CN102901988B - 一种基于大扇形束康普顿背散射扫描技术的检测车 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于大扇形束康普顿背散射扫描技术的检测车，包括：一运输工具，一位于所述运输工具内的扫描测量系统和一控制所述扫描测量系统工作的控制系统，所述扫描测量系统包括：x射线机、散射探测器、前准直器、后准直器和数据采集系统，其中，所述前准直器安装固定于所述x射线机的前端，所述后准直器安装固定于所述散射探测器的前端，所述数据采集系统分别与所述散射探测器和所述控制系统连接。采用本发明，具有安装方便、安全可靠、检测迅速和成本低廉的优点。

Description

一种基于大扇形束康普顿背散射扫描技术的检测车

技术领域

本发明涉及检测设备，尤其涉及一种基于大扇形束康普顿背散射扫描技术的检测车。

背景技术

近年来，随着国家建立高速公路鲜活农副产品绿色通道政策的施行，各地政府也配套了相应的减免费用政策，国家的这个政策深入人心,并取得了良好的社会效应。但是，目前的政策也存在一定的不完善性，缺乏相关的配套措施和操作指引，政策执行过程中更有一些不法分子利用这个政策，通过混装、假证、超限、超载等手段，偷逃国家的税费，使高速公路受到很大的经济损失，也就偏离了绿色通道政策惠农惠民的初衷。据不完全统计，仅广东省一年的偷逃高速公路税费就高达13亿多元，使高速公路所有者的利益受到了巨大的损失。

目前，对运送鲜活农产品的过往车辆进行检查的技术手段为：雷达、超声波技术，其主要问题是穿透力很弱，仅能看到车厢表面一层的物品，特别是不能穿过金属，根本无法检测厢式货车和集装箱车；射线透射成像技术，其主要问题是：第一、造价昂贵；第二、采用Ⅰ类和Ⅱ类γ射线源，例如100居里至300居里的钴-60γ射线源，射线源安全防护问题突出。利用美国“飞斑”技术的背散射成像技术，其主要问题是：笔型束点扫描，检测速度慢。同时，目前的检测设备均为固定式，投资成本高。

因此，探测能力强、辐射剂量小、检测速度快和成本低的检测设备是目前研究的热点。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于大扇形束康普顿背散射扫描技术的检测车。可解决目前检测性能不佳、安全防护不好、检测速度慢和投入成本高的问题

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于大扇形束康普顿背散射扫描技术的检测车，包括：

一运输工具，一位于所述运输工具内的扫描测量系统和一控制所述扫描测量系统工作的控制系统，其特征在于，所述扫描测量系统包括：x射线机、散射探测器、前准直器、后准直器和数据采集系统，其中，所述前准直器安装固定于所述x射线机的前端，所述后准直器安装固定于所述散射探测器的前端，所述数据采集系统分别与所述散射探测器和所述控制系统连接；所述x射线机和所述散射探测器位于同一侧，所述x射线机和所述散射探测器之间置有一隔离铅板；所述运输工具包括一个封闭的箱体，所述箱体邻近所述x射线机和所述散射探测器的一侧开有一透射窗。

其中，还包括一个屏蔽罩，所述屏蔽罩内放置所述扫描测量系统，其中，临近所述透射窗的一侧的未设屏蔽板。

其中，还包括一个升降架，所述升降架与所述扫描测量系统的底部固定连接，用于调节所述扫描测量系统的高度。

其中，还包括一个视频监控系统，用于采集外部待测车辆的实时图像，并将所述实时图像传送至所述控制系统。

其中，所述控制系统包括电脑，且所述控制系统置于所述检测车的箱体内。

其中，所述扫描测量系统的底座上设有滑轮。

其中，还包括一个备用电源。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

安装方便，x射线背散射检测设备射线源系统和探测器位于同一侧，设备紧凑，安装调试方便；绝对安全：x射线背散射检测设备采用点扫描原理，单次检查剂量特别低，只有穿透透射设备（钴-60产品）的1/10甚至更低；布置灵活：绿色通道检测车可随时随地移动，相对于固定式检测设备，检测点可灵活设置，同时可以控制多个进出口。同时具有投入成低和检测可靠的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种基于大扇形束康普顿背散射扫描技术的检测车的结构示意图；

