BR102013011100A2 - Device and method for measuring ship draft - Google Patents

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BR102013011100A2
BR102013011100A2 BRBR102013011100-7A BR102013011100A BR102013011100A2 BR 102013011100 A2 BR102013011100 A2 BR 102013011100A2 BR 102013011100 A BR102013011100 A BR 102013011100A BR 102013011100 A2 BR102013011100 A2 BR 102013011100A2
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BRBR102013011100-7A
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Edson Alves Pereira
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Ss Brasil Soluç Es Inteligentes Engenharia Comércio E Serviços Ltda
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Abstract

Resumo patente de invenção “dispositivo e método para medição de calado de navios”. Trata-se de dispositivo para realizar de forma automática e contínua a medição de calado de navios a fim de substituir o método tradicional que emprega inspeção visual das réguas de calado. Tal dispositivo dispõe de rodas permanentemente magnetizadas motorizadas para se deslocar pelo casco do navio e câmera de vídeo para aferir a posição em que se encontra em relação ao calado para a partir daí aferir, por meio de sensores ultrassônicos, a distância de sua posição até a linha da água e assim obter o calado do navio. Devem ser empregados seis dispositivos simultaneamente para que se obtenha a completa medida do calado do navio em todas as seis réguas de calado. a invenção também contempla métodos que empregam a análise de imagem que interprete a vista da linha da água em toque com a régua de calado a fim de obter uma medida cumulativa ou alternativa à obtida pelos sensores ultrassônicos, bem como um outro método que emprega apenas a análise de imagem dispondo de um conjunto de câmeras para simultaneamente monitorar as seis réguas de calado.Patent Abstract "Device and method for measuring ship draft". It is a device for automatically and continuously measuring draft of ships to replace the traditional method that employs visual inspection of draft. Such device has permanently magnetized motorized wheels to move around the hull of the ship and camcorder to check the position in relation to the draft to then, by means of ultrasonic sensors, measure the distance from its position to the water line and thus get the draft of the ship. Six devices must be used simultaneously to obtain the complete draft of the ship on all six draft lines. The invention also contemplates methods employing image analysis that interprets the view of the water line in touch with the draft rule to obtain a cumulative or alternative measurement to that obtained by ultrasonic sensors, as well as another method employing only the image analysis featuring a set of cameras to simultaneously monitor the six draft rulers.

Description

"DISPOSITIVO E MÉTODO PARA MEDIÇÃO DE CALADO DE NAVIOS" O presente pedido de patente de invenção baseia-se em um dispositivo que realizará a medida dos calados dos navios à distância de forma automática e contínua, sem a necessidade da equipe de inspetores e representante da tripulação se deslocarem até a proximidade do navio para realizar tal procedimento, bem como o método para realizar a medição de calado por meio da inovação desenvolvida. A medição de calado de navios é um procedimento realizado no mundo inteiro e seus valores são utilizados como base para se fazer a arqueação que consiste em calcular a quantidade de carga embarcada em um navio utilizando o principio de Arquimedes. O calado de um navio é de designação dada para distância vertical entre a superfície da água e a parte mais baixa da quilha, conforme mostra a Figura 1. Atualmente, nos portos são realizadas vistorias durante os processos de carregamento e descarregamento dos navios para se obter a medida do calado, a fim de mensurar o estado da carga da embarcação, bem como apurar a maneira como a carga se encontra distribuída e como isto está a afetar a flutuação da embarcação. Normalmente se fazem pelo menos duas vistorias do calado do navio, uma antes de iniciado o carregamento, outra depois de concluído, sendo necessário antes de iniciar a medição fazer uma minuciosa verificação de tudo que se encontra a bordo, inclusive o tanque de lastro, de combustível, até correntes e âncora, a fim de se obter resultados corretos deduzindo tais fatores. Nesta vistoria inspetores de embarque e representantes da tripulação bem como outras partes interessadas se deslocam até o navio, o que em grande parte das vezes se dá por água através de uma pequena embarcação realizando uma vistoria que consiste em coletar medidas do calado indicadas em réguas graduadas pintadas diretamente no lado externo do casco percorrendo toda a lateral do navio até a sua quilha conforme ilustra as Figuras 2A e 2B, durante este processo é necessário interromper o carregamento/descarregamento do navio."DEVICE AND METHOD FOR MEASURING SHIPS" This patent application is based on a device that will automatically and continuously measure the draft of ships without the need for inspection staff and representative of the crew to travel to the vicinity of the ship to perform such a procedure, as well as the method for measuring draft using the innovation developed. Measuring ship draft is a worldwide procedure and its values are used as a basis for tonnage, which is to calculate the amount of cargo loaded on a ship using the Archimedes principle. The draft of a ship is of designation given for vertical distance between the surface of the water and the lowest part of the keel, as shown in Figure 1. Currently, in ports are carried out surveys during the loading and unloading processes of ships to obtain the draft measurement in order to measure the condition of the vessel's load, as well as to determine how the load is distributed and how this is affecting the vessel's fluctuation. Normally at least two ship draft surveys are carried out, one before loading begins and one after completion, and a thorough check of everything on board, including the ballast tank, is required before beginning measurement. fuel, even chains and anchor, in order to obtain correct results by deducting such factors. In this survey boarding inspectors and crew representatives as well as other interested parties travel to the ship, which is most often by water through a small vessel conducting a survey consisting of collecting draft measurements indicated on graduated rulers. painted directly on the outside of the hull running along the side of the ship to its keel as shown in Figures 2A and 2B, during this process it is necessary to interrupt loading / unloading of the ship.

