Досмотровое оборудование. Интроскопы: как это работает?

Обеспечение безопасности – одна из основных задач развития современного общества: защита от угрозы терроризма, организованной преступности, катастроф техногенного и экологического характера. Эффективность решений этих проблем неразрывно связана с уровнем оснащённости объектов соответствующими техническими средствами противодействия угрозам, важное место среди которых занимает досмотровое оборудование.

Проверка содержимого багажа, почтовых отправлений, грузов и транспортных средств осуществляется сегодня посредством систем неинтрузивного (бесконтактного) контроля, т.е. без непосредственно нарушения целостности упаковки (корпуса) объектов досмотра. В этих целях одними из наиболее эффективных и востребованных технических средств являются различные по своему назначению и конструкции рентгенотелевизионные установки (РТУ), которые по-другому называют «интроскопами».

Типы интроскопов

Первое, на что обращают внимание при выборе рентгенотелевизионных установок – габариты оборудования и размер досмотрового туннеля. Данные физические параметры зависят от поставленных целей и задач заказчика.

Так, например, для досмотра ручной клади подойдет устройство с небольшим туннелем - 620 х 420 мм (Rapiscan 620XR), для крупного багажа и грузов небольшого размера – 1000 х 1000 мм (Rapiscan 628 XR). Существуют и другие модели, с туннелем больших габаритов.

По количеству получаемых изображений интроскопы делятся на однопроекционные и друхпроекционные аппараты.

В свою очередь однопроекционные РТУ имеют один генератор рентгеновского излучения.

При сканировании система выдает одно рентгеновское изображение досматриваемого объекта, на котором цветом, соответствующим атомному номеру вещества, выделяются содержащиеся предметы.

Двухпроекционные РТУ, имеющие в составе два генератора, воспроизводят одновременно вертикальное и горизонтальное изображение досматриваемого объекта. Усовершенствованная технология позволяет повысить скорость и эффективность обнаружения угрозы, так оператору досмотра не требуется производить повторное сканирование, меняя положение багажа.

Как уже упоминалось выше, основная цель досмотра – установить содержимое сканируемого объекта без непосредственного вскрытия его оболочки и удостовериться в отсутствии представляющих опасность и запрещенных для транспортировки предметов и веществ. Добиться этого позволяет технология определения атомного номера веществ.

Что именно выявляется в процессе досмотра?

В процессе сканирования рентгенотелевизионные установки обеспечивают разделение органических и неорганических материалов, предоставляя трехцветное изображение досматриваемого объекта.

1. Оранжевым цветом отображаются органические материалы.
2. Синим цветом отображаются неорганические материалы.
3. Зеленым цветом отображаются смешанные материалы (органические и неорганические).

Для получения более точной информации о содержимом сканируемого объекта проводится комплексный анализ состава, плотности и структуры предметов. Совокупность этих данных позволяет оператору досмотра судить об их назначении и принадлежности к определённому типу потенциальных угроз.

Для автоматизации действий сотрудников безопасности и ускорения процедуры досмотра современное досмотровое оборудование Rapiscan имеет специализированное программное обеспечение, позволяющее обрабатывать полученные рентгеновские изображения следующими способами.

Увеличение изображения в 2-64 раза. Каждый полученный снимок разделен на 9 областей, при нажатии на которую происходит увеличение заданной области в необходимое количество раз.

Режим «Organic Material» («Органические вещества»). При его включении цветовое маркирование остальных веществ, за исключением органики, автоматически отключается.

При включении режима «Неорганические материалы» (Inorganic materials) происходит процесс обратный предыдущей функции - происходит удаление цветовой информации обо всех материалах, кроме неорганических.

Функция «Cristal Clear» – запатентованная разработка компании Rapiscan Systems, позволяющая увеличивать контрастность отдельных деталей содержимого как в темных, так и в светлых зонах одновременно.

Black and White («Черно-белый формат») – при включении режима удаляется вся цветовая информация изображения.

При включении режима «Инверсия» (Inverse) изображение отображается в негативном формате: белое становится черным и наоборот.

High penetration («Высокое проникновение») – позволяет повысить качество изображения предметов с высокой плотностью.

Помимо этого, операторам доступна возможность ручной настройки режимов отображения, при помощи регулирования следующих параметров:

• Яркость изображения - гаммы;
• Резкость контуров;
• Плотность (изменяя яркость отображения предметов, имеющих схожие характеристики проникновения рентгеновского излучения);
• Цветовое отображение только выделенных предметов.

Встроенная память рентгенотелевизионной установки сохраняет результат сканирования, которые затем могут быть перенесены на съемный носитель.