图2是本图1中扫描测量系统的结构示意图；

图3是扫描测量系统的工作示意图；

图4是图2中x射线机和前准直器的结构示意图。

附图中标号表示的部件如下：

1、x射线机

2、前准直器

3、x射线机发射x射线的出射缝

4、后准直器

5、散射探测器

6、散射x射线的入射缝

7、数据采集系统

8、低压电源

9、散射探测器屏蔽盒

10、铅隔离板

11、安装支架

12、升降架（带刻度标尺）

13、进入待检测车辆的x射线大扇形束

14、进入检测车扫描测量系统的背散射束

15、扫描测量系统

16、扫描测量系统屏蔽罩

17、控制系统

18、计算机

19、操作键盘

20、操作员座椅

21、供电机柜

22、备用电源

23、视频监控系统

24、检测车的车头

25、检测车箱体侧板透射窗

26、检测车箱体底板

27、扫描测量系统屏蔽罩的轮子

28、电机

29、空调机

30、运输工具

31、被检查车的车厢侧板

32、被检查车装载的货物

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-图4，为本发明的一种基于大扇形束康普顿背散射扫描技术的检测车的结构示意图及局部装置的结构示意图，检测车包括运输工具30、扫描测量系统15和控制系统17，运输工具30设有一个密封的箱体，控制系统17和扫描测量系统15放置在检测车的箱体内，箱体靠近测量车辆的一侧开有透射窗25，同时箱体内还包括视频监控系统23、备用电源22、供电机柜21和空调机29，其中扫描测量系统包括x射线机1、前准直器2、后准直器4、散射探测器5和数据采集系统7，优选的，扫描测量系统15外面还设有屏蔽罩16，屏蔽罩16用于屏蔽x射线机泄露的少量的x射线，避免对操作者造成伤害，屏蔽罩靠近透射窗25的一面未设屏蔽板，屏蔽罩固定安装在安装支架11上，由电机28控制安装支架11沿着升降架12上下滑动，其中升降架12上设有刻度标尺，可测量扫描测量系统15的高度，安装支架11上还设有可制动的轮子27。前准直器2安装固定于x射线机1的前端，后准直器4安装固定于散射探测器5的前端，数据采集系统7分别与散射探测器5和控制系统17连接；x射线机1和散射探测器5位于同一侧，x射线机1和散射探测器5之间置有一隔离铅板10，有效隔离发射的x射线和散射射线之间的干扰，避免对测量结果造成影响。

工作过程为：利用合适的中低能量x射线扫描被检查物，在与x射线机同侧位置预置方向和预置距离处用高效率的散射探测器接收由被检查物散射的x射线，得到散射光子数，通过数据处理和重建，得出被检查物的电子密度分布、二维密度分布以及被检查物质的质量密度、有效原子序数和相对百分比含量等特征值，从而唯一地判定是否鲜活农产品。也可以通过自主创建的识别数据库，通过自动对比各项指标，自动地鉴别是否为鲜活农产品。

操作员座椅20上的检测人员接通供电机柜的电源21并通过视频监控系统23判断被检测车辆车厢侧板15的高度，由电机28驱动安装支架11沿着带高度标尺的升降架12到达预定高度后固定，通过计算机18和操作键盘19，运行扫描测量系统15，在检测车30行驶至与被检测车的车厢侧板31平行并靠近时，检测车30的扫描测量系统15对被检测车车厢侧板内部的货物32进行扫描测量。如果被检测的车厢侧板31的高度过高或装载货物32的高度过高，则由电机28将扫描测量系统15的安装支架11沿着升降架12升高至合适的高度，以便取得装载货物32的全部图像信息。

