DE102006008472A1

DE102006008472A1 - Monitoring device for container, has multiple sensors for determining value of chemical and physical variable of container, and transmission apparatus for transmitting values, which are determined by sensors, to value collection point

Info

Publication number: DE102006008472A1
Application number: DE200610008472
Authority: DE
Inventors: Luis Irais Dr. Barzaga Castellanos; Klaus Dr. Budde; Maximilian Dr. Fleischer; Elfriede Dr. Simon
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2007-08-30
Also published as: WO2007096301A1

Abstract

The device has multiple sensors (2), which are suitable for determining a value of a chemical and/or physical variable of the container (1). The monitoring device has a transmission apparatus for transmitting the values, which are determined by the sensors, to a value collection point of the monitoring device. Independent claims are also included for the following: (1) an arrangement of a container and the monitoring device in which the number of sensors are distributed over the container (2) a method for monitoring a container with the aid of the monitoring device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontrolleinrichtung für einen Behälter, eine Anordnung eines Behälters und der Kontrolleinrichtung und ein Verfahren zum Kontrollieren des Behälters.The The invention relates to a control device for a container, an arrangement of a Container and the control device and a procedure for controlling the Container.

Der Behälter ist beispielsweise ein Container. Aus Qualitäts- oder Sicherheitsgründen ist es wünschenswert, Informationen über den Behälter und dessen Inhalt möglichst umfassend zu erhalten.Of the container is for example a container. For quality or safety reasons, it is desirable information about the container and its content as possible to obtain comprehensively.

Aufgabe der Erfindung ist es, aufzuzeigen, wie auf einfache Weise Informationen über einen Behälter und dessen Inhalt zugänglich gemacht werden können.task The invention is to show how to easily information about a container and its contents accessible can be made.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Kontrolleinrichtung für einen Behälter angegeben, aufweisend eine Anzahl von Sensoren, die jeweils zur Bestimmung eines Werts mindestens einer chemischen und/oder physikalischen Größe des Behälters geeignet sind, und mindestens eine Übermittlungsvorrichtung zur Übermittlung der durch die Sensoren bestimmten Werte an eine Wertesammelstelle der Kontrolleinrichtung.to solution The object is a control device for a container specified, comprising a number of sensors, each for determining a value at least one chemical and / or physical size of the container suitable are, and at least one transmission device for transmission the values determined by the sensors to a value collection point the control device.

Zur Lösung der Aufgabe wird auch eine Anordnung eines Behälters und der Kontrolleinrichtung angegeben, wobei die Anzahl von Sensoren über den Behälter verteilt ist.to solution the object also provides an arrangement of a container and the control device, the number of sensors over the container is distributed.

Daneben wird zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zum Kontrollieren eines Behälters mit Hilfe der Kontrolleinrichtung mit folgenden Verfahrensschritten angegeben: a) Erfassen der Werte der chemischen und/oder physikalischen Größe des Behälters und b) Übermitteln der Werte an die Wertesammelstelle.Besides becomes the solution the object of a method for controlling a container with Help of the control device with the following process steps indicated: a) recording the values of the chemical and / or physical Size of the container and b) submit the values to the value collection point.

Bezüglich Form und Größe des Behälters gibt es keinerlei Einschränkungen. Vorzugsweise ist der Behälter aber ein Container, der zum Transport von Gütern auf dem Seeweg, der Straße oder per Flugzeug eingesetzt wird.Regarding shape and size of the container There are no restrictions. Preferably, the container but a container used to transport goods by sea, the road or is used by plane.

Die Sensoren der Kontrolleinrichtung sind insbesondere aus der Gruppe Chemosensor, Drucksensor und Temperatursensor ausgewählt. Der Drucksensor liefert beispielsweise einen Wert über einen Druck, der im Innenraum des Behälters herrscht. Der Temperatursensor registriert die Temperatur des Behälters. Der Chemosensor ist beispielsweise ein Gassensor, der Information über die chemische Zusammensetzung im Behälterinnenraum liefert. Die physikalischen Prinzipien, auf denen die Sensoren beruhen, spielen dabei eine untergeordnete Rolle. So kann der Chemosensor als so genannter GASfet (Gas Feldeffekttransistor) ausgestaltet sein. Als physikalischer Transducer, der eine Anbindung von bestimmten Gasmolekülen in ein physikalisches Signal umwandelt, wird in diesem Fall ein Feldeffekttransistor verwendet. Aufgrund der Wechselwirkung der zu untersuchenden Substanz mit einer chemisch sensitiven Beschichtung ändert sich das elektrochemische Potential der Beschichtung. Dies führt zu einer Änderung des Source-Drain-Stroms. Neben diesem speziellen physikalischen Transducer können auch andere physikalische Transducer, beispielsweise ein SAW (Surface Acoustic Wave)- oder BAW (Bulk Acoustic Wave)-Resonator eingesetzt werden.The Sensors of the control device are in particular from the group Chemosensor, pressure sensor and temperature sensor selected. The pressure sensor provides, for example, a value over a pressure in the interior of the container prevails. The temperature sensor registers the temperature of the container. Of the Chemosensor is, for example, a gas sensor that provides information about the chemical Composition in the container interior supplies. The physical principles on which the sensors are based play a minor role. So can the chemosensor designed as so-called GASfet (gas field effect transistor) be. As a physical transducer that has a connection of certain gas molecules converted into a physical signal, becomes in this case a field effect transistor used. Due to the interaction of the substance to be examined with a chemically sensitive coating, the electrochemical changes Potential of the coating. This leads to a change the source-drain current. In addition to this special physical transducer can also other physical transducers, for example a SAW (Surface Acoustic Wave) or BAW (Bulk Acoustic Wave) resonator become.

