RU2422808C1

RU2422808C1 - Device for remote detection of articles hidden in closed spaces of railway transport

Info

Publication number: RU2422808C1
Application number: RU2010121608/28A
Authority: RU
Inventors: Сергей Евгеньевич Ададуров (RU); Сергей Евгеньевич Ададуров; Ефим Наумович Розенберг (RU); Ефим Наумович Розенберг; Евгений Александрович Иконников (RU); Евгений Александрович Иконников; Александр Николаевич Осадчий (RU); Александр Николаевич Осадчий; Владимир Сергеевич Миронов (RU); Владимир Сергеевич Миронов; Дмитрий Анатольевич Смирнов (RU); Дмитрий Анатольевич Смирнов
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2011-06-27

Abstract

FIELD: physics. ^ SUBSTANCE: proposed device comprises radiation source and detector mounted on transport facility connected via cable with power supply and computer. Note here that device is provided with plate conveyor. One plate of conveyor top branch chain supports carriage whereon arranged are radiation source and detector to perform limited reciprocation on conveyor guides from drive sprocket to driven sprocket mounted turned in horizontal plane relative to drive sprocket. Note that cable is fitted on drum to be wound up/off it with carriage reciprocating at constant tension. Note also that plate conveyor is arranged horizontally with its sprockets fitted on transport facility lateral walls. ^ EFFECT: ease of railway car inspection. ^ 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для обнаружения объектов, скрытых в замкнутых объемах на железнодорожном транспорте, в частности для обнаружения вредных веществ в вагонах, и может быть использовано на контрольно-пропускных пунктах пограничных железнодорожных станций.The invention relates to devices for detecting objects hidden in confined spaces in rail transport, in particular for the detection of harmful substances in cars, and can be used at checkpoints of border railway stations.

Известен контроль груза в закрытых крупногабаритных объемах, осуществляемый путем измерения интенсивности излучения в совокупности точек, геометрически жестко привязанных к поверхности объема, при котором крупногабаритный объем облучают с двух противоположных сторон поочередно импульсным потоком быстрых нейтронов с отдельной регистрацией излучения в проходящей через объем геометрии, и в геометрии рассеянного излучения в период нейтронных импульсов, и в промежутках между ними после окончания облучения всего объема, повторяют регистрацию энергетического спектра излучения изотопов, образованных в результате нейтронной активации, а полученные данные сопоставляют с известными значениями нейтронных параметров различных сред, а также по положению аналитических линий неупругого рассеяния, радиационного захвата и радиоактивных изотопов судят о составе груза и его размещении в закрытом объеме (RU 2239821, G01N 23/00, 2002).Known control of cargo in enclosed large-sized volumes, carried out by measuring the radiation intensity in the aggregate of points geometrically rigidly attached to the surface of the volume, in which the large-sized volume is irradiated from two opposite sides by an alternating pulse flux of fast neutrons with separate registration of radiation in the geometry passing through the volume, and the geometry of the scattered radiation during the period of neutron pulses, and in the intervals between them after the end of irradiation of the entire volume, repeat the regis the energy spectrum of the radiation of isotopes formed as a result of neutron activation, and the obtained data are compared with the known values of the neutron parameters of various media, and the composition of the cargo and its placement in a closed volume are judged by the position of the analytical lines of inelastic scattering, radiation capture and radioactive isotopes 2239821, G01N 23/00, 2002).

Недостатком известного технического решения является обязательный охват облучающими приборами всего осматриваемого транспортного средства. Для осмотра состава вагонов потребуются значительные финансовые вложения на обустройство стационарных или передвижных порталов.A disadvantage of the known technical solution is the mandatory coverage of the entire inspected vehicle with irradiating devices. To examine the composition of the wagons, significant financial investments will be required to equip stationary or mobile portals.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство контроля для проверки объекта, содержащее закрытое средство перемещения, снабженное ограждающим кузовом, источник проникающего излучения, полностью заключенный в кузове закрытого средства перемещения с возможностью генерации проникающего излучения, пространственный модулятор, установленный с возможностью формирования проникающего излучения в пучок и облучения объекта по изменяющемуся во времени сечению сканирования, детекторный блок, предназначенный для размещения полностью внутри кузова закрытого средства перемещения во время проведения контроля и выдачи сигнала рассеяния на основе проникающего излучения, рассеянного содержимым объекта, и контроллер, являющийся средством выделения определенной характеристики содержимого объекта на основе, по крайней мере, сигнала рассеяния (RU 2334219, G01N 23/00, 2003).The closest in technical essence and the achieved result is a control device for checking an object, containing a closed moving means equipped with a shielding body, a source of penetrating radiation, completely enclosed in the body of a closed moving means with the possibility of generating penetrating radiation, a spatial modulator installed with the possibility of forming penetrating radiation into the beam and object irradiation over a time-varying scanning cross section, a detection unit, designed to accommodate completely inside the body of a closed moving means during monitoring and issuing a scattering signal based on penetrating radiation scattered by the contents of the object, and a controller that is a means of extracting a specific characteristic of the contents of the object based on at least a scattering signal (RU 2334219, G01N 23/00, 2003).