Quando esta vistoria se dá abordando o navio pela água, os inspetores posicionam a lancha próximo ao navio e fixam o olhar nas réguas a fim de registrar o valor da do calado em anotações. Na hipótese destas embarcações não se movimentarem e estarem atracadas em portos com águas estáticas (isto é, em ausência de ondas) este processo se torna mais simples, tendo em vista que o valor do calado poderia ser conhecido em um simples contato visual. Todavia, esta não é a situação dominante na prática, estas águas e a própria embarcação estão em constante movimento, o que impossibilita a identificação correta do valor do calado através de um único contato visual. Uma das maneiras frequentes de aumentar a precisão da medida aferida visualmente e assim alcançar um valor mais próximo do real se dá quando os profissionais registram o ponto mais alto que a onda atinge a régua durante o seu movimento ascendente e o ponto mais baixo da régua no movimento descendente, após coletar 20 (vinte) valores máximos e 20 (vinte) valores mínimos é realizado um cálculo para se encontrar um valor médio. Este processo deve ser repetido nas seis réguas da embarcação, após esta vistoria e de posse destes valores os inspetores retornam para o continente e considerando outros cálculos de médias a respeito da consistência dos valores das medidas de calado obtidas e outras variáveis referentes à embarcação e o porto, então realizam manualmente em formulários ou através de planilhas eletrônicas o cálculo da "arqueação", quantidade de carga embarcada no navio aferida com o calado, subtraindo o peso dedutível que não se refere à carga e que já deve ser previamente conhecido. A fim de auxiliar o trabalho dos inspetores de calado existem poucos instrumentos disponíveis, tais como lanternas potentes, binóculos, calculadoras, hidrômetro e dispositivos correlatos (a fim de medir a densidade da água, que deixa o cálculo mais preciso do que seria se usasse um valor constante para esta), bem como alguns outros menos conhecidos, sendo que estes não são capazes de resolver por completo problemas causados por águas agitadas, mau tempo ou baixa luminosidade. Outros instrumentos para estas circunstâncias adversas são o tubo para medição de calado (o qual é colocado sobre a água do porto de maneira a isolar a água observada das ondulações e assim se verificar a altura real da linha da água) ou manômetros especializados aplicados em tubos, os quais são usados para medir o calado externo do navio em condições mais difíceis de uma avaliação visual.When this survey takes place approaching the ship from the water, the inspectors position the speedboat near the ship and fix their eyes on the rulers to record the draft value in annotations. In the hypothesis that these vessels do not move and are moored in ports with static water (ie, in the absence of waves) this process becomes simpler, considering that the draft value could be known in a simple eye contact. However, this is not the dominant situation in practice, these waters and the vessel itself are in constant motion, which makes it impossible to correctly identify the draft value through a single eye contact. One of the frequent ways to increase the accuracy of the visually measured measurement and thus reach a value closer to the real is when practitioners record the highest point the wave hits the ruler during its upward movement and the lowest point of the ruler on the ruler. Downward movement, after collecting 20 (twenty) maximum values and 20 (twenty) minimum values, a calculation is made to find an average value. This process should be repeated in the six rules of the vessel, after this survey and having these values the inspectors return to the mainland and considering other calculations of averages regarding the consistency of the draft values obtained and other variables related to the vessel and the port, then manually perform forms or spreadsheets to calculate the "tonnage", the amount of cargo loaded on the ship measured with the draft, subtracting the deductible weight that does not refer to the cargo and which must be previously known. In order to assist the work of draft inspectors there are few instruments available such as flashlights, binoculars, calculators, hydrometer and related devices (in order to measure water density, which makes the calculation more accurate than it would be using a constant value for this), as well as some lesser known ones, and these are not able to completely solve problems caused by rough water, bad weather or low light. Other instruments for these adverse circumstances are the draft measurement tube (which is placed over the port water to isolate the observed water from the ripples and thus verify the actual height of the water line) or specialized pressure gauges applied to the tubes. which are used to measure the ship's outer draft under the most difficult conditions of a visual assessment.

