CN109808851A - 一种基于视频识别的船舶测重机械装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及港口内停靠船舶排水量测量技术领域，特指一种基于视频识别的船舶测重机械装置，包括悬臂装置与图像采集装置，悬臂装置与图像采集装置之间通过连接线对应连接，悬臂装置通过夹持固定组件可固定于船体舷侧上，图像采集装置通过吸附组件可固定于船体外甲板上。本发明采用这样的结构设置，通过悬臂装置的夹持固定组件固定于船体舷侧上，然后通过连接线将图像采集装置缓慢放下，并通过图像采集装置的摄像头传回的画面观察下落情况，直至能观察吃水情况时停止，打开三棱柱电磁铁开关，使图像采集装置固定在船体外甲板上，从而通过可旋转的摄像头调整拍摄角度，完成对船舶吃水情况的观测，其结构简单、操作简单，运行可靠。

Description

一种基于视频识别的船舶测重机械装置

技术领域

本发明涉及港口内停靠船舶排水量测量技术领域，特指一种基于视频识别的船舶测重机械装置。

背景技术

随着经济的飞速发展，海上运输业也迎来了蓬勃发展，水面上航行的船舶也越来越多，但是这些船舶都会停靠在码头，而船型不同、装载货物也不同，码头收费也会不同。船舶水尺计重方法是海运业货物计量的主要方法之一，被广泛应用于价值较低、衡重困难的大宗散装固体商品，如煤炭、铁矿石、水泥、粮食等。船舶水尺计重方法具有简单、快捷、节省人力和高准确率、高效率的特点，该方法通迅速计算出船舶装载货物的重量，其计算结果可作为商品交接结算、理赔、计算运费和通关计税的依据。因此人们提出了水尺计重收费的方法，即由水尺公估人员驾驶水艇进行吃水线识别公估，由于水质、季节、天气等因素的影响，波浪波动很大，增加了工作人员劳动强度和水尺识别难度，精度准确性无法保障，难以保证货主、港方、采购方三方同时满意的结果，因此，设计一种客观的检测系统，实现吃水线自动检测成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于视频识别的船舶测重机械装置，通过悬臂装置的夹持固定组件固定于船体舷侧上，然后通过连接线将图像采集装置缓慢放下，并通过图像采集装置的摄像头传回的画面观察下落情况，直至能观察吃水情况时停止，打开三棱柱电磁铁开关，使图像采集装置固定在船体外甲板上，从而通过可旋转的摄像头调整拍摄角度，完成对船舶吃水情况的观测，其结构简单、操作简单，运行可靠。

为了实现上述目的，本发明应用的技术方案如下：

一种基于视频识别的船舶测重机械装置，包括悬臂装置与图像采集装置，悬臂装置与图像采集装置之间通过连接线对应连接，悬臂装置通过夹持固定组件可固定于船体舷侧上，图像采集装置通过吸附组件可固定于船体外甲板上。

进一步而言，所述图像采集装置包括平衡调节组件与摄像头，平衡调节组件通过连接线与悬臂装置对应连接，摄像头可旋转的设于平衡调节组件底部中心位置，吸附组件设于平衡调节组件外侧。

进一步而言，所述平衡调节组件包括外壳与水平调节底盘，外壳上设有水平仪，外壳与水平调节底盘螺纹连接，并成型设有空腔，空腔内设有调节罗盘，调节罗盘一端穿于外壳外露设置，并对应设置有螺帽。

进一步而言，所述吸附组件包括三棱柱电磁铁与可伸缩式连杆，可伸缩式连杆的一端通过转向固定关节绞接于平衡调节组件上，三棱柱电磁铁通过转向固定关节绞接于可伸缩式连杆的另一端，三棱柱电磁铁外接有磁铁启动开关。

进一步而言，所述可伸缩式连杆包括空心管一与空心管二，空心管一与空心管二之间设有伸缩阀，空心管一通过接头一连接于平衡调节组件方向的转向固定关节上，空心管二通过接头二连接于三棱柱电磁铁方向的转向固定关节上。

进一步而言，所述悬臂装置包括定滑轮、铝合金方管与分离绕线滑轮，定滑轮设于铝合金方管的一端，铝合金方管的另一端设有线盒，分离绕线滑轮设于线盒内，分离绕线滑轮与定滑轮之间设有走线通道，夹持固定组件设于线盒底部。