Die Übermittlung der Werte der Sensoren kann Kabel gebunden erfolgen. Vorzugsweise werden die Werte nicht Kabel gebunden, sondern drahtlos übermittelt. In einer besonderen Ausgestaltung ist daher die Übermittlungsvorrichtung eine drahtlose Übermittlungsvorrichtung. Dabei ist es möglich, dass die Information des Sensors lediglich abgefragt, also aus der Sicht des Sensors passiv übermittelt wird. Dafür geeignete Technologien sind beispielsweise RFID und GPS. Denkbar ist auch, dass der Sensor seine ermittelten Werte aktiv übermittelt. Beispielsweise ist der Sensor mit einem Sender und einer Energiequelle zum Speisen des Senders ausgestattet. Die Energiequelle ist beispielsweise eine Batterie oder eine Solarzelle. Unabhängig von der tatsächlichen Art der Realisierung besteht der besondere Vorteil in der drahtlosen Übermittlung darin, dass zu jeder Zeit die Werte des Behälters abgefragt werden können. Der Behälter ist beispielsweise ein Container, der mit einem Frachtschiff transportiert wird. Während des Transports des Containers können die Werte des Containers abgefragt werden.The transmission The values of the sensors can be cable-bound. Preferably The values are not tied to cables, but transmitted wirelessly. In a particular embodiment, therefore, the transmission device is a wireless transmission device. It is possible that queried the information of the sensor only, so from the View of the sensor transmitted passively becomes. Therefore Suitable technologies include RFID and GPS. Conceivable is also that the sensor actively transmits its determined values. For example, the sensor is a transmitter and a power source equipped for dining the transmitter. The energy source is for example a battery or a solar cell. Regardless of the actual Type of implementation has the particular advantage in the wireless transmission in that at any time the values of the container can be queried. Of the container is, for example, a container that transports with a cargo ship becomes. While the transport of the container the values of the container are queried.

Die Werte der Sensoren können unverschlüsselt übermittelt werden. Vorzugsweise werden die Werte aber verschlüsselt übermittelt. Die Übermittlungsvorrichtung der Kontrolleinrichtung ist derart ausgestaltet, dass die Werte verschlüsselt übermittelt werden können. Die übermittelten Werte können nicht von jedermann eingesehen werden.The Values of the sensors can transmitted unencrypted become. Preferably, however, the values are transmitted in encrypted form. The transmission device the control device is designed such that the values be transmitted encrypted can. The transmitted Values can not be viewed by anyone.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist mindestens einer der Sensoren als Vorrichtung zur Untersuchung einer chemischen Zusammensetzung ausgestaltet, die sich in einem Behälterinnenraum des Behälters befindet. Diese Vorrichtung weist mindestens eine Sammeleinrichtung zur Herstellung mindestens einer Probe durch Sammeln mindestens eines Bestandteils der Zusammensetzung und mindestens eine Analyseeinrichtung zur chemischen Analyse der Probe auf. Bezüglich der Anordnung des Behälters und der Kontrolleinrichtung ist dabei folgendes vorgesehen: Der Behälter und die Sammeleinrichtung sind derart miteinander verbunden, dass der Bestandteil des Behälterinnenraums durch die Sammeleinrichtung gesammelt werden kann. Es werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt: Sammeln mindestens eines Bestandteils der Zusammensetzung und Analysieren des Bestandteils zur Bildung des Werts dieses Sensors. Dabei findet das Sammeln vorzugsweise kontinuierlich, also über einen längeren Zeitraum statt.According to a particular embodiment, at least one of the sensors is designed as a device for investigating a chemical composition which is located in a container interior of the container. This device comprises at least one collecting device for producing at least one sample by collecting at least one constituent of the composition and at least one analytical device for chemical analysis of the sample. With regard to the arrangement of the container and the control device, the following is provided: The container and the collecting device are connected to one another such that the component of the container interior can be collected by the collecting device. The following process steps are carried out: Collecting at least one constituent of the composition and analyzing the constituent to form the value of that sensor. The collection preferably takes place continuously, ie over a longer period.