Alternativamente ou cumulativamente podem ser realizadas inspeções do calado externo ("freeboard"), isto é, da linha da água até o topo da embarcação, medição realizada de ambos os lados do navio, recomendado a verificação de pelo menos 5 medidas de cada lado, tomadas em referenciais longitudinais conhecidos do navio. Tal medição depende de se conhecer a efetiva distância vertical da quilha até o topo do navio, sendo que não é recomendável se confiar apenas na informação dos documentos originais do navio pois este costuma sofrer modificações em suas dimensões com a ação da temperatura e do desgaste.Alternatively or cumulatively, freeboard inspections may be carried out, ie from the waterline to the top of the vessel. Measurement performed on both sides of the ship, it is recommended to check at least 5 measurements on each side. taken at known longitudinal references of the ship. Such measurement depends on knowing the effective vertical distance from the keel to the top of the ship, and it is not advisable to rely solely on the information from the original documents of the ship as it usually undergoes changes in its dimensions with the action of temperature and wear.

Nota-se também que em alguns portos reduziu-se o foco em realizar medições constantes de calado para favorecer a velocidade dos carregamentos, tendo por argumento o emprego das balanças que medem o peso da carga que está sendo transferida para a embarcação. Embora isto permita se presumir a carga efetiva embarcada, não é uma confirmação cabal, pois não tem como ser testada posteriormente, ao contrário de medidas de calado, que podem ser retiradas novamente caso haja alguma inconsistência. Além disso, contraria indicações como a do Código de Instabilidade Intacta da IMO (International Maritime Organization), IMO 2008 IS Code, que recomendam a verificação do calado como uma medida de segurança, pois ainda que se saiba o peso da carga transferida para o navio, não é possível saber como esta se distribuiu nos porões deste, sendo que uma distribuição irregular pode causar danos estruturais à embarcação, ou ainda atrasar o processo de carregamento em decorrência de ajustes necessários na distribuição da carga.It is also noted that in some ports the focus has been reduced on making constant draft measurements to favor the speed of loading, arguing the use of scales that measure the weight of the cargo being transferred to the vessel. Although this allows the actual shipped load to be assumed, it is not a complete confirmation as it cannot be tested later, unlike draft measures, which can be removed again if there is any inconsistency. In addition, it contradicts indications such as the IMO Intact Instability Code of the International Maritime Organization, IMO 2008 IS Code, which recommend draft verification as a safety measure, even if the weight of cargo transferred to the ship is known. It is not possible to know how it was distributed in the hold, and an irregular distribution can cause structural damage to the vessel, or delay the loading process due to necessary adjustments in the distribution of cargo.

