T-CIRA 37-2022 基于X射线成像技术的铁路货物集装箱快速检查系统

ICS27.120CCSF80团体标准T/CIRA37—2022基于X射线成像技术的铁路货物集装箱快速检查系统2022-12-29发布2023-03-01实施中国同位素与辐射行业协会T/CIRA37—2022前言 I1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14系统组成 35检查系统 36试验方法 87检验规则 138标志、包装、运输及贮存 149随行文件 15IT/CIRA37—2022本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由中国同位素与辐射行业协会提出并归口。本文件起草单位:同方威视技术股份有限公司、中华人民共和国乌鲁木齐海关。1T/CIRA37—2022基于X射线成像技术的铁路货物集装箱快速检查系统1范围本文件规定了基于X射线成像技术的铁路货物集装箱快速检查系统的系统组成、检查系统、试验本文件适用于X射线最高能量不小于6Mev的铁路货物集装箱快速检查系统(以下简称为检查系统)。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T699—2015优质碳素结构钢GB/T5226.1—2019机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件GB/T6543运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱GB11806—2019放射性物质安全运输规程GB/T12464普通木箱GB/T17799.1—2017电磁兼容通用标准居住、商业和轻工业环境中的抗扰度试验GB17799.3—2012电磁兼容通用标准居住、商业和轻工业环境中的发射GB18871—2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准GB/T19211—2015辐射型货物和(或)车辆检查系统GBZ143—2015货物/车辆辐射检查系统的放射防护要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。X射线成像技术X-rayimagingtechnology利用加速器或X射线发生器产生韧致辐射获得被检查物体扫描图像的技术。3.2铁路货物集装箱快速检查系统fast-scanrailwaycargo/containerinspectionsystem辐射源、探测器等装置固定不动,对自行驶过的铁路车辆及装载货物等实现辐射成像的在线检查系统。3.3辐射控制区radiationcontrolledarea在辐射工作场所划分的一种区域,在这种区域内要求或可能要求采取专门的防护手段和安全措施。2T/CIRA37—2022以便:a)在正常工作条件下控制正常照射或防止污染扩散;b)防止潜在照射或限制其程度。[来源:GB/T19211—2015,3.9]3.4辐射监督区radiationsupervisedarea未被确定为辐射控制区,通常不需要采取专门防护手段和安全措施但要不断检查其职业照射条件的任何区域。[来源:GB/T19211—2015,3.10,有修改]3.5辐射工作场所radiationworkplace辐射控制区和辐射监督区的统称。[来源:GB/T19211—2015,3.11,有修改]3.6全吸收体totalabsorber射线通过后的辐射水平降低到无法与本底辐射水平区分的物体。[来源:GB/T19211—2015,3.12]3.7穿透力steelpenetration(sp)检查系统能分辨出置于钢板后全吸收体时的最大钢板厚度。