进一步而言，所述夹持固定组件包括限位板与永磁铁基座，线盒底部设有滑槽，永磁铁基座可滑动的设于滑槽内，永磁铁基座上设有磁铁启动开关。

进一步而言，所述分离绕线滑轮包括电线滑轮与连接线滑轮，电线滑轮与连接线滑轮通过传动齿轮传动连接，传动齿轮通过电机驱动旋转。

本发明有益效果：

1.通过悬臂装置的夹持固定组件固定于船体舷侧上，然后通过连接线将图像采集装置缓慢放下，并通过图像采集装置的摄像头传回的画面观察下落情况，直至能观察吃水情况时停止，打开三棱柱电磁铁开关，使图像采集装置固定在船体外甲板上，从而通过可旋转的摄像头调整拍摄角度，完成对船舶吃水情况的观测，可以克服人工目测港内船舶排水量所引起的一系列问题，避免操作人员的繁复劳动；

2.船舶停泊在港内时可以应用本发明进行快速的水尺刻度测量，从而提高船舶水尺测量的稳定性和精确性；

3.本发明结构简单、操作简单，成本不高，运行可靠。

附图说明

图1是本发明整体结构工作状态图；

图2是悬臂装置结构图；

图3是分离绕线滑轮结构图；

图4是平衡调节组件剖视图；

图5是可伸缩式连杆剖视图；

图6是本发明整体结构回收状态图。

1.悬臂装置；2.图像采集装置；3.连接线；4.平衡调节组件；5.摄像头；6.三棱柱电磁铁；7.伸缩阀；8.可伸缩式连杆；9.转向固定关节；10.定滑轮；11.铝合金方管；110.线盒；111.走线通道；112.滑槽；113.限位板；12.分离绕线滑轮；120.电线滑轮；121.连接线滑轮；122.传动齿轮；13.永磁铁基座；14.水平仪；15.外壳；16.调节罗盘；17.水平调节底盘；18.螺帽；19.空心管一；20.空心管二；21.接头一；22.接头二。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

如图1至图6所示，本发明所述一种基于视频识别的船舶测重机械装置，包括悬臂装置1与图像采集装置2，悬臂装置1与图像采集装置2之间通过连接线3对应连接，悬臂装置1通过夹持固定组件可固定于船体舷侧上，图像采集装置2通过吸附组件可固定于船体外甲板上。以上所述构成本发明基本结构。

在船舶实验和实际运行过程中，我们常常需要知道船舶的排水量，一般是通过观测船舶首、尾和平行中体段的吃水线来判断的，但在实际运行中，船舶大型化、靠港作业的遮蔽影响等造成了直接观察的困难，本发明采用这样的结构设置，通过将悬臂装置1固定于船体舷侧上，将图像采集装置2下放到可以观测到水线的高度后，再通过吸附组件固定于船体外甲板上，最后通过可旋转的摄像头5调整拍摄角度，完成对船舶吃水情况的观测，并采集吃水数据，从而实现对船舶测重的目的，可以克服人工目测港内船舶排水量所引起的一系列问题，避免操作人员的繁复劳动，从而提高船舶水尺测量的稳定性和精确性，本发明结构简单、操作简单，成本不高，运行可靠。

更具体而言，所述图像采集装置2包括平衡调节组件4与摄像头5，平衡调节组件4通过连接线3与悬臂装置1对应连接，摄像头5可旋转的设于平衡调节组件4底部中心位置，吸附组件设于平衡调节组件4外侧。采用这样的结构设置，通过平衡调节组件4调节图像采集装置2的水平，并通过摄像头5完成对船舶吃水情况的观测。

实际应用中，本发明所述的摄像头5可旋转的设于平衡调节组件4底部中心位置，便于观察的角度更全面。

更具体而言，所述平衡调节组件4包括外壳15与水平调节底盘17，外壳5上设有水平仪14，外壳15与水平调节底盘17螺纹连接，并成型设有空腔，空腔内设有调节罗盘16，调节罗盘16一端穿于外壳15外露设置，并对应设置有螺帽18。采用这样的结构设置，通过拧开螺帽18调节调节罗盘16的位置来控制图像采集装置2的平衡状态。

实际应用中，本发明所述的水平仪14用于观察图像采集装置2是否处于平衡状态。

更具体而言，所述吸附组件包括三棱柱电磁铁6与可伸缩式连杆8，可伸缩式连杆8的一端通过转向固定关节9绞接于平衡调节组件4上，三棱柱电磁铁6通过转向固定关节9绞接于可伸缩式连杆8的另一端，三棱柱电磁铁6外接有磁铁启动开关。采用这样的结构设置，当图像采集装置2下放到一定位置后，通过三棱柱电磁铁6吸附于船体外甲板上实现固定的效果。