Isto posto, podemos destacar entre as principais deficiências do processo atual: imprecisão nas medidas do calado, uma vez que estas são realizadas através de contato visual e em tempos diferentes, para que sejam realizadas pelo mesmo inspetor (em razão de se depender da aplicação da mesma habilidade e perícia do inspetor em todas as medições consideradas no cálculo, para ter mais confiabilidade); necessidade de paralisar o carregamento para se realizar a vistoria, interrompendo a produção; necessidade de grande mobilização operacional, dispondo de lancha e equipe de inspetores, além da integração destes com representantes do navio; a medida do calado e o calculo de arqueação são conhecidos através de amostragem durante o processo de carregamento e descarregamento do navio, ou seja, a equipe de operação fica várias horas sem ter conhecimento da medida real do calado, isso aliado a outras variáveis como falhas de operação, estado de conservação dos navios, etc. podem ocasionar sérios acidentes pessoais e/ou danos materiais e ambientais; o processo para aquisição das medidas do calado é lento e a atividade oferece potencial risco de acidente aos inspetores; existe elevado risco de falhas na comunicação uma vez que as informações do calado dos navios são coletadas e transmitidas via radio aos operadores dos carregadores/descarregadores; embora existam formulários padrões recomendados por organizações internacionais, em prática se verifica grande falta de registro das vistorias, em particular para acelerar a obtenção das medidas; existe risco elevado em realizar a vistoria em períodos noturnos e em condições adversas como chuva, vento, névoa, etc.That said, we can highlight among the main shortcomings of the current process: inaccuracy in draft measurements, since they are performed through eye contact and at different times, to be performed by the same inspector (because it depends on the application of same skill and expertise of the inspector in all measurements considered in the calculation for more reliability); need to stop loading to carry out the survey, interrupting production; the need for a large operational mobilization, including a speedboat and a team of inspectors, as well as their integration with ship representatives; draft measurement and tonnage calculation are known through sampling during the ship loading and unloading process, ie the operation team is unaware of the actual draft measurement for several hours, allied to other variables such as failure operating status, condition of vessels, etc. may cause serious personal injury and / or material and environmental damage; the process for acquiring draft measures is slow and the activity offers potential risk of accident to inspectors; There is a high risk of miscommunication as ship draft information is collected and transmitted by radio to shipper operators; Although there are standard forms recommended by international organizations, in practice there is a serious lack of registration of surveys, in particular to accelerate the obtaining of measures; There is a high risk of performing the survey at night and in adverse conditions such as rain, wind, fog, etc.

Desafiados a resolver estas deficiências desenvolvemos dispositivo para medição de calado de navio que deve ser empregado num conjunto de seis unidades a serem posicionadas por um operador sobre o casco do navio, junto às réguas dos navios, conforme ilustram as Figuras 3A e 3B. Estes dispositivos são abrigados em carenagem (09) constituída de fibra de carbono resistente às intempéries e agressividades destes ambientes portuários, alimentados por baterias recarregáveis, munidas de painéis solares (06), compostos por rodas permanentemente magnetizadas motorizadas, instrumentos de medição e rádios para comunicação wireless. Uma vez deslocados para a posição apropriada pelo operador, os dispositivos coletam informações necessárias para se calcular o calado dos navios e as envia para a central de controle onde serão processadas por software que fará cálculos estatísticos e disponibilizará a medida do calado em tempo real e durante todo o processo de carregamento e descarregamento de navios para os inspetores, comandante do navio, operadores e demais partes interessadas. A invenção pode ser melhor compreendida através de descrição detalhada e em consonância com as figuras em anexo, nas quais: Figuras 4A e 4B consistem em vista frontal e lateral detalhada do dispositivo e seus componentes.Challenged to address these shortcomings, we have developed a ship draft measuring device to be employed in a set of six units to be positioned by an operator on the ship's hull, close to the ships' rulers, as shown in Figures 3A and 3B. These devices are housed in a fairing (09) made of weatherproof and harsh carbon fiber from these harbor environments, powered by rechargeable batteries, equipped with solar panels (06), consisting of permanently magnetized motorized wheels, measuring instruments and communication radios. Wireless Once moved to the appropriate position by the operator, the devices collect information necessary to calculate the draft of the ships and send it to the control center where they will be processed by software that will make statistical calculations and provide draft measurement in real time and during the entire ship loading and unloading process for inspectors, ship's master, operators and other interested parties. The invention may be better understood by detailed description and in accordance with the accompanying figures, in which: Figures 4A and 4B consist of a detailed front and side view of the device and its components.

Figura 5A, 5B, 5C e 5D demonstram o posicionamento do dispositivo e movimentação dos componentes em relação ao casco do navio e a água.Figures 5A, 5B, 5C and 5D demonstrate device positioning and component movement relative to the ship's hull and water.