[来源:GB/T19211—2015,3.13]3.8丝分辨力wiredetectability(WD)检查系统能分辨出置于空气中或一定厚度钢板后的最小金属丝的横截面尺寸,例如:丝直径。[来源:GB/T19211—2015,3.14]3.9反差灵敏度contrastsensitivity(Cs)检查系统能分辨的置于一定厚度钢板后的最薄钢片厚度与钢板厚度之比(以百分数表示)。[来源:GB/T19211—2015,3.15]空间分辨率spatialresolution(sR)检查系统能分辨出的两个指定尺寸及形状的相邻物体的最小距离。[来源:GB/T19211—2015,3.16]物质分辨力materialdiscriminationcapability检查系统分辨不同种类物质的能力。[来源:GB/T19211—2015,3.18]检查系统与被检物的相对运动速度。[来源:GB/T19211—2015,3.19]3T/CIRA37—2022被检车辆速度适应性speedadaptabilityofinspectedvehicle当被检车辆以检查系统允许的扫描速度通过时,生成的图像长度要符合实际车辆的长度,变形率控制在一定范围内。被检物单次检查周围剂量当量ambientdoseequivale被检查货物和(或)车辆在检查范围内规定点经一次扫描后的周围剂量当量。[来源:GB/T19211—2015,3.22]驾驶员位置单次通过周围剂量当量ambientdoseequivalentperpasstothedriverstation被检查车辆机车内驾驶员可走动的任意位置单次通过的周围剂量当量。4系统组成检查系统应包括下列组成部分。a)X射线辐射源。检查系统的核心部件,受控产生X射线。X射线辐射源可以有单能和双能两种状态,当只产生一种X射线能谱时,X射线辐射源处于单能状态;当产生两种X射线能谱时,X射线辐射源处于双能状态。b)辐射探测及成像系统。将透过被检物体的X射线脉冲转化成数字信号,组成被检查车辆的图像。图像中沿探测器排布方向每个像素所代表的在扫描通道中心位置的实际长度为图像像素间距。c)扫描装置及控制系统。扫描装置是承载辐射源、探测器等的机械结构,控制系统负责检测被扫描车辆位置、协调各部分按照正常的工作程序进行工作。d)图像显示系统。提供强大的图像检查功能,便于分析扫描图像。e)安全联锁装置及辐射防护设施。包括警灯、警铃、急停、安全联锁钥匙等,保障有关人员免受射线辐照伤害。f)配套装置。其他满足审图、维护等需要的装置。5检查系统5.1外观与结构5.1.1检查系统的设计及操作程序应符合人因工程的基本要求,便于操作与维护。5.1.2所有控制柜、控制箱、控制台及附属部件应安装正确、外观完好;系统各部分表面应无明显机械损伤;所有控制面板和显示面板上的标记和字迹应清晰可辨。5.1.3所有装置的外盖板应便于安装和拆卸。框架应具有足够的强度,在正常搬运中不应产生变形。5.2基本功能检查系统应具备以下基本功能:a)对通过铁路车辆的类型、运行方向、通过速度等进行自动识别;b)对铁路车辆类型及通过速度符合要求的车辆进行扫描,生成车辆水平视角扫描图像;c)对铁路车辆扫描图像以车辆为单位进行自动分切;d)自动对机车进行扫描避让;e)自动对客运车辆进行扫描避让;f)对指定铁路车辆进行扫描避让。4T/CIRA37—20225.3性能指标5.3.1被检车辆速度适应性被检车辆在表1规定的速度范围内通过检查系统时,扫描图像长度方向(车辆行进方向)的图像变形率应≤15%。表1被检车辆速度适应性辐射源状态单能双能被检车辆速度/(km/h)30~607~305.3.2穿透力检查系统的穿透力应符合表2规定的要求。表2穿透力辐射源能量9Mev单能或9/6Mev双能6Mev单能或6/3Mev双能穿透力/mm≥340≥2705.3.3空气中丝分辨力检查系统的空气中丝分辨力应符合表3规定的要求。