Недостаток известного устройства состоит в отсутствии средств приближения источника излучения с детектором к осматриваемому транспортному средству.A disadvantage of the known device is the lack of means of approaching the radiation source with the detector to the inspected vehicle.

Технический результат изобретения заключается в создании передвижного устройства для осмотра железнодорожных вагонов.The technical result of the invention is to create a mobile device for inspection of railway cars.

Технический результат достигается тем, что устройство для дистанционного обнаружения объектов, скрытых в замкнутых объемах на железнодорожном транспорте, содержащее смонтированные на транспортном средстве источник излучения и детектор, соединенный посредством кабеля с источником питания и ЭВМ, согласно изобретению снабжено пластинчатым конвейером, на одной из пластин верхней ветви цепи которого закреплена каретка, на которой установлен источник излучения и детектор с ограниченным возвратно-поступательным перемещением по направляющим конвейера от ведущей звездочки до ведомой звездочки, установленной с разворотом в горизонтальной плоскости относительно ведущей звездочки, а кабель собран на барабане с возможностью одновременного сматывания и наматывания на него при перемещении указанной каретки с постоянным натяжением, причем пластинчатый конвейер установлен горизонтально и его звездочки закреплены на боковых стенках транспортного средства.The technical result is achieved by the fact that the device for remote detection of objects hidden in confined spaces in the railway transport, comprising a radiation source mounted on the vehicle and a detector connected via a cable to a power source and a computer, according to the invention is equipped with a plate conveyor on one of the top plates branches of the chain of which a carriage is mounted on which a radiation source and a detector with limited reciprocating movement in a direction are mounted the conveyor from the leading sprocket to the driven sprocket installed with a horizontal turn relative to the leading sprocket, and the cable is assembled on the drum with the possibility of simultaneous winding and winding on it when moving the specified carriage with constant tension, and the plate conveyor is mounted horizontally and its sprockets are mounted on side walls of the vehicle.

В местах разворота пластинчатого конвейера у торцевой стенки транспортного средства установлено по два верхних и нижних блока с возможностью контакта с боковинами соответствующей ветви цепи.In the places of turning of the plate conveyor at the end wall of the vehicle, two upper and lower blocks are installed with the possibility of contact with the sidewalls of the corresponding branch of the chain.

На фиг.1 показано размещение устройства в вагоне; на фиг.2 - пластинчатый конвейер с детектором; на фиг.3 - развернутое положение пластинчатого конвейера в вагоне и на фиг.4 - сечение по А-А на фиг.3.Figure 1 shows the placement of the device in the car; figure 2 - plate conveyor with a detector; figure 3 - the expanded position of the plate conveyor in the carriage and figure 4 is a section along aa in figure 3.

Устройство для дистанционного обнаружения объектов, скрытых в замкнутых объемах на железнодорожном транспорте, содержит смонтированные на транспортном средстве, например, в вагоне 1 источник излучения 2 и детектор 3, соединенный посредством кабеля 4 с источником питания 5 и ЭВМ 6. Устройство снабжено пластинчатым конвейером 7, на одной из пластин 8 верхней ветви цепи 9 которого закреплена каретка 10. На каретке 10 установлен источник излучения 2 и детектор 3 с ограниченным возвратно-поступательным перемещением по направляющим 11 конвейера 7 от ведущей звездочки 12 до ведомой звездочки 13. Последняя установлена с разворотом в горизонтальной плоскости относительно ведущей звездочки 12, а кабель 4 собран на барабане 14 с возможностью одновременного сматывания и наматывания на него при перемещении указанной каретки 10 с постоянным натяжением. Причем пластинчатый конвейер 7 установлен горизонтально в вагоне 1, а его звездочки 12 и 13 смонтированы на боковых стенках 15 вагона 1.A device for remote detection of objects hidden in confined spaces in rail transport, mounted on a vehicle, for example, in a car 1, a radiation source 2 and a detector 3 connected via cable 4 to a power source 5 and computer 6. The device is equipped with a plate conveyor 7, on one of the plates 8 of the upper branch of the circuit 9 of which the carriage is fixed 10. On the carriage 10 a radiation source 2 and a detector 3 are installed with limited reciprocating movement along the guides 11 of the conveyor 7 from duschey sprocket 12 and driven sprocket 13. The latter is installed with a turn in a horizontal plane relative to the drive sprocket 12 and the cable 4 is assembled on the drum 14, with simultaneous unwinding and winding it while moving said carriage 10 with a constant tension. Moreover, the plate conveyor 7 is mounted horizontally in the car 1, and its sprockets 12 and 13 are mounted on the side walls 15 of the car 1.