Com referencia a estas figuras pode se observar a composição de cada dispositivo e entender seu funcionamento. Dispõe de rodas permanentemente magnetizadas e motorizadas (01), suportadas por eixo mecânico (13), responsáveis por manter a fixação do dispositivo ao casco metálico dos navios, inicialmente posto sobre o casco por ação de um operador, bem como tais rodas devem tracionar o dispositivo para se obter um posicionamento adequado, através de rede wireless proporcionada pelo conjunto radio/antena (02) o dispositivo recebe comandos de um controle remoto e é posicionado pelo operador a uma distância entre 5 e 8 metros da água, ainda através do controle remoto o operador aciona a lança móvel (07) que é balanceada pelo contrapeso por molas (11) e movimentada através do motor da lança móvel (12). Ao atingir a posição de nível indicada por um sensor do tipo inclinômetro o motor da lança móvel (12) é automaticamente desligado mantendo a lança em posição paralela em relação a água, neste momento operador posiciona a câmera de vídeo (04) através do acionamento do motor para posicionamento da câmera (10) de forma que seja possível a visualizar os números da régua através da imagem obtida pela câmera de vídeo (04), conforme mostrado na Figura 5C, neste momento o operador insere no software o valor visualizado, valor este que indica a distancia do dispositivo em relação a quilha do navio, após este procedimento o operador reposiciona a câmera de vídeo (04) até um ângulo que seja possível visualizar através da imagem os pontos em que a água toca a régua do navio. Uma vez conhecida a distancia do dispositivo em relação a quilha do navio o sensor ultrassônico (05) entra em operação medindo a distancia em que água esta.With reference to these figures one can observe the composition of each device and understand its operation. It has permanently magnetized and motorized wheels (01), supported by a mechanical axle (13), responsible for maintaining the fixation of the device to the metallic hull of the ships, initially placed on the hull by action of an operator, and such wheels should pull the device for proper positioning, via wireless network provided by radio / antenna set (02) the device receives commands from a remote control and is positioned by the operator at a distance between 5 and 8 meters from the water, even through the remote control The operator drives the movable boom (07) which is balanced by the spring counterweight (11) and moved through the movable boom motor (12). Upon reaching the level position indicated by an inclinometer sensor the movable boom motor (12) is automatically shut off keeping the boom in parallel position with respect to water, at this time the operator positions the camcorder (04) by activating the motor for positioning the camera (10) so that it is possible to view the numbers of the ruler through the image obtained by the camcorder (04), as shown in Figure 5C, at this moment the operator enters in the software the displayed value, this value which indicates the distance of the device from the keel of the ship, after this procedure the operator reposition the camcorder (04) to an angle that can be seen through the image where the water touches the ruler of the ship. Once the distance of the device from the keel of the ship is known, the ultrasonic sensor (05) comes into operation by measuring the distance at which water is present.

Uma vez conhecendo estes valores e de posse das imagens enviadas pelo dispositivo através da rede wireless um software proprietário desenvolvido para este fim realiza cálculos estatísticos bem como faz a análise das imagens tendo assim como resultado final a medida do calado.Once knowing these values and having the images sent by the device through the wireless network, a proprietary software developed for this purpose performs statistical calculations as well as makes the analysis of the images having as final result the draft measurement.

Subtrai-se a distancia coletada pelo sensor ultrassônico (05) pela distância que o dispositivo esta em relação a quilha do navio. Ex. Digamos que o dispositivo está a 13 metros da quilha do navio e o sensor ultrassônico (05) indica que a água esta a 6 metros de distancia assim teremos: 13m -6m = 7m podemos afirmar que neste instante a medida do calado é de 7 metros, entretanto, devemos considerar que a água e a embarcação estão em movimento, logo, o valor encontrado a cada medida tende a ser diferente refletindo assim o movimento da embarcação e os movimentos ascendentes e descendentes das da água então para se obter a medida real do calado naquela régua o software analisa 60 valores coletados pelo sensor ultrassônico e calcula o valor médio.The distance collected by the ultrasonic sensor (05) is subtracted by the distance the device is in relation to the ship's keel. Let's say the device is 13 meters from the ship's keel and the ultrasonic sensor (05) indicates that the water is 6 meters away so we will have: 13m -6m = 7m we can say that at this moment the draft is 7 meters, however, we must consider that the water and the vessel are in motion, so the value found at each measurement tends to be different thus reflecting the vessel's movement and the upward and downward movements of the water then to obtain the measurement. Actual draft in that ruler the software analyzes 60 values collected by the ultrasonic sensor and calculates the average value.