Der Bestandteil kann eine beliebige feste, flüssige oder gasförmige chemische Substanz bzw. Substanzklasse sein. Die chemische Substanz ist beispielsweise ein Sprengstoff oder eine Droge. Vorstufen oder Abbauprodukte solcher Substanzen sind ebenfalls denkbar. Durch das Sammeln findet ein Anreichern der Substanz statt. Es wird die Probe gebildet, die nachfolgend untersucht wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der zu untersuchende Bestandteil in einer sehr kleinen Menge vorliegt oder einen sehr niedrigen Dampfdruck aufweist. Durch den Einsatz einfacher Chemosensoren wäre ein solcher Bestandteil nur schwer nachweisbar.Of the Component can be any solid, liquid or gaseous chemical Substance or substance class. The chemical substance is for example an explosive or a drug. Precursors or degradation products such Substances are also conceivable. By collecting finds one Enrich the substance instead. The sample is formed, the following is examined. This is particularly advantageous if the is present in a very small amount or has a very low vapor pressure. Because of the engagement simple chemosensors would be Such a component is difficult to detect.

Vorteilhaft weist die Sammeleinrichtung einen Sammelbehälter zur Aufnahme bzw. Sammeln des Bestandteils oder der Bestandteile auf. Der Sammelbehälter ist beispielsweise ein Röhrchen mit einem Einlass, der mit dem Behälterinnenraum des Behälters in Verbindung steht. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Sammeleinrichtung mindestens ein Adsorptionsmittel zur Adsorption des Inhaltsstoffs aufweist. Das Adsorptionsmittel ist beispielsweise Aktivkohle. Das Adsorptionsmittel kann dabei in einem oben beschriebenen Sammelröhrchen platziert sein. Zur Bildung der Probe wird die zu untersuchende Substanz vom Adsorptionsmittel desorbiert. Dies gelingt beispielsweise durch Temperaturerhöhung oder durch einen Waschprozess mit einem Lösungsmittel. Nachfolgend wird die Analyse durchgeführt.Advantageous the collecting device has a collecting container for receiving or collecting the Component or components. The collection container is for example, a tube with an inlet which communicates with the container interior of the container Connection stands. It is particularly advantageous if the collecting device at least one adsorbent for adsorbing the ingredient having. The adsorbent is, for example, activated carbon. The Adsorbent can be placed in a collection tube described above be. To form the sample, the substance to be examined by the Adsorbent desorbed. This succeeds, for example, by temperature increase or by a washing process with a solvent. Below is the analysis was done.

Ein Behälter kann mit je einem einzigen Sensor für eine bestimmte physikalische oder chemische Größe ausgestattet sein. Insbesondere bei großen Behältern ist es aber vorteilhaft, mehrere Sensoren für eine bestimmte Größe zu verwenden. Vorzugsweise ist daher die Anzahl von Sensoren über den Behälter verteilt. Die Sensoren sind derart ausgestaltet und über den Behälter verteilt, dass eine örtliche Auflösung der Werte möglich ist. Es werden Sensoren in Form von Sensor-Arrays räumlich verteilt. Mit Hilfe der dadurch erzielbaren örtlichen Auflösung kann eine Quelle für eine bestimmte Substanz im Behälterinnenraum lokalisiert werden.One container can each use a single sensor for a given physical or chemical size be. Especially with large containers but it is advantageous to use multiple sensors for a given size. Preferably, therefore, the number of sensors is distributed over the container. The sensors are so designed and over the container distributed that a local dissolution of the Values possible is. Sensors are spatially distributed in the form of sensor arrays. With the help of the achievable local resolution can a source for a certain substance in the container interior be located.