Помимо стандартных функций обработки изображения, досмотровые системы Rapiscan Systems имеют ряд дополнительных опций.

TARGET™ - автоматическое обнаружение опасных предметов. Система сама анализирует массу, размер и состав предметов и на основании этих данных автоматически идентифицирует потенциальную угрозы.

TIP – проекция изображения опасного объекта. Этот режим используется для обучения и повышения квалификации сотрудников служб безопасности. Принцип его работы прост: на любую из проекций, отображаемых на экране оператора, автоматически накладывается изображение опасного предмета, которое он должен распознать.

DTA™ - предупреждение о повышенной плотности предметов. Сканирование опасных объектов часто затруднено из-за их непроницаемости для рентгеновских лучей. Чтобы выявить их, достаточно установить предельное значение плотности предмета, а при его превышении сработает сигнал тревоги, а объекты будут выделены пурпурным.

NDS™ - сетевая станция для отображения проекций. Применение сетевой станции отображения (NDS™) позволяет повысить безопасность и пропускную способность пунктов пропуска, за счет передачи изображения сканируемого багажа на мониторы операторов удаленного досмотра для более детальной проверки.

OTP™ - программа обучения операторов досмотра. Курс рассчитан как для подготовки специалистов начинающего уровня, так и для повышения квалификационных навыков и аттестации сотрудников службы безопасности. Система выводит на экран оператора рентгеновскую проекцию «чистого» багажа, хранящуюся в архиве изображений, и анализирует его действия в процессе обработки изображения. Также с использованием программы TIP на изображение может накладываться проекция потенциальной угрозы.

Досмотровое оборудование Rapiscan Systems в России

Компания WEKEY, более 15 лет выступая официальным дистрибьютором досмотровых систем Rapiscan Systems на территории России, занимается оснащением объектов транспортной инфраструктуры, мест массового пребывания людей, правительственных учреждений, предприятий атомной промышленности и не только. С полным перечнем отраслей, для которых WEKEY разрабатывает решения по безопасности можно по разделе "решения".

Система комплексной системы безопасности на транспорте, которой в ближайшее время планируется оснастить Московский метрополитен, включает в себя, помимо прочего, оборудование для радиационного контроля и обнаружения взрывчатых веществ.

Как известно, в настоящее время аппараты для проведения рентген-сканирования действуют во многих аэропортах мира. Так, в частности, в “Домодедово” для досмотра граждан используются рентгенотелевизионные интроскопы и рентгенографические сканеры.

Насколько безопасно оборудование рентген-сканирования для нашего здоровья?

Любопытную информацию по этому поводу опубликовал на своем сайте Роспотребнадзор. По утверждению специалистов этого ведомства, «частое использование установок по рентгеновскому сканированию может привести к лучевым и онкологическим заболеваниям». Если в ходе однократного сканирования человек получает дозу 0,3-0,4 мкЗв, то в год таких исследований не должно быть более двадцати. Контроль же получаемых каждым конкретным человеком определенного количества доз должен, по мнению экспертов Роспотребнадзора, обеспечиваться специальными программами, которыми должны быть оснащены подобные устройства (сеть устройств).

«А в условиях метрополитена выполнение данных условий не возможно (!)», - таков вывод данной директивы.

Не менее жестко высказался на эту тему сам Геннадий Онищенко: «Скрытое от человека просвечивание рентгеновским устройством категорически недопустимо, поскольку оно не гарантирует радиационную безопасность окружающих людей, в частности, детей и беременных женщин».

“До осуществления процедуры рентген-сканирования , необходимо предоставить человеку полную информацию о получаемой дозе облучения, а так же последствиях, которые может причинить данная доза его здоровью”, - говорится в документе Роспотребнадзора.

Интересно, не правда ли! Либо Роспотребнадзор получил очередной «заказ», либо самостоятельно выступает с инициативой, которая, обычно, бывает наказуема.

Вспомните, сколько то тут, то там, регулярно всплывает различных информаций , которые потом успешно опровергаются. Скорее всего, здесь произойдет по тому же сценарию.

Поскольку коснулся темы сотовых телефонов, хотел бы написать несколько слов про лучший, по моему личному мнению, интернет-магазин сотовых телефонов и аксессуаров SotMarket.ru. Сегодня наткнулся в Интернете на страничку Сотмаркет отзывы в Яндекс.Маркете: был крайне удивлен, видеть на фоне восторженных отзывов, несколько отрицательных. Достаточно давно работаю с этим Интернет-магазином и у меня о работе с ним только положительные впечатления. Может ребята тоже выполняют чей-то «заказ»?

