Разделы сайта
Применение магнитной томографии в проходных металлодетекторах
Щербаков Григорий Николаевич,профессор, доктор технических наук,
Анцелевич Михаил Александрович, профессор, доктор технических наук,
Удинцев Дмитрий Николаевич, доктор технических наук,
Шлыков Юрий Александрович, кандидат технических наук,
Бровин Андрей Витильевич, кандидат технических наук
Источник: журнал «Специальная Техника» № 6 2007 год.
В настоящее время в условиях действий криминальных и радикальных группировок, активизации террористической деятельности на территории РФ, актуальность выявления огнестрельного оружия, гранат, холодного оружия, замаскированных под одеждой или в багаже определяется необходимостью решения задачи обеспечения безопасности населения, организаций и предприятий. Все чаще и чаще мы наблюдаем картину досмотра сотрудниками органов безопасности граждан и их вещей с целью поиска предметов являющихся источником повышенной опасности для населения. Для проведения досмотров используются различные технические устройства. Одним из наиболее распространенных, предназначенных для проведения досмотров в местах массового скопления людей, являются проходные металлодетекторы.
Объектами поиска, в борьбе с терроризмом, в большинстве случаев являются ферромагнетиками: огнестрельное оружие; гранаты; холодное оружие, замаскированные под одеждой или в багаже; «пояса шахидов», содержащие готовые осколки; батарейки в электронной схеме подрыва, механические, электронные и радиовзрыватели от различных взрывных устройств. В то же время, сигналы от изделий из диамагнитных металлов (часы, ювелирные изделия, фольга кондитерских изделий и т.д.) в данном случае являются помеховыми, снижающими пропускную способность
При необходимости досмотра большого количества людей, например, при проведении массовых мероприятий, низкая скорость поиска приводит к невозможности качественного проведения контроля.
Большинство современных проходных металлодетекторов работают на вихретоковом принципе и имеют ряд недостатков, основными из которых являются:
- большое число ложных срабатываний, по причине реагирования на любые металлические предметы, в том числе из диамагнитных материалов (часы, ювелирные изделия и т.д.), что значительно снижает скорость поиска;
- нерешенность проблемы взаимной компенсации нескольких металлических предметов с противоположными магнитными свойствами (например, можно рядом с пистолетом расположить подобранную заранее деталь из композиции цветных металлов, в результате чего обнаружение оружия становится затруднительным);
- отсутствие эффективных методов распознавание полезного сигнала на фоне помех (корреляционного анализа и т.д.).
Кроме того, такие металлодетекторы относятся к активным, т.е. обладающим собственными зондирующими полями, поисковым приборам, и могут привести к подрыву взрывного устройства, например пояса шахида с дублирующим радиовзрывателем. Не маловажен в данном случае и медицинский аспект[8]. Долгие годы считалось, что электромагнитные поля оказывают на организм лишь тепловое воздействие, а имеющиеся техногенные источники, особенно в области сверхнизких частот (менее 100 Гц, прежде всего промышленных частот 50 и 60 Гц), обладают слишком малой энергией, чтобы оказывать заметное влияние на человеческие ткани. Однако к настоящему времени установлена достаточно устойчивая корреляция между временем нахождения персонала в зоне действия электромагнитного излучения и рядом неврологических нарушений организма (головная боль, раздражительность, повышенная утомляемость), а также расстройством сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. Сейчас считается установленным факт воздействия на организм человека электромагнитного излучения даже незначительной интенсивности. Очень чувствительна к воздействию электромагнитного излучения нервная система эмбриона. Кроме того, имеются требования различных международных институтов относительно влияния электромагнитного излучения на вживленные кардиостимуляторы. Даже кратковременные малые внешние магнитные поля с индукцией 0,1-0,3 мкТл приводят к заметным изменениям участков электрокардиограмм. Наблюдаемые изменения усиливаются с повышением напряженности магнитного поля. Необходимо учесть, что в существующих индукционных проходных металлодетекторах (как гармонических, так и импульсных)индукция низкочастотного магнитного поля достигает единиц мкТл, а иногда и более.
Таким образом, проходные «антитеррористические» металлодетекторы предназначенные для выявления огнестрельного оружия, гранат, холодного оружия, замаскированных под одеждой или в багаже должны отвечать следующим требованиям:
- Обнаруживать изделия только из черных металлов (ферромагнитных материалов).
- Не иметь собственных зондирующих полей. Быть пассивными.
- Указывать зону нахождения объекта поиска на теле человека.