Bezüglich der Anordnung ist es besonders vorteilhaft, die Sammeleinrichtung im Behälterinnenraum des Behälters anzuordnen. Beispielsweise wird das oben beschriebene Sammelröhrchen im Behälterinnenraum platziert. Zum Sammeln des oder der Bestandteile genügt es dabei, das Sammelröhrchen mit geöffnetem Einlass im Behälterinnenraum anzuordnen. Es wird sich im Sammelbehälter eine gleiche Zusammensetzung einstellen, wie sie im Behälterinnenraum besteht. Allerdings findet in dieser Situation kein Anreichern der nachzuweisenden Substanzen statt. Das Anreichern gelingt mit dem oben beschriebenen Adsorptionsmittel. Das Anreichern erfolgt passiv. Besonders vorteilhaft ist es aber, das Anreichern aktiv zu betreiben. Es wird für einen Strom des oder der Bestandteile vom Behälterinnenraum in einen Sammelraum des Sammelbehälters bzw. durch den Sammelraum des Sammelbehälters gesorgt. In einer besonderen Ausgestaltung ist daher mindestens ein Mittel zum Erzeugen eines Stroms des Bestandteils vom Behälterinnenraum in einen Sammelraum der Sammeleinrichtung vorhanden. Durch den Strom des Bestandteils in den Sammelraum kann sich der Bestandteil dort anreichern. Das Mittel zum Erzeugen des Stroms kann ein Mittel zum Erzeugen eines Druckunterschieds zwischen dem Behälterinnenraum und dem Sammelraum der Sammeleinrichtung sein. Der Behälterinnenraum und der Sammelraum sind derart aneinander angeordnet, dass der Bestandteil aufgrund des Druckunterschieds vom Behälterinnenraum in den Sammelraum der Sammeleinrichtung gelangen kann. Der Sammelraum kann dabei innerhalb oder außerhalb des Behälters angeordnet sein. Das Mittel zum Erzeugen des Druckunterschieds ist vorzugsweise aus der Gruppe Pumpe und Verdichter ausgewählt. Denkbar ist auch, dass das Mittel zum Erzeugen des Druckunterschieds ein evakuierter Vakuumbehälter ist. Der Vakuumbehälter steht mit dem Sammelraum der Sammelvorrichtung über ein zunächst geschlossenes Ventil in Kontakt. Der Behälterinnenraum mit der zu untersuchenden Zusammensetzung, der Sammelraum und der evakuierte Vakuumbehälter sind derart miteinander verbunden, dass ein Öffnen des Ventils ein Ansaugen der Bestandteile des Behälterinnenraums in den Sammelraum hervorruft. Durch Auffangen der Bestandteile, beispielsweise durch Einsatz eines geeigneten Filters, findet die Anreicherung der Bestandteile statt.Regarding the Arrangement, it is particularly advantageous to the collecting device in Container interior of the container to arrange. For example, the collecting tube described above is in Container interior placed. It is sufficient to collect the component (s) the collection tube with open Inlet in the container interior to arrange. It will be in the sump an equal composition set as they are in the container interior consists. However, in this situation, there is no enrichment of the Substances to be detected instead. Enriching succeeds with the Adsorbent described above. Enrichment is passive. But it is particularly advantageous to actively operate the enrichment. It will be for a stream of the component or components from the container interior into a collecting space of the collection container or taken care of by the collecting space of the collecting container. In a special Embodiment is therefore at least one means for generating a Electricity of the component from the tank interior present in a collection room of the collector. By the stream of the ingredient in the plenum may become the ingredient there accumulate. The means for generating the current may be a means for Generating a pressure difference between the container interior and the collecting space of the collecting device. The container interior and the collecting space are arranged in such a way that the component due to the pressure difference from the container interior into the collecting space the collecting device can get. The collection space can be within or outside of the container be arranged. The means for generating the pressure difference is preferably selected from the group pump and compressor. Conceivable is also that the means for generating the pressure difference evacuated vacuum vessel is. The vacuum tank is stationary with the collecting space of the collecting device via an initially closed valve in Contact. The container interior with the composition under investigation, the collection room and the evacuated vacuum containers are connected to each other such that opening of the valve suction of the Components of the container interior into the collection room causes. By catching the ingredients, for example, by using a suitable filter, the finds Enrichment of ingredients instead.

Der Behälter und die Sammeleinrichtung können fest miteinander verbunden sein. Dazu ist es besonders vorteilhaft, wenn die Sammeleinrichtung auf einfache Weise regeneriert werden kann. Denkbar ist beispielsweise oben beschriebene Temperaturerhöhung zur Desorption der Bestandteile von einem Adsorptionsmittel. Zur einfachen Handhabung sind aber in einer besonderen Ausgestaltung der Behälter und die Sammeleinrichtung lösbar miteinander verbunden. Der Behälter und die Sammeleinrichtung oder ein Teil der Sammeleinrichtung können auf einfache Weise voneinander getrennt werden. Dies ist dann vorteilhaft, wenn die Analyseeinrichtung nicht fest mit dem Behälter verbunden ist. Zur Analyse werden die Proben entnommen und vom Behälter separiert untersucht. Insbesondere ist auch denkbar, dasss innerhalb des Behälters und insbesondere im Behälterinnenraum angeordnet ist.Of the container and the collector can be firmly connected. It is particularly advantageous for this when the collector is easily regenerated can. It is conceivable, for example, the above-described increase in temperature for Desorption of the components of an adsorbent. To the simple But handling are in a particular embodiment of the container and the collector detachable connected with each other. The container and the collector or a part of the collector can on easy way to be separated from each other. This is then advantageous if the analyzer is not firmly connected to the container is. For analysis, the samples are removed and separated from the container examined. In particular, it is also conceivable within the container and especially in the container interior is arranged.

