CN110243437A - 一种货轮油柜激光测距系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种货轮油柜激光测距系统，所述系统包括激光测距装置，所述激光测距装置包括嵌入式操作软件和硬件平台，所述硬件平台包括机壳、设置在机壳底部的可调式固定座、设置在机壳上方的LCD触摸屏模块以及设置在机壳内的激光测距模块、条码扫描模块和树莓派主控，满足油柜油量垂直测量的需求，保证测量准确性，激光测距保证测量安全，软硬件的结合可实现激光测距的人机交互，可实现在测量端的数据处理与存储管理，操作简便，智能化程度高。
Description
技术领域
本发明实施例涉及货轮油柜油量测量技术领域，具体涉及一种货轮油柜激光测距系统。
背景技术
船舶的油耗量非常大，燃油的成本往往能占到运营成本的75％，例如一条大型的好望角型散货船，每天的油耗约为65-70吨，根据国际海事组织及国家海事机关规定，货运船舶燃油量每天至少要测量一次，并且要记录在航海日志和轮机日志中，这对于船员来说无疑是一个很繁琐的工作。传统的油量测量方式是采用卷尺下面吊着铅坠的方法，通过量油口将铅坠放到油舱底下测量燃油的深度，之后再根据卷尺上附着的燃油长度、当前温度、轮船吃水量等因素计算出油的体积重量等，用这种方法测量一次需要15分钟左右的时间，而且燃料油往往会附着在铅坠和卷尺上被带到甲板上，这种人工测量方法不仅给船员带来了很大的工作量，而且对环境造成污染，对人体也会造成伤害，另外，传统的测量方式不够准确，测量人员也有可能会误读，影响数据的准确性，甚至有些船员为了一己私利会故意错误读取测量数据，损害船东的利益。另外，市场上的一些测距仪器包括通过超声波、激光等原理制成的设备，体积小巧，能够完成测量距离并显示，并由人工完成记录，这种方案相比人工测量的方式有所提高，但是仅能进行简单的距离测量和显示，没有对数据的处理存储和传输的功能，不能最大限度的减少船员的工作量，而且由于需要手持测量仪，在使用激光测距仪时，船员也不一定能保证激光束与燃油液面相垂直，不能保证测量的准确性。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种货轮油柜激光测距系统，以解决现有的货轮油柜的油量测量方法存在的操作繁琐、存在安全隐患、船测量人员作量大、测量准确性不能保证、无法实现数据处理和存储的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种货轮油柜激光测距系统，所述系统包括激光测距装置，所述激光测距装置包括嵌入式操作软件和硬件平台，所述嵌入式操作软件用于测量人员登录、测量操作管理以及测量数据管理，所述硬件平台包括机壳、设置在机壳底部的可调式固定座、设置在机壳上方的LCD触摸屏模块以及设置在机壳内的激光测距模块、条码扫描模块和树莓派主控，所述可调式固定座用于连接油柜量油孔，所述激光测距模块设置在所述可调式固定座的正上方，所述LCD触摸屏模块用于提供人机交互和显示界面，所述机壳上设置有条码扫描口，所述条码扫描模块用于通过条码扫描口扫描获取油柜条码信息，所述LCD触摸屏模块、激光测距模块和条码扫描模块均连接至树莓派主控。
进一步地，所述树莓派主控采用树莓派二代B型主板。
进一步地，所述LCD触摸屏模块包括相互连接的LCD触摸屏和触摸屏控制板，所述触摸屏控制板连接树莓派主控。
进一步地，所述条码扫描模块包括相互连接的扫码传感器和扫码控制模块，所述扫码控制模块连接树莓派主控。
进一步地，所述激光测距模块包括测量精度为毫米级的相位式激光测距仪。
进一步地，所述系统还包括用于供电的电源模块，所述电源模块连接树莓派主控。
进一步地，所述系统还包括上位机，所述树莓派主控连接上位机。
进一步地，所述上位机包括网络连接的服务器端和客户端，所述客户端连接树莓派主控，所述客户端用于管理员登录、测量数据管理以及油柜信息管理，所述服务器端用于验证管理员登录信息。
本发明实施例具有如下优点：
本发明实施例提出的一种货轮油柜激光测距系统，激光测距装置包括嵌入式操作软件和硬件平台，硬件平台包括可调式固定座，可适应于指定尺寸范围的量油孔，装置安装后激光测距模块保持位于量油孔的正中心，满足油柜油量垂直测量的需求，保证测量准确性，激光测距保证测量安全，软硬件的结合可实现激光测距的人机交互，可实现在测量端的数据处理与存储管理，操作简便，智能化程度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的一种货轮油柜激光测距系统的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的一种货轮油柜激光测距系统硬件平台的结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的一种货轮油柜激光测距系统硬件平台的外部结构示意图；