Após obter a primeira medição do calado, o sistema irá continuar a monitorar a distância da linha da água até o dispositivo, atualizando continuamente a medida do calado e, considerando que o dispositivo está fixado no casco do navio, conforme este é carregado a posição do dispositivo irá se aproximar da água. Este dispositivo estará programado para gerar um alarme para o operador quando a distância de segurança até a água for ultrapassada, informando que deve ser movimentado para nova posição segura.After obtaining the first draft of the draft, the system will continue to monitor the distance from the waterline to the device, continuously updating the draft measurement and considering that the device is fixed to the ship's hull as it is loaded into position. device will approach the water. This device is programmed to generate an alarm for the operator when the safety distance to water is exceeded, informing that it must be moved to a new safe position.

Por meio deste dispositivo e do método inventados obtém-se as seguintes vantagens em relação ao estado da técnica: não será mais necessário a parada do processo de carregamento/descarregamento dos navios para se realizar a vistoria aumentando assim a eficiência e disponibilidade dos portos; a medição do calado deixará de ser por amostragem e passará a ocorrer durante todo o processo de carregamento e em tempo real sem que isto envolva qualquer parada do processo em questão, o risco de acidentes decorrente de falha de comunicação será minimizado tendo em vista que as medidas serão coletadas de maneira automatizada e enviadas para uma central de controle onde são disponibilizadas para as partes envolvidas através de sistema informatizado; os riscos de acidentes com navios poderão serão minimizados uma vez que as medidas dos calados das seis réguas do navio serão monitoradas simultaneamente e em paralelo à atividade de carregamento do navio e com isso efeitos conhecidos como "hogging", "sagging", adernamento e compasso, além de deformações na estrutura dos navios decorrentes de fadiga e/ou falhas de operação poderão ser identificadas e informadas aos inspetores através de alarmes de segurança.By this invented device and method the following advantages are obtained in relation to the state of the art: it will no longer be necessary to stop the loading / unloading of ships to conduct the survey thereby increasing the efficiency and availability of the ports; Measurement of draft will no longer be by sampling and will occur throughout the entire loading process and in real time without this involving any stopping of the process in question, the risk of accidents due to miscommunication will be minimized given that Measures will be collected automatically and sent to a control center where they will be made available to the parties through a computerized system; the risks of ship accidents can be minimized as the draft measurements of the ship's six rulers will be monitored simultaneously and in parallel with the ship's loading activity and thus effects known as hogging, sagging, heeling and compass In addition, deformations in the ship's structure due to fatigue and / or operational failures can be identified and reported to inspectors through safety alarms.

Alternativamente, este método pode ser variado para utilizar a imagem obtida pela câmera de vídeo (04), no momento representado pela Figura 5D, imagem esta que deve conter a superfície da água tocando a régua de calado do navio, para ser analisada por um software capaz de reconhecer o ponto exato em que ocorre o toque da linha da água com a régua do navio. A análise da imagem tem por objetivo reproduzir sistematicamente a avaliação visual feita por um inspetor de calado, percebendo e identificando que medida a régua de calado traz para aquele ponto de encontro com a superfície da água. Por se tratar de um sistema automatizado, o software é capaz de analisar e registrar uma quantidade maior de medidas, contemplando a posição da linha da água em vários momentos de sua oscilação, a fim de se obter uma média que revele a distância vertical do calado mais próxima do real. A existência de medições obtidas tanto pela análise de imagem, quanto pelo sensor ultrassônico permite que estes dados possam ser cruzados para se obter um valor mais consistente e preciso, ou ainda podem ser empregadas em redundância.Alternatively, this method may be varied to use the image taken by the camcorder (04), at the moment represented by Figure 5D, which image shall contain the surface of the water touching the ship's draft rule for software analysis. able to recognize the exact point where the water line touches the ship's ruler. Image analysis aims to systematically reproduce the visual assessment made by a draft inspector, understanding and identifying what measure the draft rule brings to that point of encounter with the water surface. Because it is an automated system, the software is able to analyze and record a larger amount of measurements, contemplating the position of the water line at various times of its oscillation, in order to obtain an average that reveals the vertical distance of the draft. closest to the real. Measurements obtained by both image analysis and ultrasonic sensors allow these data to be cross-linked to obtain a more consistent and accurate value or to be used for redundancy.

