行李安检系统背后的关键滑环技术
BY NBG
2023-11-23
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在航空运输成为国际互联互通核心组成部分的当下,机场安全是备受关注的议题之一。美国国土安全部估计,全球每年有超过45亿旅客出行,各类出行安全均依赖最新技术提供保障。用于行李安检的计算机断层扫描(CT)设备和X光机便是机场安全领域的先进装备。行李安检滑环虽是这些复杂系统中的微小部件,却是最为关键的核心组件。

这一领域发展的核心在于精密的滑环技术,它为现代安检设备提供了持续旋转和数据传输能力,而这两项能力正是设备正常运行的关键。
滑环,又称旋转导电关节或旋转电连接器,是一种机电装置,用于在固定结构与旋转结构之间传输电力和电信号(通信信号)。对于机场CT扫描仪中的滑环而言,其核心作用是实现CT行李安检系统所需的持续旋转功能。

● 旋转需求: 扫描组件(机架)需以平稳、高速的方式旋转,以获取高分辨率图像。
● 电力与数据传输载体: 该旋转组件需要持续的高压电源为X光管供电,同时还需在探测器与处理计算机之间进行复杂的、高速率的数据传输。
● 持续运行需求: 每日需安检数千件行李,这要求设备能够持续、可靠地旋转,且不会出现电缆缠绕问题。
此时滑环(或旋转导电关节)便发挥了作用。它充当了扫描仪固定底座与其旋转机架之间的机电桥梁,其核心功能是传输:
● 电力: 为旋转状态下的X光管提供高压电力,同时为探测器、传感器和监控设备提供低压电力。
● 数据信号: 来自探测器的高速数字数据流(通常为千兆以太网或更快速率),这些数据记录了X光衰减信息,包括CT重建所需的复杂图像数据。
● 控制信号: 向旋转侧的电机、传感器及其他元件发送的控制指令。
注: 滑环是必不可少的组件,否则电缆会出现缠绕、断裂问题,或严重限制旋转运动,导致如今在性能和数量上均能满足需求的高通量、多角度行李安检变得无法实现。滑环是CT行李安检技术和先进X光系统实现持续360度扫描的关键支撑。
行李安检系统的需求推动了多种滑环技术的发展,每种技术均针对特定需求而设计。下文将探讨此类应用中使用的主要CT行李安检技术 滑环类型:
—高精度多通道电连接:
高精度多通道电连接器需要高质量的精密制造,通常采用贵金属材料,包括银合金(银-银或铜-石墨连接器),这类材料具有电噪声低、电压降小、载流能力强(满足X光管需求)及耐磨性高的特点。
在行李安检滑环中,越来越多的系统开始集成无线高速数据传输模块。无线传输能够满足现代CT探测器所需的大带宽需求,同时避免电磁干扰(EMI),从而实现机场CT扫描仪所要求的高分辨率3D成像——这也正是滑环不可或缺的原因所在。
完善的屏蔽设计可确保滑环自身产生的电噪声不会干扰敏感的探测器信号或其他机场电子设备,同时还能抵御外部噪声的影响。
—模块化与可维护性:
许多滑环设计采用模块化结构,大部分易损件(如电刷块)或数据模块可由用户自行更换,从而进一步减少行李安检系统昂贵的停机维护时间。
基于CT的行李安检系统因其能够生成3D图像而更为先进,与传统X光机不同,这类系统高度依赖行李安检滑环。
随身行李CT扫描仪:
如史密斯探测公司的HI-SCAN 6040 CTiX等随身行李扫描仪,借助滑环实现快速旋转和高速数据传输,能够在无需取出行李中液体和电子产品的情况下完成扫描。

托运行李CT扫描仪:
托运行李扫描仪体积更大,一次可扫描更多行李,Analogic SeleCT便是其中一款。这类扫描仪需持续运行,且要应对尺寸较大的行李。由于其CT通道更宽,内部配备的滑环尺寸也相应更大。

非CT系统:
传统X光行李安检机不具备旋转结构,因此无需使用滑环。然而,目前已有多家机场开始换装CT扫描仪。欧盟要求所有机场在2026年前配备CT扫描仪,因此这类设备中滑环的应用有望进一步增加。
投资高质量的安检扫描仪滑环 能为行李安检系统带来显著优势,同时提升运营效率与安全保障水平。主要优势包括:
● 可靠性与耐用性:高质量滑环经过专门设计,可承受严苛环境下的持续使用,降低可能导致机场运营中断的系统故障风险。
● 增强的数据传输性能:先进滑环(尤其是非接触式型号)支持高速数据传输,确保生成清晰、准确的3D图像,从而实现精准的威胁探测。
● 减少维护需求:非接触式技术无需频繁更换电刷,降低了维护成本并最大限度减少了停机时间。
● 提升图像质量:通过维持稳定的电力和信号传输,高质量滑环减少了图像伪影,增强了扫描仪识别违禁物品的能力。
● 符合标准要求:可靠的滑环有助于扫描仪满足相关法规标准(如欧洲民航会议EDS 3标准),确保符合全球安全协议。
这些优势最终转化为旅客等待时间的缩短、机场运营成本的降低,以及通过更精准的威胁探测实现的安全水平提升。
尽管体积小巧,但行李安检滑环 在基于CT的行李安检系统功能实现中扮演着至关重要的角色。通过实现持续旋转和可靠的数据传输,滑环确保机场能够快速、准确地处理行李,同时维持高标准的安全防护。随着技术的不断发展,滑环设计的创新(如非接触式传输和更大直径等)必将进一步提升机场安检的效率与效果。
对于机场运营方、安全机构和设备制造商而言,理解滑环在机场安全中的重要性 至关重要。投资高质量的滑环不仅能提升系统性能,更能为旅客创造更安全、更顺畅的出行体验。随着航空业的持续发展,这一不起眼的小部件仍将是守护天空安全的核心组件。
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