱动辐射屏蔽机构即铅块，调整射线源开口和位置，达到用最小的辐射开口，满足包裹检查需要，同时减少对人员和周围环境的潜在威胁，按需分配。

5、红外探测器阵列实时监测放入包裹的尺寸范围，控制程序根据尺寸范围数据，计算出最佳显示比例。默认情况下，显示器整个屏幕范围对应整个通道范围，但包裹比较小时，只能有效利用小部分屏幕范围，其他部分浪费，控制程序计算出最佳显示比例后，将原来小部分屏幕范围的图像，放大到整个屏幕范围，有利于操作人员观察。红外探测器阵列实时监测放入包裹的位置范围，由于旅客放包裹比较随意，有时包裹放在比价偏的地方，控制程序根据位置范围数据，计算出最佳平移数据，将图像移动到最有利于操作人员观察的位置。

附图说明

图1为底照式安检设备结构示意图；

图2为顶照式安检设备结构示意图；

图3为底照式安检设备和顶照式安检设备结构对比图；

图4为本发明智能控制安全检查设备架体结构示意图；

图5为本发明智能控制安全检查设备包裹大小和位置探测方法示意图；

图6为本发明智能控制安全检查设备射线角度调整机构示意图。

图中，1—探测器；2—射线源；3—包裹；4—输送带；5—提升斜面；6—下降斜面；9—辅助输送带支持平台；11—扇形射线束；14—红外探测器阵列；15—辅助电机；16—主电机；18—包裹探测孔；19—射线束铅块A；20—射线束铅块B；21—射线束电机A；22—射线束电机B；23—红外传感器；24—辅助输送带；25—检查通道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围不受附图所限。

图1为底照式安检设备结构示意图，图2为顶照式安检设备结构示意图，图3为底照式安检设备和顶照式安检设备结构对比图。如图3所示，虚线部分展示了同样大小的包裹，在不同照射方式下，成像的大小，成像大的分辨率更高，图像更清晰。本发明安全检查设备采用底照式，充分利用其几何放大的特点，提高图像分辨率，未增加旅客或工作人员体力强度。根据有无包裹启动和停止输送带及辅助输送带，根据包裹多少，提高或降低输送带及辅助输送带速度，可以节约电力，提高通过率。

图4为本发明智能控制安全检查设备架体结构示意图，图5为本发明智能控制安全检查设备包裹大小和位置探测方法示意图，图6为本发明智能控制安全检查设备射线角度调整机构示意图。

如图所示，本发明智能控制安全检查设备，包括机身、输送带4、射线源2、探测器1、显示器，射线照射方式采用底照式布置，入口处包括提升斜面5，出口处包括下降斜面6，辅助输送带支持平台9上布置红外探测器阵列14,辅助输送带24上均匀开设多组包裹探测孔18；所述红外探测器阵列14可实时探测包裹3大小、数量和位置，并反馈信号给计算机控制程序；所述射线源2上设置有两块张开角度可改变的射线束铅块A19和射线束铅块B20。

辅助电机15和主电机16由计算机程序控制启停和运行速度，从而控制辅助输送带24和输送带4。射线束铅块A19和射线束铅块B20可由射线束电机A21和射线束电机B22控制，从而控制扇形射线束11的开合角度和开口位置。显示器的画面可以根据红外探测器阵列14实时监测结果进行图像位置平移和放大。

下面结合附图1-6和具体实施方式对本发明做详细说明。

一种智能控制安全检查设备，包括架体、射线源、探测器、计算机、显示器、电机、输送带、红外探测器以及多组连接线。

图4为本发明智能控制安全检查设备架体结构示意图，如图所示，采用底照式布置，结合了底照射式(如图1)和顶照式(如图2)的优势，射线源2位于架体底部，探测器1位于架体顶部，从射线源2发射出来的X射线，穿透被检查物体后，被探测器1接收，并转换成数字信号，通过连接线传送到计算机中，计算机中运行检查程序，将数字信号经处理后，形成图像，通过连接线传送到显示器中显示。

射线源2由高压电源、射线管以及绝缘油组成，高压电源输入市电，产生高频高压电，输入到射线管阴极和阳极，同时产生灯丝驱动电源，输入到灯丝两端。灯丝中的电子在高压作用下，加速运动，最终撞击到阳极后产生X射线。