Ainda dentro do mesmo conceito inventivo aqui abordado, levando em consideração as particularidades das plantas portuárias e o ritmo de atividades e disponibilidade de pessoal para atuar na operação do sistema como até agora descrito, existe a alternativa de prescindir do dispositivo e empregar para obter imagens do contato da linha da água com as réguas de calado com câmeras dispostas conforme Figura 7, que mostra uma vista superior de um porto ideal para aplicação deste método alternativo. Tais câmeras devem ser posicionadas de modo a obter uma imagem nítida o suficiente para que seja possível o software analisar a imagem tal como fora descrito no parágrafo anterior e assim, também de modo automático e contínuo, obter várias medidas do calado do navio. Para aplicação deste método, além de condições físicas propícias para a instalação de câmeras em torno do navio, voltadas para cada uma das seis réguas de calado, é preciso que tais câmeras tenham tecnologia, lentes e iluminação suficiente para obter as imagens nítidas conforme necessitar o software empregado para análise.Still within the same inventive concept approached here, taking into account the particularities of the port plants and the pace of activities and availability of personnel to operate the system as described so far, there is an alternative to do without the device and employ to obtain images of the system. contact of the waterline with the draft boards with cameras arranged as shown in Figure 7, which shows a top view of an ideal port for application of this alternative method. Such cameras should be positioned so that the image is clear enough so that the software can analyze the image as described in the previous paragraph and thus, automatically and continuously, obtain various measurements of the ship draft. In order to apply this method, in addition to the physical conditions for installing cameras around the ship facing each of the six draft planks, such cameras must have sufficient technology, lenses and lighting to obtain clear images as needed. software employed for analysis.

REINVINDICAÇÕES

Claims (4)