В этой публикации коротко, просто и наглядно дается ответ на вопрос «Что такое интроскоп?», приводятся примеры из нашей практики, рассказывается об основных типах этого оборудования, технологиях и конструктивных решениях.

Системы безопасности объектов транспортной инфраструктуры, объектов жизнеобеспечения, мест проведения массовых мероприятий, например Олимпиада в Сочи, Универсиада в Казани, FIFA, сегодня невозможно представить без применения таких технических средств безопасности как металлодетекторы, газоанализаторы, детекторы взрывчатых и наркотических веществ и конечно интроскопы.

1. Что такое «интроскоп»?

Интроскопия это неразрушающее исследование внутренней структуры непрозрачного объекта и протекающих в нём процессов с помощью звуковых волн, электромагнитного излучения, постоянного и переменного электромагнитного поля или потоков элементарных частиц. Диапазон технологий реализации интроскопии достаточно широк, мы сосредоточимся на таком средстве досмотра как рентгенотелевизионная установка (РТУ), называемое также рентгенотелевизионный интроскоп, использующий рентгеновское излучение и применяемый повсеместно для досмотра багажа, ручной клади и грузов.

Ниже показан один из самых распространенных сегодня рентгенотелевизионных интроскопов. Это компании Smiths Heimann со снятыми верхней и боковой крышками. Можно видеть синий цилиндр справа внизу – это сердце установки - генератор рентгеновского излучения, который испускает пучок рентгеновского излучения, направляемого коллиматором сквозь досмотровый тоннель на линейку детекторов обычно Г образной формы.

2. Каков принцип работы интроскопа (рентгенотелевизионной установки, РТУ)?

Помещенный внутри тоннеля объект облучается с определенного ракурса. В зависимости от его толщины и материала теряется часть энергии излучения. Остаточная энергия регистрируется особыми детекторами и преобразуется в электрические сигналы, обрабатываемые в процессорном блоке. В результате генерируется теневое рентгенотелевизионное изображение (проекция) инспектируемого объекта, демонстрирующее его внутреннюю структуру, в нашем случае - содержимое багажа, ручной клади и пр.

Анализ ослабления рентгеновского излучения на разных уровнях его энергии позволяет интроскопу определять материалы инспектируемых предметов по эффективному атомному номеру, разделяя их на три группы: органические (закрашиваются оранжевым цветом на рентгенотелевизионном изображении), неорганические (закрашиваются голубым) и промежуточная группа материалов (закрашиваются зеленым).

Ниже показано рентгенотелевизионное изображение типичного предмета багажа: цвет объектов определяет принадлежность к группе материалов, яркость зависит от их толщины (чем больше толщина объекта, тем он темнее на изображении).

С развитием технологий, размеры детекторов уменьшаются. Это позволяет увеличить их количество на детекторной линейке и повысить качество получаемого изображения.

3. Какие основные схемы интроскопов существуют?

Оптимизация взаимного расположения генератора, конвейерной ленты и детекторной линейки также существенно влияет на качество изображения. На следующем рисунке показана принципиальная схема рентгенотелевизионного интроскопа : генератор рентгеновского излучения размещен ниже конвейерной ленты, а рентгеновское излучение направлено вверх. При такой конфигурации чем ближе конвейерная лента к генератору, тем большее количество детекторов участвует в формировании изображения и тем более мелкие предметы видны на экране оператора. Плюсом этой конструкции является малая занимаемая площадь.

С другой стороны, чтобы разместить генератор под конвейерной лентой, необходимо соответственно поднять ее от уровня пола. Это может затруднить досмотр тяжелых предметов багажа и ручной клади, поэтому интроскопы такой схемы применяются для досмотра сравнительно легких предметов багажа и ручной клади на входной группе в аэропортах, других объектах транспортной инфраструтуры, на входе на объекты жизнеобеспечения.

Другая конструктивная возможность размещения генератора реализована в интроскопе Hi-Scan 100100T – сверху с направлением вниз на детекторную линейку как показано ниже. В этом случае конвейерная лента размещается низко над уровнем пола, что позволяет досматривать уже достаточно тяжелые грузы.

Третья опция реализована в интроскопе Hi-Scan 5180si – боковое расположение генератора, которое позволяет разместить конвейерную ленту низко над полом и также досматривать тяжелые объекты. Размещение досматриваемого объекта ближе к генератору, позволяет отображать более мелкие детали. Компенсируя конструктивные недостатки двух предыдущих схем, эта конструкция в то же время требует увеличенную площадь для размещения.