表3空气中丝分辨力辐射源能量9Mev单能或9/6Mev双能6Mev单能或6/3Mev双能空气中丝分辨力/mm≤2≤35.3.4钢板后丝分辨力检查系统在100mm钢板后的丝分辨力应符合表4规定的要求。表4钢板后丝分辨力辐射源能量9Mev单能或9/6Mev双能6Mev单能或6/3Mev双能钢板后丝分辨力/mm≤4≤85.3.5反差灵敏度检查系统在100mm钢板后的反差灵敏度应符合表5规定的要求。表5反差灵敏度辐射源能量9Mev单能或9/6Mev双能6Mev单能或6/3Mev双能反差灵敏度/%≤1.5≤2.55T/CIRA37—20225.3.6空间分辨率检查系统的空间分辨率应符合表6规定的要求。表6空间分辨率辐射源能量9Mev单能或9/6Mev双能6Mev单能或6/3Mev双能空间分辨率/mm≤5≤55.3.7物质分辨力(双能状态适用)检查系统的物质分辨力指标应符合表7规定的要求。表7物质分辨力辐射源能量9/6Mev双能6/3Mev双能物质分辨力400mm×400mm,质量厚度分别为40g/cm2、60g/cm2、80g/cm2的石墨显示橙色;400mm×400mm,质量厚度分别为40g/cm2、60g/cm2、80g/cm2的铝显示绿色;400mm×400mm,质量厚度分别为40g/cm2、60g/cm2、80g/cm2的钢显示蓝色;400mm×400mm,质量厚度分别为40g/cm2、60g/cm2、80g/cm2的铅显示紫色400mm×400mm,质量厚度分别为40g/cm2、60g/cm2、80g/cm2的石墨显示橙色;400mm×400mm,质量厚度分别为40g/cm2、60g/cm2、80g/cm2的钢显示蓝色5.3.8被检物单次检查周围剂量当量单次检查周围剂量当量应符合表8规定的要求。表8被检物单次检查周围剂量当量辐射源能量9Mev单能或9/6Mev双能6Mev单能或6/3Mev双能被检物单次检查周围剂量当量/μsv≤50≤305.3.9驾驶员位置单次通过周围剂量当量驾驶员位置单次通过周围剂量当量应≤0.1μsv。5.3.10辐射防护区边界周围剂量当量率检查系统辐射监督区外的周围剂量当量率应≤2.5μsv/h。5.4软件功能5.4.1图像存储功能检查系统应具备将扫描图像存储为TIFF格式的功能,或支持IMG、CPF等格式转化为TIFF6T/CIRA37—2022格式。5.4.2图像处理功能检查系统应具备将扫描图像放大/缩小、边缘增强、滤波平滑、反差调整、直方图均衡、线性变换、对数变换、嫌疑标记及注释、镜像变换、多图像比较、图像格式转换和伪彩色变换等功能。5.5箱号识别功能检查系统宜具备集装箱箱号识别功能,当被检查车辆以≤60km/h的速度通过检查系统时,箱号识别正确率应≥95%。5.6底盘扫描功能检查系统宜具备底盘扫描功能,当被检查车辆以≤60km/h的速度通过检查系统时,应能自动扫描并显示清晰完整的车辆底盘图像。5.7喷淋消杀功能检查系统宜具备喷淋消杀功能,当被检车辆以≤60km/h的速度进入喷淋区域,应自动开启喷淋消杀;当被检车辆驶离喷淋区域,喷淋消杀应自动停止。5.8辐射安全要求5.8.1一般要求5.8.1.1辐射防护措施及指标应符合GB18871—2002和GBZ143—2015中的相关要求。5.8.1.2检查系统应明确划分出辐射工作场所。5.8.1.3应在检查系统的射线源舱门外侧、通道出入口、辐射工作场所边界等位置设置电离辐射标志牌。5.8.2自动避让及保护措施检查系统应设置避让及保护措施,至少应包括。a)货运列车自动识别设施:只有当允许类型的货运列车通过检查通道时,检查系统可出束检查;客运列车或行人通过检查通道时,检查系统不应出束。b)列车位置自动探测设施:控制检查流程并确保司机驾驶位置已经驶离主束位置10m以上距离后检查系统才可出束。c)车速自动探测及停车保护设施:当车速低于允许的最低速度或停车情况下检查系统不应出束或立即停止出束。