В местах разворота пластинчатого конвейера 7 у одной из торцевых стенок 16 вагона 1 установлено по два верхних 17 и нижних 18 блока с возможностью контакта с боковинами 19 пластин 8 соответствующей ветви цепи 9.In places of turning of the plate conveyor 7 at one of the end walls 16 of the car 1, two upper 17 and lower 18 blocks are installed with the possibility of contact with the sidewalls 19 of the plates 8 of the corresponding branch of the chain 9.

К микропроцессору ЭВМ 6 может быть подключены блок управления детектором, блок включения привода конвейера, блок управления перемещением детектора и блок регулирования мощности детектора (на чертеже не показаны).The detector control unit, the conveyor drive enable unit, the detector movement control unit and the detector power control unit (not shown) can be connected to the microprocessor of the computer 6.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Вагон 1, оснащенный источником излучения 2 и детектором 3, подъезжает к осматриваемому составу вагонов по соседнему пути. Эти вагоны могут находиться в движении или в состоянии покоя. Затем включается аппаратура, и сигнал от источника излучения 2 охватывает каждый осматриваемый вагон в отдельности от крыши до его колес в поперечной плоскости. Просматриваемая зона на вагоне увеличивается по длине при перемещении каретки 10 с детектором 3 в вагоне 1 вдоль его боковой стороны, обращенной к осматриваемым вагонам. В вагоне 1 может быть выполнена продольная прорезь. Отраженный сигнал поступает в детектор 3 и далее в ЭВМ 6. После обработки сигнал отображается на экране ЭВМ 6. Оператор визуально по полученной картинкам от обработанных сигналов детектора 3 осматривает вагоны. В случае обнаружения в них наркотических или взрывчатых веществ детектор 3 подает звуковой и световой сигналы, указывающие на дисплее местоположение в вагоне этих веществ.Wagon 1, equipped with a radiation source 2 and a detector 3, drives up to the inspected train composition along an adjacent path. These wagons may be in motion or at rest. Then the equipment is turned on, and the signal from the radiation source 2 covers each inspected car separately from the roof to its wheels in the transverse plane. The viewing area on the wagon increases in length when the carriage 10 is moved with the detector 3 in the wagon 1 along its side facing the inspected wagons. In the car 1, a longitudinal slot can be made. The reflected signal enters the detector 3 and then to the computer 6. After processing, the signal is displayed on the screen of the computer 6. The operator visually inspects the cars from the received images from the processed signals of the detector 3. In case of detection of narcotic or explosive substances in them, the detector 3 gives sound and light signals indicating the location in the car of these substances on the display.

Если при проезде с одной стороны состава ничего не обнаружено, то вагон 1 подается на другой соседний путь. Осмотр другой боковой стороны состава вагонов производится таким же образом. Только каретка 10 с детектором 3 перемещается к другой боковой стене вагона. Это необходимо для максимального приближения детектора 3 к осматриваемым вагонам. Пластинчатый конвейер 7 при включенном приводе протягивает в соответствующую сторону цепь 9. При этом каретка 10, жестко закрепленная на пластине 8, горизонтально перемещается в направлении от ведущей звездочки 12 к ведомой звездочке 13 по огибающей траектории. Цепь 9 поворачивается в пространстве и меняет направление на обратное. В местах перегиба она скользит по блокам 17 и 18, установленным в верхней и нижней частях конвейера 7. Конвейер 7 раскладывается и складывается вручную при выключенном приводе. Звездочки 12 и 13 перезакрепляют на боковых стенках 15 в вагоне 1 при переноске ближе к его торцевой стенке 16. Конвейер 7 выполнен из легкого материала. Привод вмонтирован в ведущую звездочку 12. Конструкция конвейера 7 легко изменяется в пространстве внутри вагона 1. Блоки 17 и 18 крепятся на полу вагона 1 в местах перегиба конвейера 7 при контакте с боковинами 19 цепей 9. Таким образом, конвейер 7 переносится в любое место в вагоне 1 и закрепляется в новом месте.If nothing was found when driving on one side of the train, then car 1 is fed to another adjacent track. Inspection of the other side of the carriage is carried out in the same way. Only the carriage 10 with the detector 3 moves to another side wall of the car. This is necessary to maximize the proximity of the detector 3 to the inspected cars. The plate conveyor 7 with the drive turned on draws the chain 9 to the corresponding side. In this case, the carriage 10, rigidly mounted on the plate 8, moves horizontally in the direction from the drive sprocket 12 to the driven sprocket 13 along the envelope of the path. Chain 9 rotates in space and reverses direction. In places of inflection, it slides along the blocks 17 and 18 installed in the upper and lower parts of the conveyor 7. The conveyor 7 unfolds and folds manually when the drive is off. Asterisks 12 and 13 are re-fastened on the side walls 15 in the carriage 1 when carried closer to its end wall 16. The conveyor 7 is made of light material. The drive is mounted in the drive sprocket 12. The design of the conveyor 7 is easily changed in the space inside the car 1. Blocks 17 and 18 are mounted on the floor of the car 1 at the bend of the conveyor 7 in contact with the sidewalls 19 of the chain 9. Thus, the conveyor 7 is transferred to any place in carriage 1 and fixed in a new place.