Als Analysemethode ist jede beliebige Methode denkbar. Vorteilhaft wird auf die Gaschromatographie (GC) zurückgegriffen. In Abhängigkeit vom Detektortyp sind verschiedene Ausgestaltungen denkbar: massenselktiver Detektion (GC/MS), Surface Ionization Detector (SID), SAW, Electron Capture Detector (ECD), Chemiluminescence (CL), Flame Ionization Detector (FID). Alternative Nachweisverfahren sind beispielsweise Ion Mobility Spetrometry (IMS) oder Field Ion Spectrometry (FIS).When Analysis method, any method is conceivable. Becomes advantageous resorted to gas chromatography (GC). Dependent on From the detector type different configurations are conceivable: mass-selective Detection (GC / MS), Surface Ionization Detector (SID), SAW, Electron Capture Detector (ECD), Chemiluminescence (CL), Flame Ionization Detector (FID). Alternative detection methods are, for example Ion Mobility Spetrometry (IMS) or Field Ion Spectrometry (FIS).

Zur Vereinfachung des Verfahrens ist es besonders vorteilhaft, wenn die Sammeleinrichtung und der Behälter mit Hilfe eines Automaten miteinander verbunden und voneinander getrennt werden können. Damit ist es nicht nötig, dass sich ein Operateur in eine Gefahr begeben muss, die eventuell von einem zu untersuchenden Behälter bzw. dessen Inhalt ausgeht.to Simplification of the process, it is particularly advantageous if the collecting device and the container by means of a machine can be interconnected and separated from each other. In order to it is not necessary that a surgeon must go into a danger that may from a container to be examined or its contents run out.

Eine weiter gehende Automatisierung, beispielsweise ein Beschicken des Sammelröhrchens oder die Analyse führt zu einem effizienten Überprüfen des Behälters. Dies spielt vor allen Dingen bei einer hohen Anzahl von zu untersuchenden Behältern eine wichtige Rolle.A Further automation, such as a loading of the Collection tube or the analysis leads to an efficient review of the Container. This is especially important with a high number of people to be examined Containers one important role.

Das Erfassen der Werte kann einmalig durchgeführt werden, beispielsweise vor dem Einlaufen eines Containerschiffes in einen Zielhafen. Besonders vorteilhaft ist es aber, das Erfassen der Werte und das Übermitteln der Werte wiederholt durchzuführen. Dies gilt insbesondere auch für das Sammeln der Bestandteile zu einer Probe und das Analysieren der Probe. Mit dem wiederholten Überprüfen ist eine zeitliche Auflösung der Eigenschaften des Behälters möglich. Die Ergebnisse der zeitlichen Auflösung können wichtige Hinweise darauf geben, wo eine Quelle des Bestandteils lokalisiert ist. Die Quelle kann innerhalb des Behälters sein. Denkbar ist auch, dass die Quelle außerhalb des Behälters vorhanden ist. Durch die zeitliche Entwicklung der resultierenden Analyse-Ergebnisse ist die Zuordnung eindeutig möglich. Durch die zeitliche Auflösung können auch Entwicklungen am Behälter können frühzeitig erkannt werden. So ist es beispielsweise leicht möglich, ein Öffnen des Behälters zu erkennen.The Capturing the values can be done once, for example before the arrival of a container ship in a destination port. Especially It is advantageous, however, to capture the values and transmit them of the values repeatedly. This is especially true for collecting the ingredients into a sample and analyzing the components Sample. With the repeated checking is a temporal resolution the properties of the container possible. The Results of temporal resolution can be important Give indications where a source of the ingredient is located is. The source can be inside the container. It is also conceivable that the source outside of the container is available. Due to the temporal evolution of the resulting Analysis results, the assignment is clearly possible. By the time resolution can also developments at the container can early be recognized. For example, it is easily possible to open the container to recognize.

Das Übermitteln der Werte kann händisch ausgelöst werden. Vorteilhaft ist aber, das das Übermitteln durch die Kontrolleinrichtung angestoßen wird. Das Übermitteln der interessierenden Daten erfolgt automatisiert.The submitting The values can be triggered manually. But it is advantageous that the transmission is triggered by the control device. The submitting The data of interest is automated.

Zusammenfassen sind folgende Vorteile der Erfindung hervorzuheben:

– Mit Hilfe der Sensoren können jederzeit umfassend Informationen über den Behälter gesammelt und abgefragt werden.
– Es ist eine präzise chemische Bestimmung verbotener und gefährlicher Substanzen möglich.
– Durch das kontinuierliche Sammeln des Bestandteils über einen längeren Zeitraum wird die Empfindlichkeit der Analyse erhöht.
– Die Kontrolle kann kontinuierlich innerhalb einer gesamten Supply Chain von Anfang bis zum Ende erfolgen. In Abhängigkeit von den angewandten Methoden dauert eine Analyse bis zu wenigen Sekunden herab.
– Erhebliche Preisvorteile ergeben sich gegenüber derzeitigen Praktiken und Techniken (bis zu 500 Euro pro Container und Verladung).
– Es sind eindeutige Ergebnisse möglich, insbesondere bei vollständiger Automatisierung.
– Die beschriebene Erfindung ist wesentlich einfacher als damit vergleichbare, bisher angewandte Verfahren. Bisher werden nämlich Container, wenn überhaupt, beim Anlanden bzw. bei einer Zollkontrolle mittels physikalischer Methoden (meist basierend auf Neutronen/Gamma Spektroskopie und/oder Röntgenverfahren, überprüft. Folgende Nachteile sind mit der dieser Vorgehensweise verbunden: Es wird wenig Information, insbesondere chemische Information generiert, die Information fällt erst im Zielland an und der mit der Informationsgewinnung verbundene Aufwand ist erheblich.