d)出束时间保护措施:检查系统连续出束时间超出预定值时,应自动停止出束。5.8.3出束控制钥匙开关在检查系统操作台上应装有出束控制钥匙开关。只有当出束控制钥匙开关处于工作位置时,检查系统才可出束。5.8.4门联锁所有射线源室门、进入辐射工作场所的门及射线源机架盖板等应设置联锁装置,这些位置的门或盖7T/CIRA37—2022板打开时,检查系统不应出束。5.8.5紧急停束装置在检查系统操作台、射线源室、探测器室、检查通道墙内等处应设置标识清晰的紧急停束装置,可在紧急情况下立即中断射线源的工作。当任一紧急停束装置被触发时,检查系统应立即停止出束,并只有通过就地复位才可重新启动。5.8.6射线源输出剂量率联锁当射线源输出剂量率超出规定范围的上限时,检查系统应自动停止出束。5.8.7声光报警装置检查系统应设有声光报警装置,当射线源出束时,红色警灯闪烁,警铃示警。5.8.8监视装置应设置观察辐射工作场所内人员驻留情况和设备运行状态的视频监视装置。5.8.9语音广播设备在检查系统操作台上应设置语音广播设备,在辐射工作场所内设置扬声器,用于提醒现场人员注意或撤离辐射工作场所。5.8.10警示标识辐射工作场所应醒目设置以下警示标识:a)限速标识:明确车辆通行速度的上限和下限;b)禁止穿行警示:禁止无关人员穿行或随车进入检查通道。5.9电源电压适应性在交流(380±38)V/三相五线制/(50±1)Hz的供电条件下,检查系统应能正常工作并符合性能指标要求。5.10电气安全要求5.10.1设备保护接地检查系统设备金属表面与接地端子间的电阻应不大于0.1Ω。5.10.2绝缘电阻在5.12规定的环境条件下,检查系统中各独立供电电气设备电源各相线及零线对地(保护接地线)的绝缘电阻不应小于1MΩ。5.10.3介电强度5.10.3.1检查系统内实施5.10.1要求的电气设备的金属表面与电源各相线间应能承受表9规定的介电强度试验,并应在规定的持续时间内无击穿或重复飞弧现象。8T/CIRA37—2022表9检查系统在基本绝缘条件下的试验电压试验电压/V试验持续时间/min交流有效值或直流峰值的直流电压1000≥15.10.3.2检查系统内工作电压超过1000V的电路应通过爬电距离和电气间隙设计保证介电强度要求。5.10.4防电击检查系统的防电击性能应符合GB/T19211—2015中10.4.1的要求。5.11电磁兼容性5.11.1检查系统的电磁骚扰发射限值应符合GB17799.3—2012中规定的发射限值要求。5.11.2检查系统应具备GB/T17799.1—2017中规定的抗扰度要求。对于与安全联锁装置有关的设备及部件,在试验期间和试验后,应保证性能正常;其他设备及部件允许功能或性能暂时丧失或降低,但在骚扰停止后能自行恢复,不需要操作者的干预。5.12气候环境适应性在表10规定的气候环境条件下,检查系统应能正常工作。表10气候环境条件环境条件严酷等级环境温度—25℃~十40℃相对湿度≤95%(不结露)大气压力70kpa~106kpa若该地区气候条件比系统适用的气候条件严酷,可在系统外加适当防护设施,以达到系统正常工作的气候条件。5.13稳定性要求检查系统在单次至少24h连续运行过程中,应流程正常,图像均匀、清晰,不应出现故障停机。6试验方法6.1试验条件标准试验条件见表11。9T/CIRA37—2022表11标准试验条件序号环境条件标准试验条件1环境温度15℃~35℃2相对湿度15%~75%3大气压强70kpa~106kpa4供电电压(交流)(380±38)V5供电频率(交流)(50±1)Hz6外界电磁场小于引起干扰的最低值7外界磁感应小于地磁场感应值的2倍6.2试验用仪器设备试验用仪器设备见表12。