Выбор коструктивной схемы рентгенотелевизионной установки определяется задачами, стоящими, перед силами и средствами обеспечения безопасности.

4. Интроскопы с автоматическим обнаружением Взрывчатых Веществ

Сегодня существуют многопроекционные интроскопы, которые одновременно генерируют изображения нескольких проекций исследуемого объекта, существенно увеличивая эффективность досмотра и осмотра. К таким интроскопам относится, например Hi-Scan 6040i (с опциями TIM и Optoscreener) или Hi-Scan 6040-2is компании Smiths Heimann, изображенный ниже:

Эта рентгенотелевизионная установка генерирует две проекции досматриваемого объекта:

Две проекции облегчают идентификацию плоских предметов, например, ножей, отчетливо видимых на экране.

Одновременно, две и более проекций дают больше информации для анализа содержимого. Hi-Scan 6040-2is это новая разработка, современные алгоритмы ПО позволяют дополнительно к атомной массе точно вычислять плотность каждого отдельного предмета багажа. Это дает возможность Hi-Scan 6040-2is надежно обнаруживать жидкие и твердые взрывчатые вещества (ВВ).

5. Как можно использовать интроскопы (рентгенотелевизионные установки, РТУ, РТИ)?

Любой рентгенотелевизионный интроскоп можно использовать как изолированное средство либо как неотъемлемую часть современной концепции пункта досмотра, КПП , где он используется в составе комплементарных технологий, системное использование которых гарантирует необходимый уровень обнаружения тревог.

Современное программное обеспечение и встроенный интерфейс такого интроскопа, как например HI-SCAN 10080 EDtS компании Smiths Heimann позволяют встраивать его в Комплексные Системы Безопасности (КСБ). Наиболее известным примером является реализация в области транспортной безопасности, аэропортов – создание многоуровневых систем обеспечения безопасности аэропортов.

В таких приложениях интроскопы встроены в конвейерные системы, включены в единое информационное пространство объекта транспортной инфраструктуры, объединены в сети и для повышения эффективности работы эффективно дополняют и взаимодействуют с другими технологиями досмотра (детекторы следов взрывчатых веществ, газоанализаторы, средства персонального досмотра и пр.). При этом реализуется необходимая маршрутизация пакетов информации и рентгенотелевизионных изображений для одновременного решения задач Службы Авиационной Безопасности (САБ), Федеральной Таможенной службы (ФТС) а также сил и средств обеспечения безопасности объекта транспортной инфраструктуры.

Благодаря высокой производительности и функции автоматического обнаружения взрывчатых веществ такой рентгенотелевизионный интроскоп как HI-SCAN 10080 EDtS устанавливается на 1 Уровне досмотра и в автоматическом режиме досматривает 100% входящих предметов багажа. При этом те из них, где опасное и запрещенное содержимое обнаружено, перемещаются на следующие уровни досмотра для досмотра комплеметарными технологиями, тогда как остальные объекты направляются в пункт следования.

Таким образом обычная конфигурация многоуровневой системы досмотра заключается в том, что предметы с опасным и запрещенным содержимым, обнаруженным на Уровне 1, автоматически направляются на Уровень 2 для дальнейшего изучения рентгенотелевизионных изображений оператором. При необходимости изображения и предмет направляются на Уровень 3 и так далее. C повышением уровня безопасности растут затраты времени на анализ предмета и его содержимого.

Похожая система внедрена, например, в новом терминале аэропорта Пулково (г. Санкт-Петербург).

6.1 Правила наименования интроскопов Hi-Scan.

Наименование интроскопов Hi-Scan компании Smiths Heimann отражает особенности их конструкции:

• Размеры досмотрового тоннеля зашифрованы цифрами в названии, так имеет тоннель сечением около 600х400 мм (ШхВ).
• Дополнительные символы, указанные после этих цифр, определяют другие детали конструкции РТУ (см. например Правила наименования интроскопов Hi-Scan)

6.2 Выбор компании-поставщика РТУ.

При заказе такого сложного оборудования как рентгенотелевизионная установка (РТУ, интроскоп) важно работать с компаниями-профессионалами рынка средств безопасности. Официальный дилер обеспечивает гарантию производителя, его персонал обладает большим опытом работы в том числе на российском рынке и авторизован производителем осуществлять ремонт и сервисное обслуживание.

Такая компания поставляет заказчикам лучшие решения мирового уровня «под ключ», начиная с подбора оборудования согласно поставленным задачам, разработки проекта размещения, поставки, пуско-наладки и заканчивая обучением операторов и поставками запасных частей. Эта компания часто является членом экспертного сообщества или ассоциации, объединяющих ведущих профессионалов в области обеспечения безопасности и применения досмотрового оборудования.