To summarize, the following advantages of the invention should be emphasized:

- With the help of the sensors can be collected at any time comprehensively information about the container and queried.
- Precise chemical determination of banned and dangerous substances is possible.
- Continuous collection of the ingredient over an extended period of time increases the sensitivity of the analysis.
- Control can be continuous throughout an entire supply chain from start to finish. Depending on the methods used, analysis can take up to a few seconds.
- Significant price advantages over existing practices and techniques (up to € 500 per container and loading).
- Clear results are possible, especially with complete automation.
- The described invention is much simpler than comparable, previously used method. So far, containers, if any, at landing or at a customs control by means of physical methods (usually based on neutron / gamma spectroscopy and / or X-ray method, checked .. The following disadvantages are associated with this approach: There is little information, especially chemical information generated, the information is only in the destination country and the associated with the information acquisition effort is significant.

Anhand mehrerer Ausführungsbeispiele der zugehörigen Figuren wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Die Figuren sind schematisch und stellen keine maßstabsgetreuen Abbildungen dar.Based several embodiments the associated Figures, the invention is described in more detail below. The figures are schematic and do not represent true to scale illustrations represents.

1 zeigt Behälter mit einer Anzahl von Sensoren. 1 shows containers with a number of sensors.

2 einen Ausschnitt einer Anordnung eines Behälters und eines Sensors mit einer Sammeleinrichtung. 2 a section of an arrangement of a container and a sensor with a collecting device.

3 zeigt einen Automaten zum Anordnen der Sammeleinrichtung im Behälterinnenraum des Behälters. 3 shows an automatic machine for arranging the collecting device in the container interior of the container.

Beispiel 1:Example 1:

Der Behälter ist ein Container 1. Der Container wird on-line mit Hilfe eines räumlich innerhalb des Behälterinnenraums 11 über den Container verteilten Sensor-Arrays überwacht. Das Sensor-Array weist eine Vielzahl von Sensoren 2 auf.The container is a container 1 , The container will be on-line with the help of a spatially inside the container interior 11 monitored via the container distributed sensor arrays. The sensor array has a plurality of sensors 2 on.

Zur Bildung der räumlich verteilten Sensor-Arrays werden Gassensoren für die Messung von Stickstoffoxiden (NO) und Aceton nach dem Prinzip des FET (Field Effect Transistor) verwendet. Diese GasFETs sind als SGFET oder als CCFET ausgestaltet. Diese Gassensortechnologie wird als Gassensorarray zur Detektion von NOx-haltigen oder Acetonhaltigen Substanzen, die einen deutlichen Hinweis auf die Anwesenheit von Sprengstoffen geben, eingesetzt. Zur Verbesserung der Nachweisempfindlichkeit und Stabilität werden diese Sensoren als Sensorarray an unterschiedlichen Positionen im Container eingesetzt. Dies hat den Vorteil unspezifische Gaswechselwirkungen zu eliminieren und die Basislinienstabilität zu verbessern.Gas sensors for the measurement of nitrogen oxides (NO) and acetone according to the principle of FET (Field Effect Transistor) are used to form the spatially distributed sensor arrays. These GasFETs are designed as SGFETs or CCFETs. This gas sensor technology is used as a gas sensor array for the detection of NOx-containing or Acetone-containing substances that give a clear indication of the presence of explosives used. To improve the detection sensitivity and stability, these sensors are used as sensor array at different positions in the container. This has the advantage of eliminating nonspecific gas interactions and improving baseline stability.

Neben den Gassensoren sind Sensoren in Form von Temperatursensoren vorhanden. Durch die gleichzeitige Messung der Temperatur und der Messung der Bestandteile wird eine Korrelation der Messergebnisse mit Temperaturverteilung innerhalb des Containers erstellt. Durch die Verwendung der oben beschriebenen Sensor-Arrays in räumlicher Verteilung innerhalb des Containers und die Korrelation der Messergebnisse mit der gemessenen Temperatur wird die Verteilung der Konzentration für die gesuchten Substanzen bzw. Substanzgruppen nach Raum und Zeit ermittelt und durch eine intelligente Software analysiert.Next The gas sensors are provided with sensors in the form of temperature sensors. By simultaneously measuring the temperature and measuring the Constituents becomes a correlation of measurement results with temperature distribution created within the container. By using the above described Sensor arrays in spatial Distribution within the container and the correlation of the measurement results with the measured temperature becomes the distribution of concentration for the searched for substances or groups of substances according to space and time and analyzed by intelligent software.