表12仪器设备名称及技术要求序号试验项目仪器设备名称精度等级等要求1穿透力穿透力试验装置GB/T19211—2015图12丝分辨力丝分辨力试验试装置GB/T19211—2015图23反差灵敏度反差灵敏度试验装置GB/T19211—2015图34空间分辨率空间分辨率试验装置GB/T19211—2015图45物质分辨力物质分辨力试验装置GB/T19211—2015图56万用表31/2位7辐射防护区边界周围剂量当量率X、Y环境剂量率仪灵敏度0.01μsv/h,测量误差≤±20%8接地电阻接地电阻测试仪毫欧(mΩ)级,测量误差≤±3%,±5个字9绝缘电阻绝缘电阻表(兆欧表)≥500V,测量误差≤±10%10介电强度交直流耐电压测试仪5000V,150mA以上,测量误差≤±5%,±5个字6.3性能指标试验用具及样品性能指标试验用具及样品见表13。表13试验用具及样品序号样品名称用具及样品规格要求数量1钢板吸收体500mm×500mm×20mm(L×w×H)若干2钢板吸收体500mm×500mm×10mm(L×w×H)若干3钢板吸收体500mm×500mm×5mm(L×w×H)14全吸收体(铅块)100mm×100mm×200mm(L×w×H)110T/CIRA37—2022表13试验用具及样品(续)序号样品名称用具及样品规格要求数量5钢片短边不大于100mm的矩形若干(不同厚度)6钢丝长度不大于500mm(φ0.5mm~φ10mm)若干(不同直径)7石墨板(密度1.8g/cm3)400mm×400mm×111mm(L×w×H)若干8石墨板(密度1.8g/cm3)400mm×400mm×56mm(L×w×H)19铝板(密度2.7g/cm3)400mm×400mm×74mm(L×w×H)若干10铝板(密度2.7g/cm3)400mm×400mm×37mm(L×w×H)111钢板(密度7.8g/cm3)400mm×400mm×26mm(L×w×H)若干12钢板(密度7.8g/cm3)400mm×400mm×13mm(L×w×H)113铅板(密度11.3g/cm3)400mm×400mm×18mm(L×w×H)若干14铅板(密度11.3g/cm3)400mm×400mm×9mm(L×w×H)1钢板吸收体、钢片和钢丝应采用GB/T699—2015中规定的15#、20#或45#钢材制造。6.4外观与结构检查核验检查系统的外观,手动操作控制机构。6.5基本功能试验不同类型的被检车辆通过检查系统时,核验检查系统的扫描图像、车辆的自动识别结果。6.6性能指标试验6.6.1被检车辆速度适应性试验被检车辆在表1规定的速度范围内通过检查系统,读取被检车辆长度方向图像的像素数,将像素数、图像像素间距、被检车辆实际长度代入公式(1)计算图像变形率。r(%)=×100%…………(1)式中:n—像素数;d———图像像素间距,单位为毫米(mm);l———被检车辆实际长度,单位为毫米(mm)。被检车辆长度通常在10000mm~25000mm,一般使用标准集装箱进行试验。6.6.2穿透力试验按GB/T19211—2015中8.1.2规定的方法,将穿透力试验装置以表1规定的速度通过系统进行试验。6.6.3空气中丝分辨力试验按GB/T19211—2015中8.2.2规定的方法,将丝分辨力测试装置以表1规定的速度通过系统进行11T/CIRA37—2022试验。6.6.4钢板后丝分辨力试验按GB/T19211—2015中8.2.2规定的方法,将丝分辨力测试装置以表1规定的速度通过系统进行试验。6.6.5反差灵敏度试验按GB/T19211—2015中8.3.2规定的方法,将反差灵敏度测试装置以表1规定的速度通过系统进行试验。6.6.6空间分辨率试验按GB/T19211—2015中8.4.2规定的方法,将空间分辨率测试装置以表1规定的速度通过系统,测试垂直空间分辨率和水平空间分辨率。6.6.7物质分辨力试验射线源处于双能状态,按GB/T19211—2015中8.5.2规定的方法,将物质分辨力测试装置以表1规定的速度通过检查系统进行试验。