Применение магнитометрического метода поиска в качестве физической основы для разработки проходных металлодетекторов [1,2,3,6,7] позволит выполнить первое и второе требования. Возможность применения магнитометрического метода в качестве досмотрового средства рассмотрена в работах [5,6,7]. Данная идея реализована в виде портативного магнитометрического поискового прибора для обнаружения скрытно носимых ферромагнитных объектов (оружия, мин и взрывоопасных предметов) в условиях неблагоприятной помеховой обстановки.
Для быстрого определения зоны нахождения объекта поиска на объекте досмотра (теле человека) целесообразно использовать несколько датчиков связанных в единую систему. Как показали проведенные исследования, наиболее целесообразно использовать в этих целях принцип магнитной томографии.
В основе томографии (в широком смысле) лежит возможность математического реконструирования пространственного распределения той или иной характеристики вещества внутри объекта по влиянию этого вещества на физической поле или излучение, пронизывающее объект и регистрируемое внешними датчиками.
Выполнение всех трех требований предъявляемых к проходным металлодетекторам достигается использованием в них в качестве датчиков линейки из твердотелых полупроводниковых датчиков магнитного поля, осуществляющих динамическое «послойное» сканирование, а также введением в состав проходного металлодетектора контроллера, приёмо-передающего устройства и автономного индикаторного устройства, включающего приёмо-передающее устройство и блок сопряжения с компьютером.
На рис.1 показана структурная схема перспективного магнитного томографа — проходного металлодетектора отвечающего всем трем указанным выше требованиям.
Магнитный томограф содержит блок сбора-передачи информации и автономное индикаторное устройство. Блок сбора-передачи информации включает датчики искажения магнитного поля Земли в виде линейки из твердотелых полупроводниковых датчиков магнитного поля[4], закрепленных на одной оси, контроллер, приёмо-передающее устройство, корпус из немагнитного материала. Автономное индикаторное устройство включает корпус из немагнитного материала, приёмо-передающее устройство и блок сопряжения со специальным компьютером.
Магнитный томограф работает следующим образом.
Рис.1. Магнитный томограф- пассивный проходной металлодетектор:
1- содержит блок сбора-передачи информации;
2- автономное индикаторное устройство;
3- датчики искажения магнитного поля Земли в виде линейки из магнитометрических датчиков, закрепленных на одной оси;
4- резервный блок;
5- контроллер;
6- приёмо-передающее устройство;
7- корпус из немагнитного материала;
8- корпус автономного индикаторного устройства выполненный из немагнитного материала;
9- приёмо-передающее устройство автономного индикаторного устройства;
10-блок сопряжения с компьютером;
11-компьютер с гибким интерфейсом.
Ферромагнитный объект поиска, попадая в зону обнаружения, искажает силовые линии магнитного поля Земли. Данное искажение фиксируется датчиками магнитного поля (твердотелыми или пленочной структуры) , сигналы с которых обрабатываются микроконтроллером с помощью специального алгоритма, позволяющего исключить помехи. Далее информация по проводам или радиоканалу поступает на компьютер. Очень важно, чтобы интерфейс устройства представлял собой не статическую картину по принципу «да»-«нет», а динамическую «дышащую» послойно сканируемую картину изменения магнитного поля.
В настоящее время практически все известные многозонные проходные металлодетекторы используют индукционный (вихретоковый) принцип работы. Из известных многозонных проходных металлодетекторов с программной обработкой сигналов пассивным, т.е. не облучающим проходящих через них людей, является только изделие «Зонд-П»(рис.2).
Его технические характеристики:
Габариты – 190х4х2 см;
Масса комплекта – (размещен в двух укладках) – 12 кг;
Рабочее напряжение- 220В, 50 Гц;
Потребляемая мощность- 60 Вт;
Время сборки комплекта и ввод в рабочий режим эксплуатации не более 10 мин;
Температурный диапазон работы от 0 до +500С;
Ширина прохода до 1 м.
Рис.2. Внешний вид металлодетектора » Зонд-П «
Основные преимущества перед существующими металлодетекторами:
1. Два уровня интеллектуального распознавания объекта: собственный встроенный микропроцессор и специальное программное обеспечение на персональном компьютере.
2. Более высокая скорость обнаружения за счет поиска только ферромагнитных издлиий и электронных устройств, находящихся в активном состоянии. Пибор не раегирует на изделия из цветных металлов (фольга о кондитерских и табачных изделий, ювелирные украшения, монеты и др.)
3. Высокая безопасность поиска взрывных устройств за счет отсутствия собственных зондирующих полей, вызывающих случайное срабатывание взрывателей с электронными компонентами.
4. Отсутствует электромагнитное излучение, влиияющее на здоровье человека. В частности не влияет на вживленные кардиостимуляторы.
Небольшие габариты изделия обеспечивают его мобильность, не требует подготовки, а при необходимости дают скрытность установки.