Каретка 10 перемещается возвратно-поступательно по направляющим 11 только в верхней части «вперед-назад» сначала по одной боковой стенке 15 вагона 1, затем после разворота у торцевой стенки 16 по его другой боковой стенке 15. При этом звездочки 12 и 13 расположены вертикально.The carriage 10 moves back and forth along the guides 11 only in the upper part “back and forth”, first along one side wall 15 of the car 1, then after a turn at the end wall 16 along its other side wall 15. The sprockets 12 and 13 are located vertically.

После осмотра вагонов со второй стороны и необнаружения детектором 3 наркотических и взрывчатых веществ вагоны могут следовать дальше.After examining the cars on the second side and not detecting the detector 3 with narcotic and explosive substances, the cars can follow further.

В зависимости от модели используемых детекторов 3, например оснащенных генераторами нейтронных лучей, рентгеновского или ионизирующего излучения, а также синтезаторами частот ЯКР (ядерный квадрупольный резонанс), устройство может обнаруживать взрывчатые и наркотические вещества в любых железнодорожных вагонах.Depending on the model of the used detectors 3, for example, equipped with generators of neutron rays, X-ray or ionizing radiation, and also NQR frequency synthesizers (nuclear quadrupole resonance), the device can detect explosive and narcotic substances in any railway cars.

Возможен одновременный осмотр более мощным сигналом детектора 3 от источника питания 5 двух составов вагонов. Вагон 1 проходит или стоит на железнодорожном пути между ними. Детектор 3 на пластинчатом конвейере 7 останавливается в торцевой части вагона 1. Зона его действия увеличивается до размеров осмотра трех путей. Луч детектора 3 работает как у обычного прожектора на тепловозе. Только детектор 3 не освещает, а просвечивает. Тепловоз толкает впереди себя вагон 1. Оператор в этом случае осматривает сразу три пути: один путь, по которому он едет, и два соседних пути с установленными на них вагонами.Simultaneous inspection by a more powerful signal of the detector 3 from the power source 5 of two train compositions is possible. Wagon 1 passes or stands on a railway between them. The detector 3 on the plate conveyor 7 stops at the end of the car 1. The area of its operation increases to the size of the inspection of three paths. Detector 3 beam works like a conventional spotlight on a locomotive. Only detector 3 does not illuminate, but shines through. The locomotive pushes car 1 in front of itself. The operator in this case inspects three paths at once: one path along which he is traveling, and two adjacent tracks with carriages installed on them.

Эффективность устройства для дистанционного обнаружения объектов, скрытых в замкнутых объемах на железнодорожном транспорте, заключается в дистанционном обнаружении наркотических и взрывчатых веществ в вагонах на железнодорожном транспорте за счет максимального приближения к ним источника излучения с детектором.The effectiveness of the device for remote detection of objects hidden in confined spaces in the railway transport lies in the remote detection of narcotic and explosive substances in railroad cars by maximizing the radiation source with a detector.

Claims

1. A device for remote detection of objects hidden in confined spaces in railway transport, comprising a radiation source mounted on a vehicle and a detector connected by a cable to a power source and a computer, characterized in that it is equipped with a plate conveyor on one of the plates of the upper branch of the chain which has a carriage mounted on which a radiation source and a detector with limited reciprocating movement along the conveyor guides from the drive sprocket to the leads are mounted a sprocket mounted on a horizontal turn with respect to the leading sprocket, and the cable is assembled on the drum with the possibility of simultaneous winding and winding on it when moving the specified carriage with constant tension, and the plate conveyor is mounted horizontally and its sprockets are mounted on the side walls of the vehicle.

2. The device according to claim 1, characterized in that at the places of turning the plate conveyor near the end wall of the vehicle, two upper and lower blocks are installed with the possibility of contact with the sidewalls of the corresponding branch of the chain.