6.6.8被检物单次检查周围剂量当量按GB/T19211—2015中9.5.2规定的方法,在表1规定的扫描速度下进行试验。6.6.9驾驶员位置单次通过周围剂量当量按GBZ143—2015中B.4.2规定的方法,对驾驶员位置单次通过周围剂量当量进行测量。6.6.10辐射防护区边界周围剂量当量率试验在检查系统辐射监督区边界,按GBZ143—2015中B.3规定的方法进行测量。6.7软件功能试验对试验装置进行一次扫描,使用图像处理软件进行各项图像处理操作。6.8箱号识别功能试验应按下列步骤进行试验:a)被检车辆以≤60km/h的速度通过时,检查系统可对集装箱左、右两面的箱号进行自动识别;b)扫描200个集装箱,计算箱号识别正确率。6.9底盘扫描功能试验被检车辆以≤60km/h的速度通过检查系统时,观察并记录车底图像采集情况。6.10喷淋消杀功能试验应按下列步骤进行试验:a)被检车辆以≤60km/h的速度驶入喷淋消杀区域时,检查系统可对被检车辆的前、后、左、右、上面进行自动喷淋消杀;b)使用测试工装,反复通过喷淋消杀区域10次,检查系统应能对测试工装自动消杀。12T/CIRA37—20226.11辐射安全要求试验6.11.1核验检查系统的射线源舱门外侧、扫描通道出入口、防护区域边缘外(采用区域防护方案时)应设置有电离辐射标志牌。6.11.2核验检查系统的辐射工作场所应设置有警示标识。6.11.3在检查系统正常工作状态下,核验检查系统的门联锁、紧急停束、声光报警、监视和语音广播等装置及功能。6.12电源电压适应性试验系统应分别在交流418V/(49Hz、50Hz、51Hz)、交流380V/(49Hz、50Hz、51Hz)、交流342V/(49Hz、50Hz、51Hz)条件下进行指标测试。6.13电气安全试验6.13.1设备保护接地按GB/T19211—2015中10.1.2规定的方法进行试验。6.13.2绝缘电阻按GB/T19211—2015中10.2.2规定的方法进行试验。6.13.3介电强度按GB/T19211—2015中10.3.2规定的方法进行试验。按GB/T19211—2015中10.4.2规定的方法进行试验。6.14电磁兼容性试验6.14.1发射试验按GB17799.3—2012第6章、第9章中规定的试验条件和试验要求进行试验。6.14.2抗扰度试验按GB/T17799.1—2017第5章、第8章中规定的试验条件及要求进行试验。6.15气候环境适应性试验在不具备对整机进行环境试验条件时,允许对相应环境条件敏感且具有独立功能的电气部件分别按表11规定的环境条件进行试验。6.16稳定性试验在持续24h内,对通过检查系统且允许检查的所有铁路车辆进行扫描,同时对通过检查通道的每条轨每个方向各5列铁路车辆进行连续扫描(现场条件受限情况下可酌情考虑检查数量),扫描过程中,检查系统应流程正常,图像均匀、清晰,不出现故障停机。13T/CIRA37—20227检验规则7.1检验分类检验分现场检验和型式检验,检验项目见表14。表14检验项目序号项目型式检验现场检验1外观与结构●●2基本功能●●3被检车辆速度适应性●●4穿透力●●5空气中丝分辨力●●6钢板后丝分辨力●●7反差灵敏度●●8空间分辨率●●9物质分辨力●●10被检物单次检查周围剂量当量●O11驾驶员位置单次通过周围剂量当量●O12辐射防护区边界周围计量当量率●●13软件功能●●14箱号识别功能●O15底盘扫描功能●O16喷淋消杀功能●O17辐射安全要求●●18电源电压适应性●O19设备保护接地●●20绝缘电阻●●21介电强度●O22防电击●O23电磁兼容性●O24环境适应性●O25稳定性●●注1:“●”表示必选项目,“O”表示可选项目。注2:物质分辨力检查仅适用于双能检查系统。14T/CIRA37—20227