工程安全

自2001年9月11日恐怖袭击以来，全球航空公司面临的安全威胁似乎只增不减。基地组织意图再次使用商用飞机作为恐怖主义武器的报道不断浮出水面。

这些威胁表明，机场安检越来越严格，同时也需要更好地检测托运行李和随身行李中的潜在危险物品。创造能够满足这一需求的设备的责任很大程度上落在了工程师的肩上。

爆炸物探测系统(EDS)制造商InVision Technologies就是一家将工程师技能运用到这一领域的公司。2001年，美国运输安全管理局(TSA)授予InVision公司总额超过5亿美元的合同，要求其在2002年12月31日的最后期限前提供100%检查所有托运行李的设备。从那时起，TSA已经订购了价值超过5000万美元的InVision CTX 9000 dsi，这是该公司最新的EDS，旨在集成到某些美国机场的行李处理系统中。

CTX 9000 DSi系统通过了美国联邦航空局认证，每小时可筛查542个袋子。当传送带在机器中移动每个袋子时，系统会生成扫描投影x射线图像。机载计算机确定需要更详细图像的区域，然后由支撑在以120转/分钟旋转的龙门架上的旋转x射线源拍摄，从而在半秒内生成精确的切片图像。CTX 9000 DSi使用计算机算法分析这些图像，并将其与已知爆炸物的性质进行比较。如果匹配成功，系统将发出告警，并将对象显示在屏幕上。

控制工程的编辑总监大卫·格林菲尔德(David Greenfield)采访了InVision的高级电子设计工程师诺亚·方(Noah Fong)，询问了此类系统设计中的工程决策，特别是电流和电压管理问题。

问在这么小的空间里有这么多的机器部件——传送带、空调、计算机、旋转龙门架和射频链路——在电流和电压管理中，哪些领域最值得关注?

在CTX9000 DSi的某些领域，电压和电流肯定更重要。系统中的不同组件从简单的逻辑级计算和不需要太多功率的集成电路，到电机、x射线源和电源分配。我们连接到一个高电网基础设施，这意味着我们通常在最低水平上，接收480交流电三相。这必须在整个机器子系统中进行转换、转换和分配(电源分配部分处理该任务)。我们的系统主要是直流的，所以电力也必须适当地整流到各个子系统。大约60%的机器连接了高压，大电流。其余的是低电压，逻辑级类型的电源。

问CTX 9000 DSi设计初衷是为了在人口密集、终端用户种类繁多的环境中大量使用，您认为CTX 9000 DSi设计中最重要的控制问题是什么?

控制的模块化是最重要的控制方面。所有部件都在独立的控制系统上。这使得我们可以用计算机来控制事情发展的顺序。我们在一个控制系统上有传送带，在一个单独的控制系统上有龙门架转速控制，在一个单独的控制系统上有打开和关闭x射线的机构。x射线装置没有像龙门架和传送带那样的马达，但它有反馈和控制，以检测x射线是否打开并正常运行。我们还有活动帘子——一旦行李被放进去，后面的铅帘子就会合上，这样操作人员就不会暴露在x射线下。这些铅帘是装在动力滚轮上的柔性薄膜，可以将帘展开，保护隧道的两端——这里使用的电机不是用于控制速度，而是限制行驶。我们有一个输送电机的运动控制盒，它本身是完整的，代表伺服放大器，电机速度控制和编码器。类似的设置也用于龙门架。我们这样设计，以便在机器的开发和生产过程中，我们可以快速地对软件进行更改，以确保正确的顺序和时间。

问您对电流和电压管理的关注是否会随着最终产品的使用方式和位置而变化?

这些机器的环境在很大程度上是受控制的，所以我们不关心如何调整机器以适应特定的环境。这些机器设计用于在较宽的温度和湿度范围内运行。尽管这些机器使用的环境千差万别，但通常都不是极端的。

问除了机组的基本操作外，作为工程师，您对电流和电压管理产品的关注是什么?

我首先考虑的是可靠性，然后是产品的寿命。我们不能让这些机器出错，也不能让故障导致它们出错。这些组件必须工作。高电流和高电压压力组件，所以我们要确保我们使用的任何东西都足够坚固耐用，可以持续数千小时。换能器和抑制器影响CTX 9000 DSi的一半以上，特别是从高压到低压的过渡。这是一个敏感的领域。由于龙门架的旋转，高压通过滑环和电刷进入龙门架，类似于电机换向器。这是一个嘈杂的接口，所以我们在上面有保护，以保持它的清洁，不干扰龙门架电子设备。

问InVision在这些领域使用了哪些产品，为什么?

其中一个产品供应商是Phoenix Contact。它们的组件是模块化的，并安装在din导轨上，这意味着我们可以在需要时轻松地建立系统原型。只要我们能在底盘上安装DIN导轨，我们就能安装他们的东西。这也使我们能够轻松地重新排列和重新配置。一旦配置和原型工作，我们可以直接在制造中使用相同的产品。

欲了解更多信息，请访问www.phoenixcontact.com/。了解更多关于InVision Technologies的信息，请访问www.invision-tech.com。

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