探测器1由闪烁材料、光电二极管阵列、信号处理电路、信号转换电路、通信接口组成。闪烁材料把X射线转换成可见光，光电二极管阵列由多个光电二极管组成，光电二极管把可见光转换成光电流信号。信号处理电路把电流信号转换时电压信号，同时调整到合适的范围，信号转换电路把电压信号转换成数字信号，通信接口将数字信号编码、打包后发送到计算机。

计算机接收到探测器1发出的数字信号，经运算和处理后，形成图像，传送到显示器中显示。

设备启动后，先进行自检，确定各部件状态正常，然后射线源2发射X射线，对探测器1校准后，处于待机状态，主电机16和辅助电机15不运转，射线源2不发射X射线，红外探测器阵列14和包裹探测孔18中的任意一列对齐，处于实时检查状态。

当红外探测器阵列14检查到有包裹3放入后，控制程序启动辅助电机，通过辅助输送带24，将包裹3输送到辅助输送带24和提升斜面5的交界处，如果输送带4上有包裹3正在被检查，等待其检查完成，如没有包裹3，控制程序根据辅助输送带24上的包裹3多少，设定主电机16运动速度，启动主电机16，通过输送带4，经过提升斜面5，将包裹送入检查通道25内。控制程序根据包裹3大小，计算出需要开启的射线源角度和位置，并通过控制射线束电机A 21，射线束电机B 22，调整射线束铅块A19和射线束铅块B20到合适的角度和位置，是X射线束正好能覆盖整个包裹范围，其他范围不发射X射线，降低对操作人员和旅客的潜在威胁。

X射线束照射包裹3后，被探测器1接收转换后，传送到计算机中，经处理后，根据红外探测器阵列14检查到的包裹大小，计算图像放大倍数和位移，使其处于最佳分辨率状态在显示器显示，被操作人员观察。

根据红外探测器阵列14检查到的包裹大小，当整个包裹都被X射线照射后，控制射线源2停止发射X射线，控制射线束电机A 21，射线束电机B 22，调整射线束铅块A19和射线束铅块B20到关闭位置。

待包裹3离开下降斜面6后，控制主电机16，使其停止运转，输送带4处于静止状态，返回待机状态。

Claims (5)

1.一种智能控制安全检查设备，包括架体、射线源、探测器、计算机、显示器，其特征在于：还包括主电机、辅助电机、射线束电机、输送带、辅助输送带、红外探测器阵列，射线照射方式采用底照式，所述射线源位于架体底部，探测器位于架体顶部；检查通道入口处设置提升斜面，出口处设置下降斜面，提升斜面前设置辅助输送带，辅助输送带支持平台上设置红外探测器阵列，辅助输送带上均匀开设多组包裹探测孔；所述红外探测器阵列可实时探测包裹大小、数量和位置，并反馈信号给计算机控制程序；所述辅助电机和主电机由计算机程序控制启停和运行速度，所述辅助输送带和输送带分别由辅助电机和主电机驱动；所述射线源出口处上设置有两块张开角度可独立改变的射线束铅块，射线束铅块由射线束电机控制，可根据红外探测器阵列检查到的包裹大小、数量和位置反馈信号控制张开角度。

2.根据权利要求1所述的智能控制安全检查设备，其特征在于：所述辅助电机和主电机由计算机控制程序控制启停和运行速度。

3.根据权利要求1所述的智能控制安全检查设备，其特征在于：包裹置于辅助输送带上，计算机控制程序根据辅助输送带底部的红外探测器阵列和探测孔的配合实时探测包裹大小、数量和位置，分别控制辅助电机和主电机，从而分别驱动辅助输送带将包裹送至提升斜面前端并驱动输送带将包裹提升到检查通道入口处，进入检查通道。

4.根据权利要求1所述的智能控制安全检查设备，其特征在于：所述铅块的开合角度和开口位置可由电机控制，从而改变射线源照射出的扇形射线束。

5.根据权利要求1所述的智能控制安全检查设备，其特征在于：所述显示器的画面可以根据红外探测器实时监测结果进行图像位置平移和放大。