1. Щербаков Г.Н. Обнаружение объектов в укрывающих средах. Для криминалистики, археологии, строительства и борьбы с терроризмом.- М.: Арбат-Информ, 1998г.
2. Щербаков Г.Н. Обнаружение скрытых объектов — для гуманитарного разминирования, криминалистики, археологии, строительства и борьбы с терроризмом. -М.: Арбат-Информ, 2004г.
3. Удинцев Д.Н., Щербаков Г.Н., Анцелевич М.А. Выбор электромагнитного метода зондирования укрывающих сред. Специальная техника, 2005.- №1.- с.21-25.
4. Бараночников М.Л. Микромагнитоэлектроника.Т.1.-М.:ДМК Пресс, 2001г.
5. Обнаружитель ферромагнитных объектов./Щербаков Г.Н., Анцелевич М.А., Удинцев Д.Н., Миронов С.И. Патент N 38962 от 6.02.2004г.
6. Обнаружитель ферромагнитных объектов./Щербаков Г.Н., Анцелевич М.А., Удинцев Д.Н., Миронов С.И., Глущак Б.П., Филин В.Г. Патент N 42329 от 8.09.2004г.
7. Пути повышения помехоустойчивости магнитометрических средств поиска и их практическая реализация// Щербаков Г.Н., Анцелевич М.А., Удинцев Д.Н. и др. Специальная техника-.№3, 2005г.- с.19-24.
8. Гордиенко В.А. Физические поля и безопасность жизнедеятельности.-М.: АСТ, 2006.-316 с.
Источник
info@vbkom.ru
info@vbkom.ru Магнитный томограф ЗОНД-П
Магнитный томограф ЗОНД-П это современное изделие, с дискретным сканированием. Томограф Зонд-П пассивен, то есть за контролируемую им зону, устройство не посылает ускоренное излучение во всем диапазоне частот. Технические характеристики и габариты томографа Зонд-П дают возможность настраивать изделие на долгое время, маскируя в строительных сооружениях и в виде переносного компактного варианта.
1.свободных друг от друга стоек 2 шт;
2.соединяющие кабели и монитора 2шт;
3. блок для обрабатывания;
4.описание данных с настроенным СПО;
6. колонка звука.
Каждая стойка наделена линейкой высокочувствительных тонкопленочных магнитометрических датчиков, выпущенных с применением новейших технологий. Эти технологии дают возможность с участием обрабатывающего блока анализировать магнитные поля во всех 8 штук) формируемых датчиках участках восприимчивости и опто-датчики.
Преимущества Магнитного томографа ЗОНД-П:
1.Нет личного электромагнитного излучения, оказывающее влияние на здоровье человека 100% пассивное экологически чистое изделие).
2.Высокая надежность поиска опасных приборов, отсутствует риск случайной детонации ВВ;
3.Компактность/ надежная маскировка устройства, есть возможность контролировать по радиоканалу.
4.Два уровня мыслительного определения предмета, еще более тонкий инструмент, дающий возможность пользователю видеть пространственную структуру возмущений электромагнитного поля вокруг объекта поиска.
У нас данное устройство можно купить по достойной цене.
Источник
возможные причины неисправности МД
#1 Offline Витяныч
НА ФОРУМЕ С 27 дек 2009 г
- Город Москва -Нью Москов
- Металлоискатель: палка-копалка
Закисшие контакты
50% проблем, связанных с детекторами, вызваны закисшими контактами в штекере кабеля катушки или разъема блока управления. Перед обращением к нам протрите контакты спиртом. Не используйте лосьоны или другие растворы содержащие масла. При необходимости попробуйте немного поджать контакты. Если контакты закисли или недостаточно зажимаются, то прибор может фантомить. Еще один симптом — потеря глубины обнаружения.
Вода в катушке
Иногда причиной нестабильного поведения прибора может стать влага, попавшая в катушку. Если герметизация катушки нарушилась, то после попадания влаги, в следствие работы по росе или в воде, детектор начинает издавать фантомные сигналы. Важно отличить данные сигналы от обычной нестабильности прибора, например, в следствие тяжелого грунта или завышенных настроек чувствительности. При попадании влаги прибор будет фантомить даже при снижении чувствительности, функции gain или трешхолда и др. Эти симптомы не будут зависить от настроек прибора. Если вы столкнулись с этой проблемой в поле, то мы рекомендуем вам оставить катушку на солнце или просушить на печке автомобиля. Вернувшись домой оставьте катушку на неделю в сухом теплом месте. Если прибор станет работать стабильно после этих процедур, значит скорее всего причина в нарушении герметизации катушки. В этом случае восстановить герметизацию катушки возможно, но провода обмотки уже начали окисляться. Фактически такая катушка не подлежит восстановлению. Если это случилось в первый же выход по росе — значит это гарантийный случай и катушка подлежит замене. Если это случилось спустя месяц-два и более — вероятно, что герметизация была нарушена вследствие неаккуратного обращения с кабелем.