1. Dispositivo para medição de calado de navios a ser posicionado diretamente no casco do navio a ser medido, caracterizado por rodas permanentemente magnetizadas e motorizadas (01), responsáveis por manter a fixação do dispositivo ao casco metálico dos navios bem como tracionar o dispositivo para se obter um posicionamento adequado, radio/antena (02) para comunicação de dados wireless, microcontrolador responsável por executar o software controlador do dispositivo de acordo com a programação automática e comandos de um operador, lança móvel (07) que é balanceada pelo contrapeso por molas (11) e movimentada através do motor da lança móvel (12), câmera de vídeo (04) e motor para posicionamento da câmera (10) para permitir a visualização dos números da régua de calado e sensor ultrassônico (05) para medir a distância da linha da água até a posição em que se encontra o dispositivo, alimentado por baterias recarregáveis, dispondo de painéis solares para carregamento suplementar das baterias.1. Device for measuring draft of vessels to be positioned directly on the hull of the vessel to be measured, characterized by permanently magnetized and motorized wheels (01), responsible for maintaining the attachment of the device to the metallic hull of the vessels as well as pulling the device to suitable positioning, radio / antenna (02) for wireless data communication, microcontroller responsible for executing device driver software according to automatic programming and commands of an operator, mobile boom (07) which is balanced by counterweight by springs (11) and moved through the movable boom motor (12), camcorder (04), and camera positioning motor (10) to allow display of draft and ultrasonic sensor numbers (05) to measure the distance from the waterline to the position of the device, powered by rechargeable batteries, with solar panels supplementary battery release. 2. Método para medição de calado de navios utilizando seis dispositivos descritos na reivindicação 1, softwares desenvolvidos especificamente para a aplicação, computador, controle remoto, rede wireless, pelo menos um operador e dispondo de marcas de régua de calado no casco do navio a ser medido, caracterizado por iniciar a partir do ato de um operador de fixação dos dispositivos descritos na reivindicação 1 ao casco metálico dos navios por meio das rodas permanentemente magnetizadas motorizadas (01), as quais irão tracionar o dispositivo até obter um posicionamento adequado, mediante comandos de um controle remoto transmitidos pela rede wireless, recebidos pelo conjunto radio/antena (02), até ser posicionado pelo operador a uma distância entre 5 e 8 metros da água, ainda através do controle remoto o operador aciona a lança móvel (07), ao atingir a posição de nível indicada por um sensor do tipo inclinômetro o motor da lança móvel (12) é automaticamente desligado mantendo a lança em posição paralela em relação a água, neste momento operador posiciona a câmera de vídeo (04) através do acionamento do motor para posicionamento da câmera (10) de forma que seja possível a visualizar os números da régua de calado através da imagem obtida pela câmera de vídeo (04), conforme mostrado na figura 5C, neste momento um operador utiliza o computador para inserir no software o valor visualizado, valor este que indica a distancia do dispositivo em relação a quilha do navio, após este procedimento o operador reposiciona a câmera de vídeo (04) até um ângulo que seja possível visualizar através da imagem os pontos em que a água toca a régua do navio, uma vez conhecida a distância do dispositivo em relação a quilha do navio o sensor ultrassônico (05) entra em operação medindo a distancia que água esta, obtendo-se assim a medida do calado de forma automática e contínua das seis réguas sob inspeção dos dispositivos.Method for measuring ship draft using six devices described in claim 1, software developed specifically for the application, computer, remote control, wireless network, having at least one operator and having draft marks on the hull of the ship to be measured by starting from the act of an operator securing the devices described in claim 1 to the metal hull of the ships by means of permanently magnetized motorized wheels (01), which will pull the device to achieve proper positioning by means of commands from a remote control transmitted by the wireless network, received by the radio / antenna set (02), until it is positioned by the operator at a distance between 5 and 8 meters from the water, yet through the remote control the operator activates the mobile boom (07), Upon reaching the level position indicated by an inclinometer sensor, the movable boom motor (12) is automatically connected while holding the boom parallel to the water, at this time the operator positions the camcorder (04) by driving the camera positioning motor (10) so that the draft ruler numbers can be viewed through the image obtained by the camcorder (04), as shown in figure 5C, at this moment an operator uses the computer to enter in the software the displayed value, which indicates the distance of the device from the keel of the ship, after this procedure the The operator reposition the camcorder (04) to an angle where the image can be seen at the points where the water touches the ship's ruler, once the distance from the device to the vessel's keel is known. (05) It starts operating by measuring the distance that water is, thus obtaining the measurement of the draft automatically and continuously of the six rulers under inspection of the devices. 3. Método para medição de calado de navios de acordo com a reivindicação 2 caracterizado por utilizar a imagem obtida pela câmera de vídeo (04) dos dispositivos descritos na reivindicação 1, no momento representado pela Figura 5D, imagem esta que deve conter a superfície da água tocando a régua de calado do navio, para ser analisada por um software capaz de reconhecer o ponto exato em que ocorre o toque da linha da água com a régua de calado do navio com o intuito de analisar e registrar uma suficiente quantidade de medidas, contemplando a posição da linha da água em vários momentos de sua oscilação e por fim obter a medida efetiva do calado de forma automática e contínua das seis réguas sob inspeção dos dispositivos.Method for measuring ship draft according to claim 2, characterized in that it uses the image obtained by the video camera (04) of the devices described in claim 1 at the time represented by Figure 5D, which image shall contain the surface of the vessel. water touching the ship's draft rule to be analyzed by software capable of recognizing the exact point at which the waterline touches the ship's draft rule in order to analyze and record a sufficient number of measurements, contemplating the position of the water line at various times of its oscillation and finally obtain the effective measurement of the draft automatically and continuously of the six rulers under inspection of the devices. 4. Método para medição de calado de navios empregando conjunto de câmeras de vídeo instaladas no porto em que se realiza a medição do navio, interligadas numa rede física de comunicação de dados e unidade de processamento computacional em uma sala de operação caracterizado por estarem tais câmeras apontadas para as seis réguas de calado do navio, conforme Figura 7, dotadas de características técnicas, lentes e iluminação suficientes para obter uma imagem nítida o bastante para um software analisar a imagem, de modo a reconhecer nesta análise o ponto em que a água toca a régua de calado do navio e o valor da régua de calado indicativo da altura da linha da água, realizando sucessivas leituras de calado a fim de gerar uma média que elimine a distorção criada pela oscilação da água, e assim, de modo automático e contínuo, obter medidas do calado do navio.4. Method for measuring ship draft using video cameras installed in the port where the ship is measured, interconnected in a physical data communication network and computer processing unit in an operating room characterized by such cameras. pointed to the ship's six draft planks, as shown in Figure 7, with sufficient technical characteristics, lenses and illumination to obtain a sharp enough image for software to analyze the image, so as to recognize in this analysis the point where the water touches the ship's draft ruler and the draft ruler value indicative of the height of the waterline, taking successive draft readings to generate an average that eliminates distortion created by water oscillation, and thus automatically and continuously , obtain ship draft measurements.
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