Принцип работы современного интроскопа достаточно прост. Багаж или другой досматриваемый объект движется по транспортеру и, попав внутрь тоннеля интроскопа, облучается рентгеновской трубкой с определенного ракурса: сверху, снизу или сбоку исходя из конструктивных особенностей прибора. В зависимости от толщины и материала объекта теряется часть энергии излучения. Остаточная энергия регистрируется специальными детекторами и преобразуется в электрические сигналы, которые обрабатываются в процессорном блоке. Чем более плотный багаж, тем меньше излучения попадает на детекторы. В конечном итоге интроскоп генерирует проекцию досматриваемого объекта, которая отражает его внутреннюю структуру. Чем больше толщина объекта, тем темнее он получается на итоговом изображении.

Анализ потерь рентгеновского излучения на разных уровнях энергии позволяет интроскопу определять материалы объектов по эффективному атомному номеру, разделяя их на три группы: органические, неорганические и промежуточные. При этом в зависимости от материала они отображаются на мониторе в желтом, синем или зеленом цвете соответственно.

С развитием технологий размеры детекторов уменьшаются. Это позволяет увеличить их количество в интроскопе и повысить качество получаемого изображения.


В настоящее время существуют многопроекционные интроскопы, которые генерируют изображения нескольких проекций одновременно и демонстрируют на мониторе вид объекта с разных ракурсов. Это существенно повышает качество и эффективность досмотра. Также существуют интроскопы, умеющие помимо атомной массы точно вычислять плотность каждого отдельного объекта багажа. Это позволяет обнаруживать жидкие и твердые взрывчатые вещества.


Стоит отметить, что интроскоп безопасен для досматриваемых объектов, так как энергия излучающих рентгеновских трубок мала — она составляет от 100 до 160 килоэлектронвольт. Этого недостаточно, чтобы нанести вред неодушевленным предметам или продуктам питания. Что же касается находящихся рядом людей, то корпус интроскопа надежно защищает их от излучения. Единственное место, где излучение может выходить наружу, — это входные и выходные шторки. Они сделаны из специального полимера с добавлением тяжелых металлов, в частности свинца, и достаточно хорошо экранируют радиацию. Но в момент прохождения через них багажа они открываются, и часть излучения выходит наружу. Поэтому не стоит залезать внутрь интроскопа, чтобы поскорее забрать свой чемодан.

В целях безопасности нередко требуется провести быстрый осмотр багажа, не открывая его.

Выполнить такую операцию поможет рентгенотелевизионный интроскоп, который используется в самых разных местах:

• в метрополитене;
• на аэровокзалах;
• на железнодорожных вокзалах;
• в торгово-развлекательных комплексах и других местах массового скопления людей.

С его помощью можно увидеть, что находится в закрытой сумке, причем рентгеновские лучи, которые лежат в основе, не причинят вред вещам или пищевым продуктам, так как энергия излучения для этого ничтожно мала (показатель варьируется в пределах 100-160 микроэлектронвольт).

Как работает рентгеновский интроскоп?

Принцип действия основан на рентгеноструктурном анализе: излучение, которое проходит сквозь багаж, претерпевает дифракционное рассеивание. Именно благодаря этой особенности агрегат может генерировать изображение находящихся в сумке предметов. Чтобы проверить чемодан, его нужно поставить на транспортер, после чего он преодолеет защитную шторку (она изготовлена из полимеров с включениями тяжелых металлов) и попадет в рабочую зону. В этой зоне сумка облучается с разных сторон (направление и угол зависят от модели устройства).

По мере прохождения объекта некоторая доля энергии излучения рассеивается. Остатки фиксируются специальными датчиками, которые трансформируют их в электрический импульс. Эти импульсы передаются на процессорный блок для регистрации и генерации изображения. Рисунок выводится на дисплей в желтом, синем и зеленом тонах. Цвет зависит от эффективного атомного номера материала объекта (органические, неорганические, промежуточные).

Разновидности аппаратов

Интроскоп для досмотра может быть нескольких типов. Они различаются по количеству датчиков (чем их больше, тем четче будет картинка), бывают однопроекционные и многопроекционные. Вторая модификация позволяет демонстрировать содержимое с разных ракурсов. Такие аппараты умеют определять не только атомную массу, но и плотность, что позволяет выявлять твердые и жидкие взрывоопасные вещества.

Еще одно преимущество современных моделей состоит в том, что работа на интроскопе не требует от оператора высокой квалификации, так как содержимое чемодана в понятном виде отображено на экране.