实际应用中，本发明所述的三棱柱电磁铁6是设于橡胶套中的，采用三棱柱结构，便于图像采集装置2在任意角度时均可用于吸附于船体外甲板上。

实际应用中，本发明所述的三棱柱电磁铁6一共有三个，且三个三棱柱电磁铁6分别位于一个全等三角形的顶点位置，且三个三棱柱电磁铁6的朝向夹角为120度，并通过磁铁启动开关启动磁铁的吸附与松开。

实际应用中，本发明所述的磁铁启动开关的启闭通过电线可在船舶上操作完成，非常方便。

更具体而言，所述可伸缩式连杆8包括空心管一19与空心管二20，空心管一19与空心管二20之间设有伸缩阀7，空心管一19通过接头一21连接于平衡调节组件4方向的转向固定关节9上，空心管二20通过接头二22连接于三棱柱电磁铁6方向的转向固定关节9上。采用这样的结构设置，通过伸缩阀7调节控制空心管一19与空心管二20之间的固紧与松脱，从而实现调节可伸缩式连杆8的伸缩长度，便于调节三棱柱电磁铁6的展开度。

实际应用中，本发明所述的转向固定关节9由一面设置有弹簧的凸起小球与其设有同等直径的圆孔的对接面组成。

实际应用中，本发明所述的可伸缩式连杆8采用伸缩的方式，可在不工作的情况下可以极大的减小所占空间。

更具体而言，所述悬臂装置1包括定滑轮10、铝合金方管11与分离绕线滑轮12，定滑轮10设于铝合金方管11的一端，铝合金方管11的另一端设有线盒110，分离绕线滑轮12设于线盒110内，分离绕线滑轮12与定滑轮10之间设有走线通道111，夹持固定组件设于线盒110底部。采用这样的结构设置，通过夹持固定组件实现将悬臂装置1固定于船体舷侧上，通过定滑轮10与分离绕线滑轮12便于连接线3与电线的升降。

更具体而言，所述夹持固定组件包括限位板113与永磁铁基座13，线盒110底部设有滑槽112，永磁铁基座13可滑动的设于滑槽112内，永磁铁基座13上设有磁铁启动开关。采用这样的结构设置，通过永磁铁基座13在滑槽112内滑动的位置调节永磁铁基座13与限位板113之间的间距(限位板113与永磁铁基座13之间的间距相当于夹口)，便于适应不同的舷侧板宽度使用。

实际应用中，本发明所述的限位板113可以通过螺栓组件进行定位，通过螺栓组件与永磁铁基座13实现双重固定。

更具体而言，所述分离绕线滑轮12包括电线滑轮120与连接线滑轮121，电线滑轮120与连接线滑轮121通过传动齿轮122传动连接，传动齿轮122通过电机驱动旋转。采用这样的结构设置，通过电机驱动传动齿轮122转动，进而通过传动齿轮122带动电线滑轮120与连接线滑轮121的转动，从而实现对电线与连接线3的升降。

本发明的工作流程：

1)将悬臂装置1放置于舷侧，调整限位板113与永磁铁基座13之间的间距，并利用永磁铁基座13的磁性吸附与螺栓组件将悬臂装置1固定于船体舷侧上；

2)打开图像采集装置2，将可伸缩式连杆8拉开并固定，将其整体与从悬臂装置1伸出的连接线3连接，再通过平衡调节组件4调节图像采集装置2保持水平，并通过电机驱动传动齿轮122带动电线滑轮120与连接线滑轮121的转动，实现将图像采集装置2缓慢放下，同时通过摄像头5传回的画面观察下落情况；

3)待通过传回的影像能清楚观察到吃水情况时，停止下落，并通过开启三棱柱电磁铁6的磁铁启动开关，将图像采集装置2固定于船体外甲板上，此时，通过摄像头5采集吃水数据；

4)采集完成后，断开三棱柱电磁铁6的磁铁启动开关，将图像采集装置2从船体外甲板上分离，再通过电机驱动传动齿轮122带动电线滑轮120与连接线滑轮121的转动，实现将图像采集装置2缓慢上升，进行回收。