Durch diese Vorgehensweise wird festgestellt, ob eine Änderung der Konzentration bei den gesuchten Substanzen bzw. Substanzgruppen von Veränderungen der Konzentration dieser Substanzen im Behälterinnenraum oder außerhalb des Behälters hervorgerufen wurde. Die Korrelation der Messergebnisse mit der Temperatur dient außerdem zur Feststellung des Einfluss weiterer Umwelt- und Betriebsfaktoren. Die Analyse der Messergebnisse erfolgt mit Hilfe eines Computers in der Brücke des Schiffes (bei einem Transport des Containers mit einem Schiff) oder im Kontrollzentrum (Kontrolleinrichtung 5) der Verladestation (am Hafen, Güterbahnhof, etc.). Zu diesem Zweck werden alle Messdaten (Werte) zur Brücke des Schiffes oder zum Kontrollzentrum drahtlos (wireless) nach dem Prinzip der Smart-Dust-Sensor-Communication bis zur nächstmöglichen Verbindungsstelle zu einem Hotspot oder einem lokalen Netzwerk (Local Area Network) oder GPS-Netzwerk weitergeleitet. Die intelligente Software auf dem Zielcomputer analysiert die gemessenen Daten nach bekanntem Muster mit einer direkten oder indirekten Korrelation zu den gesuchten Substanzen oder Substanzgruppen.By This procedure will determine if a change in concentration at the sought-after substances or substance groups of changes the concentration of these substances in the container interior or outside of the container was caused. The correlation of the measurement results with the Temperature is also used for Determination of the influence of further environmental and operational factors. The analysis of the measurement results is done with the help of a computer in the bridge of the ship (when transporting the container by ship) or in the control center (control device 5) of the loading station (at the harbor, freight yard, etc.). For this purpose, all measured data (values) become the bridge of the Ship or to the control center wirelessly (wireless) according to the principle the Smart Dust sensor communication to the nearest possible junction to a hotspot or local area network or GPS network forwarded. The intelligent software analyzed on the target computer the measured data according to a known pattern with a direct or indirect correlation with the substances or groups of substances sought.

Zur Steigerung der Genauigkeit der Messergebnisse werden die innerhalb des Containers räumlich verteilte Sensor-Arrays mit weiteren Sensoren bestückt werden, die nach andere Prinzipien arbeiten (z.B. Surface Acustic Wave (SAW) Sensoren oder Biosensoren) oder weitere wichtige Merkmale der gesuchten Substanzen bzw. Substanzgruppen und deren Abbauprodukten messen.to Increasing the accuracy of the measurement results will be within the container spatially distributed sensor arrays can be equipped with additional sensors, working on other principles (e.g., Surface Acustic Wave (SAW) Sensors or biosensors) or other important features of the sought after Measure substances or groups of substances and their degradation products.

Beispiel 2:Example 2:

Dabei ist eine automatisierte Anwendung von Adsorptionröhrchen 21 (Sammelröhrchen mit Adsorptionsmittel) in Verbindung mit der direkten Analyse innerhalb des Containers vorgesehen. Die Analysevorrichtung 4 ist innerhalb des Containers angeordnet. Die Analyse erfolgt mittels Gaschromatographie (GC). Alternativ dazu erfolgt die Detektion mittels massenselektiver Detektion (GC/MS). Das Adsorptionsröhrchen wird mit Hilfe eines Automaten 3 in den Behälter eingeführt bzw. aus dem Behälter entnommen. Der Automat weist eine Greifvorrichtung für das Adsorptionsröhrchen auf.This is an automated application of Adsorptionröhrchen 21 (Collection tube with adsorbent) in connection with the direct analysis within the container provided. The analyzer 4 is located inside the container. The analysis is carried out by gas chromatography (GC). Alternatively, detection is by mass selective detection (GC / MS). The adsorption tube is using a vending machine 3 introduced into the container or removed from the container. The machine has a gripping device for the adsorption tube.

Durch die Verweildauer des gesuchten Stoffes bzw. Stoffgruppe im Container steigt deren Konzentration oder die Konzentration der Abbauprodukte von diesen Stoffen bzw. Stoffgruppen in der Luft des Containers. Dadurch sinken die Anforderungen an das gesuchte Analyseverfahren und deren Kosten. Gleichzeitig ergeben sich mit der Weiterentwicklung der oben genannten Analyseverfahren einige Möglichkeiten zu Miniaturisierung und Vereinfachung, was wiederum sich positiv auf die Kosten der Gesamtlösung sich auswirkt. Bei dieser Analyse und Übertragung der Messergebnisse erfolgen analog zum Beispiel 1.By the residence time of the substance or group of substances in the container increases their concentration or the concentration of the degradation products of these substances or groups of substances in the air of the container. Thereby the requirements for the analytical method searched for and their Costs. At the same time, with the further development of the above analysis methods some ways to miniaturization and simplification, which in turn has a positive effect on the costs of total solution affects itself. In this analysis and transmission of measurement results take place analogously to Example 1.