扫描测量系统具体的工作过程为：

x射线机通过前准直器2发射出一个具有预定厚度的和预定角度的扇形X射线13对装载货物进行连续扫描，本实施例中，前准直器2的形状为一个三角形，中间设有狭长的缝隙，x射线从该缝隙中发射出去，具体实施时，前准直器2的形状不作限制。

x射线照射在装载货物上发生漫反射而形成散射射线14，被位于x射线机1同侧预定方位的探测效率高的具有后准直器4的散射探测器5接收到，当装载货物的货车移动时，这个扇形x射线束就一块面积一块面积地连续扫过装载货物。散射探测器5（例如氧化釓和碘化銫加光电二极管），将接受到的散射射线转换成电信号传送至数据采集系统7，数据采集系统7外面也设有屏蔽盒9，避免干扰。数据采集系统7对电信号进行分时采样后传送至控制系统17，控制系统17生成装载货物的图像和各项检测参数。

实施本发明的实施例，具有安装方便、安全可靠、检测迅速和成本低廉的优点，x射线背散射检测设备射线源系统和探测器位于同一侧，设备紧凑，安装调试方便。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-OnlyMemory，ROM）或随机存储记忆体（RandomAccessMemory，RAM）等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种基于大扇形束康普顿背散射扫描技术的检测车，包括：一运输工具，一位于所述运输工具内的扫描测量系统和一控制所述扫描测量系统工作的控制系统，其特征在于，所述扫描测量系统包括：x射线机、散射探测器、前准直器、后准直器和数据采集系统，其中，所述前准直器安装固定于所述x射线机的前端，所述后准直器安装固定于所述散射探测器的前端，所述数据采集系统分别与所述散射探测器和所述控制系统连接；所述x射线机和所述散射探测器位于同一侧，所述x射线机和所述散射探测器之间置有一隔离铅板；所述运输工具包括一个封闭的箱体；

所述x射线机发出的x射线通过所述前准直器形成扇形x射线，所述扇形x射线通过所述所述前准直器上的缝隙照射在待测物品上形成散射射线，所述散射射线经过所述后准直器被所述散射探测器检测，所述散射探测器将检测到的所述散射射线转换成电信号传送至所述数据采集系统，所述数据采集系统对所述电信号进行分时采样后传送至所述控制系统，以使所述控制系统生成待测物品的图像；其中，所述散射探测器接收由所述待测物品散射的x射线，得到散射光子数，通过数据处理和重建，得出所述待测物品的包括电子密度分布、二维密度分布、质量密度、有效原子序数和相对百分比含量的特征值，将所特征值与识别数据库中的各项指标进行对比，自动判断所述待测物品是否为鲜活农产品。

2.如权利要求1所述的检测车，其特征在于，所述扫描测量系统外部还设有一个屏蔽罩，所述屏蔽罩用于屏蔽所述x射线机泄露的少量的x射线，其中，临近所述透射窗的一侧的未设屏蔽板。

3.如权利要求2所述的检测车，其特征在于，还包括一个升降架，所述升降架与所述扫描测量系统的底部固定连接，用于调节所述扫描测量系统的高度。

4.如权利要求3所述的检测车，其特征在于，所述升降架设有刻度，且由电机驱动安装支架升高或降低。

5.如权利要求4所述的检测车，其特征在于，还包括一个视频监控系统，用于采集外部待测车辆的实时图像，并将所述实时图像传送至所述控制系统。

6.如权利要求5所述的检测车，其特征在于，所述控制系统包括电脑，且所述控制系统置于所述检测车的箱体内。

7.如权利要求6所述的检测车，其特征在于，所述扫描测量系统的底座上设有滑轮。

8.如权利要求1-7任一项所述的检测车，其特征在于，还包括一个备用电源。