需要说明的是：

1)该船舶测重机械装置将摄像头5和电磁铁结合，电磁铁牢牢地吸附在外板之上，给摄像头5提供稳定的工作环境；

2)平衡调节组件4可以调节图像采集装置2的重心使得图像采集装置2保持平衡；

3)吊运用的连接线3和通电用的电线规格相差较大，且电线不能承受过大拉力，所以通过电线滑轮120与连接线滑轮121将其分离，电线滑轮120与连接线滑轮121通过传动齿轮122传动连接，通过调节齿轮的尺寸使两滑轮的转动线速度相同是可行的；

4)三块三棱柱电磁铁6首先在没有通电时靠近船体外板，三棱柱型的电磁铁可以在该装置任意一面朝向船体板时与板贴合，通电后牢牢地固定在外板上；

5)可伸缩式连杆8是可伸缩的，模仿三脚架结构，在不工作时可以极大减小所占空间；

6)悬臂装置1的夹持固定组件可根据不同的舷侧板宽度调整间距，依靠螺栓组件和电磁铁基座13双重固定，保证工作时的稳定性；

7)以上功能结合能在船体舷侧搭建稳定可靠的吃水拍摄架，使摄像头5接近吃水线工作，获得可靠的吃水信息。

以上对本发明实施例中的技术方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于视频识别的船舶测重机械装置，其特征在于：包括悬臂装置(1)与图像采集装置(2)，所述悬臂装置(1)与图像采集装置(2)之间通过连接线(3)对应连接，所述悬臂装置(1)通过夹持固定组件可固定于船体舷侧上，所述图像采集装置(2)通过吸附组件可固定于船体外甲板上。

2.根据权利要求1所述的一种基于视频识别的船舶测重机械装置，其特征在于：所述图像采集装置(2)包括平衡调节组件(4)与摄像头(5)，所述平衡调节组件(4)通过连接线(3)与悬臂装置(1)对应连接，所述摄像头(5)可旋转的设于平衡调节组件(4)底部中心位置，所述吸附组件设于平衡调节组件(4)外侧。

3.根据权利要求2所述的一种基于视频识别的船舶测重机械装置，其特征在于：所述平衡调节组件(4)包括外壳(15)与水平调节底盘(17)，所述外壳(5)上设有水平仪(14)，所述外壳(15)与水平调节底盘(17)螺纹连接，并成型设有空腔，所述空腔内设有调节罗盘(16)，所述调节罗盘(16)一端穿于外壳(15)外露设置，并对应设置有螺帽(18)。

4.根据权利要求2所述的一种基于视频识别的船舶测重机械装置，其特征在于：所述吸附组件包括三棱柱电磁铁(6)与可伸缩式连杆(8)，所述可伸缩式连杆(8)的一端通过转向固定关节(9)绞接于平衡调节组件(4)上，所述三棱柱电磁铁(6)通过转向固定关节(9)绞接于可伸缩式连杆(8)的另一端，所述三棱柱电磁铁(6)外接有磁铁启动开关。

5.根据权利要求4所述的一种基于视频识别的船舶测重机械装置，其特征在于：所述可伸缩式连杆(8)包括空心管一(19)与空心管二(20)，所述空心管一(19)与空心管二(20)之间设有伸缩阀(7)，所述空心管一(19)通过接头一(21)连接于平衡调节组件(4)方向的转向固定关节(9)上，所述空心管二(20)通过接头二(22)连接于三棱柱电磁铁(6)方向的转向固定关节(9)上。

6.根据权利要求1所述的一种基于视频识别的船舶测重机械装置，其特征在于：所述悬臂装置(1)包括定滑轮(10)、铝合金方管(11)与分离绕线滑轮(12)，所述定滑轮(10)设于铝合金方管(11)的一端，所述铝合金方管(11)的另一端设有线盒(110)，所述分离绕线滑轮(12)设于线盒(110)内，所述分离绕线滑轮(12)与定滑轮(10)之间设有走线通道(111)，所述夹持固定组件设于线盒(110)底部。

7.根据权利要求6所述的一种基于视频识别的船舶测重机械装置，其特征在于：所述夹持固定组件包括限位板(113)与永磁铁基座(13)，所述线盒(110)底部设有滑槽(112)，所述永磁铁基座(13)可滑动的设于滑槽(112)内，所述永磁铁基座(13)上设有磁铁启动开关。

8.根据权利要求6所述的一种基于视频识别的船舶测重机械装置，其特征在于：所述分离绕线滑轮(12)包括电线滑轮(120)与连接线滑轮(121)，所述电线滑轮(120)与连接线滑轮(121)通过传动齿轮(122)传动连接，所述传动齿轮(122)通过电机驱动旋转。