Beispiel 3:Example 3:

Im Unterschied zum vorangegangenen Beispiel wird die Probe passiv (über ein Adsorptionsmittel) gesammelt. Es ist ein Mittel 22 zum Erzeugen eines Druckunterschieds zwischen Behälterinnenraum des Behälters und Sammelraum 23 der Sammeleinrichtung vorhanden. Dieses Mittel ist eine Pumpe. Die für die Analyse verwendete Probe wird aktiv gewonnen.Unlike the previous example, the sample is collected passively (via an adsorbent). It is a means 22 for creating a pressure difference between the container interior of the container and collecting space 23 the collection device available. This agent is a pump. The sample used for the analysis is actively recovered.

Folgende Erweiterung ist für jedes der Beispiele vorgesehen:
Zur Ermittlung der Herkunft/Geschichte etc. (kriminaltechnisch wichtige Daten) ist es sinnvoll, die oben vorgeschlagenen Lösungen mit einem intelligenten tracking System (RFID tags, crypto-chips etc.) zu verbinden. Damit ist folgender besondere Vorteil verbunden: Es können die zurückgelegten Transportwege einfach und mit hoher Sicherheit ermittelt werden. Derzeit kann es nämlich vorkommen, dass verdächtige Container auch verdächtige Wege genommen haben, was aber erst im Nachhinein mühsam ermittelt werden kann.The following extension is provided for each of the examples:
For the determination of the origin / history etc. (for forensic important data) it makes sense to connect the solutions suggested above with an intelligent tracking system (RFID tags, crypto-chips etc.). This is associated with the following special advantage: It is possible to determine the transport distances traveled simply and with high security. At present, it can happen that suspicious containers have taken suspicious paths, but this can only be determined with hindsight laboriously.

Claims

Control device for a container ( 1 ), comprising - a number of sensors ( 2 ), each of which is suitable for determining a value of at least one chemical and / or physical size of the container, and - at least one transmission device for Transmission of the values determined by the sensors to a value collecting point of the control device.

Control device according to claim 1, wherein the sensors from the group Chemosensor, pressure sensor and temperature sensor are selected.

Control device according to claim 1 or 2, wherein the transmission device a wireless transmission device is.

Control device according to claim 3, wherein the transmission device is configured such that the values can be transmitted encrypted.

Control device according to one of claims 1 to 4, wherein at least one of the sensors as a device for examination a chemical composition is formed in a container interior of the container is having - at least a collecting device for producing at least one sample Collecting at least one constituent of the composition and - at least an analysis device for the chemical analysis of the sample.

Control device according to claim 5, wherein the collecting means a collection container having.

Control device according to claim 5 or 6, wherein the collecting means at least one adsorbent for adsorption of the ingredient.

Control device according to claim 7, wherein the adsorbent Activated carbon is.

Arrangement of a container and a control device according to one of the claims 1 to 8, wherein the number of sensors is distributed over the container.

Arrangement according to claim 9, wherein the sensors are so designed and over the container are distributed that a local resolution the values possible is.

Arrangement according to claim 9 or 10, wherein at least one of the sensors as a device for studying a chemical Composition is designed and the container and the collector are connected to each other such that the component of the container interior can be collected by the collecting device.

Arrangement according to claim 11, wherein the collecting device in the container interior of the container is arranged.

Arrangement according to claim 11 or 12, wherein - at least a means for generating a pressure difference between the container interior and a collecting space of the collecting device for collecting the component exists and - of the Container interior and the collecting space are arranged in such a way that the component due to the pressure difference from the container interior get into the collection room of the collector and collected there can be.

Arrangement according to claim 13, wherein the means for Generating the pressure difference from the group pump and compressor selected is.

Arrangement according to one of claims 11 to 14, wherein the container and the collector detachable connected to each other.

Arrangement according to one of claims 11 to 15, wherein the collecting device and the container with Help of a vending machine can be connected to each other.

Arrangement according to one of claims 9 to 16, wherein the container a Container is.

Method for controlling a container with Help of a control device according to one of claims 1 to 8, with the following Steps: a) recording the values of the chemical and / or physical size of the container and b) transmitting the Values to the value collection point.

The method of claim 18, wherein detecting the Values and Submitting the values repeatedly performed become.

The method of claim 18 or 19, wherein at least one of the sensors as a device for studying the chemical Composition is a result of analysis of the sample as Value of this sensor is used and following process steps carried out c) collecting at least one constituent of the composition and d) analyzing the component to form the value of this Sensor.

The method of claim 20, wherein the collecting and / or the analyzing be performed repeatedly.