Обрыв провода
Часто причиной поломки детектора является неправильная обмотка кабеля вокруг штанги. В результате кабель вырывается из катушки или переламывается, причем внешне это может быть никак не заметно. Наматывайте кабель вокруг штанги таким образом, чтобы катушка могла свободно двигаться (изменять наклон) и кабель при этом не натягивался. В результате подобной поломки прибор может периодически фантомить. Периоды стабильной работы будут сменяться фантомами. Прибор может реагировать на соударения катушки с грунтом. Металлоискатель может непроизвольно выключаться.
Штекер кабеля катушки — обрыв провода
Часто проблемы с детектором вызваны обрывом провода в штекере кабеля катушки. Вынимать штекер из блока управления можно только за корпус самого штекера. Частое вынимание за сам кабель приведет к обрыву провода в штекере. В результате прибор опять же начнет фантомить. Проверить не сложно — необходимо подключить к прибору другую совместимую катушку. Если прибор начнет работать стабильно, значит проблема кроется в катушке и/или кабеле. Кроме того, при данной поломке зачастую удается добиться от прибора стабильной работы путем различных механических манипуляций со штекером, то есть помять, подергать, покрутить кабель итд. Но если проблема иного рода, то подобные манипуляции могут добавить еще одну проблему или усугубить существующую. Некоторые приборы могут самопроизвольно отключаться.
Все дело в катушке
Примерно 80% приблем с металлоискателями вызваны поломкой в катушке или кабеле катушки. Проверить не сложно — необходимо подключить к прибору другую совместимую катушку. Если прибор начнет работать стабильно, значит проблема кроется в катушке и/или кабеле.
Если вы заметили, что прибор начинает вести себя немного нестабильно, уменьшилась глубина обнаружения, в общем вы видите что «что-то не то». Попробуйте поставить свежие батарейки. Некоторые модели детекторов очень чувствительны к элементам питания и начинают хуже работать если заряд на исходе. важно знать, что даже новые батарейки могут оказаться плохими, так как никто не знает в каких условиях их хранили. В некоторых моделях детекторов можно использовать только алкалайновые батарейки или аккумуляторы. Избегайте одновременного использования элементов питания различного типа. Например, аккумуляторы вместе с обычными батарейками.
Прибор всегда в автомобиле
Постоянные выбрации могут негативно сказаться на электронике детектора и привести к выходу из строя некоторых элементов, например феррита. Если вы копаете только на выходных, то на будние дни старайтесь выкладывать прибор из багажника.
Причин нестабильной работы детектора может быть очень много. Кроме тех, что перечислены выше, можно еще выделить факторы внешней среды. Работа в поле по соседству с ЛЭП как правило вызывает помехи в работе прибора. Помехи может вызывать и кабель связи в земле, вышки сотовых операторов или мобильный телефон у вас в кармане. В домашних условиях помех столь много, что не все модели можно испытать дома. Энергосберегающие лампы вызывают помехи в работе почти всех приборов. Минерализация грунта оказыавет сильное влияние на работу прибора. На некоторых участках необходимо снижать чувствительность и чаще выполнять баланс грунта. Особенно тяжело работать на соленом пляже и в горной местности. Для подобных условий необходимо подбирать соответствующие детекторы.
Неправильный чехол на блок управления
Чехол на блок способен уберечь детектор от попадания влаги в блок управления и позволит вам работать под дождем. Фирменные чехлы, которые можно купить в магазине, хорошо с этим справляются. Но если вы решили сделать чехол самостоятельно, то необходимо следить за тем, чтобы внутри не образовывался конденсат. Чехол должен «дышать».
Защита на катушку
Если нижняя поверхность катушки состоит из пластика, значит ваша катушка уже защищена. Это покрытие называется защитным пластиковым слоем, его нельзя снять. Некоторые производители (например Minelab) комплектуют подобные катушки дополнительной пластиковой защитой, которую можно снять и заменить на новую.
Некоторые катушки не имеют пластикового слоя — на нижней поверхности вы увидите черную или серую затвердевшую смолу. Часто подобные катушки не комплектуются пластиковой защитой. Смола смоле рознь. От качества смолы зависит необходимость дополнительной защиты. В черной смоле Garrett довольно быстро образуются сколы и микротрещины, через которые может попасть влага. Крайне рекомендуется купить дополнительную пластиковую защиту на катушку. Но можно и самостоятельно защитить вашу катушку — лучше воспользоваться обычной изолентой, не жалейте ее, наматывайте хорошо.
Источник