图4为本发明实施例1提供的一种货轮油柜激光测距系统硬件平台的另一外部结构示意图。
图中：激光测距装置100、上位机200、机壳121、可调式固定座122、LCD触摸屏模块123、激光测距模块124、条码扫描模块125、树莓派主控126、客户端210、服务器端220。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提出了一种货轮油柜激光测距系统，系统包括激光测距装置100和上位机200。
激光测距装置100包括嵌入式操作软件110和硬件平台120，嵌入式操作软件110用于测量人员登录、测量操作管理以及测量数据管理，实现测量人员登录、测量操作以及测量数据处理与存储等。
如图2、图3和图4所示，硬件平台120包括机壳121、设置在机壳121底部的可调式固定座122、设置在机壳121上方的LCD触摸屏模块123以及设置在机壳121内的激光测距模块124、条码扫描模块125和树莓派主控126。该激光测距装置100为手持式装置，机壳121及其内部支撑结构采用3D打印完成，用于装载树莓派主控126以及其他各功能模块。
树莓派主控126采用树莓派二代B型主板，LCD触摸屏模块123、激光测距模块124和条码扫描模块125均连接至树莓派主控126，树莓派主控126连接上位机200，树莓派主控126作为系统的硬件核心，用于控制其他模块完成激光测距测量以及与上位机200的通信。
可调式固定座122用于连接油柜量油孔，并能适应于指定尺寸范围的量油孔，激光测距装置100通过可调式固定座122固定安装于量油孔上。
激光测距模块124包括测量精度为毫米级的相位式激光测距仪，通过发射激光束完成对油柜内燃油深度的测距。激光测距模块124设置在可调式固定座122的正上方，激光测距装置100安装于量油孔上后，激光测距模块124的激光发射和接收端位于量油孔的正中心处，并实现对油柜内燃油深度的垂直测量。
LCD触摸屏模块123用于提供人机交互和显示界面，LCD触摸屏模块123包括相互连接的LCD触摸屏和触摸屏控制板，触摸屏控制板连接树莓派主控126，测量人员通过触控LCD触摸屏上显示的测量或数据处理等按钮，开启油量测量和数据处理与存储等管理操作。
机壳121上设置有条码扫描口，条码扫描模块125包括相互连接的扫码传感器和扫码控制模块，扫码控制模块连接树莓派主控126，条码扫描模块125用于通过条码扫描口扫描获取油柜条码信息，以便调用数据库中油柜信息，在测量开始时，可以通过在LCD触摸屏上点击条码扫描按钮，控制该模块对油柜上的条码进行扫描，通过条码信息可以查询获取数据库中当前油柜的相关资料，包括油柜位置、容积以及剩余油量的计算公式等等。
进一步地，系统还包括用于供电的电源模块127，电源模块127连接树莓派主控126。
进一步地，上位机200包括网络连接的客户端210和服务器端220，客户端210连接树莓派主控126，采用串口通信方式将测量数据上传，并通过简单邮件发送协议SMTP即可实现通过网络将激光测距装置中的测量数据传输到客户端。客户端210通过借助Qt图形界面开发工具结合SQLite数据库技术，设计出人机交互界面，客户端210用于管理员登录、测量数据管理以及油柜信息管理，测量数据的管理包括测量数据的查询、添加与删除、测量数据的Excel导出等，油柜信息管理包括油柜信息的查询、添加与删除、TCP数据传输等，服务器端220用于验证管理员登录信息以及数据的传输中转。
本实施例的一种货轮油柜激光测距系统的测量方法如下：测量人员在LCD触摸屏上输入用户名及密码登陆系统；在LCD触摸屏上点击条码扫描按钮，将条码扫描口对准油柜的条码进行扫码，以获取油柜信息；将激光测距装置100通过下方的可调式固定座122安装于量油孔处；在LCD触摸屏上点击测距按钮开始自动进行激光测距，并根据测得的距离、当前温度、油柜信息等计算出燃油的体积重量等，最后显示测量结果，由测量人员对测量结果进行判断，决定保留或者重测；可根据需求自行记录测量结果，或者选择将测量结果传至上位机200。
本实施例的一种货轮油柜激光测距系统，可调式固定座122可适应于指定尺寸范围的量油孔，装置安装后激光测距模块124保持位于量油孔的正中心，满足油柜油量垂直测量的需求，保证测量准确性，激光测距保证测量安全，软硬件的结合可实现激光测距的人机交互，并实现在测量端的数据处理与存储管理，操作简便，智能化程度高。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种货轮油柜激光测距系统，其特征在于，所述系统包括激光测距装置，所述激光测距装置包括嵌入式操作软件和硬件平台，所述嵌入式操作软件用于测量人员登录、测量操作管理以及测量数据管理，所述硬件平台包括机壳、设置在机壳底部的可调式固定座、设置在机壳上方的LCD触摸屏模块以及设置在机壳内的激光测距模块、条码扫描模块和树莓派主控，所述可调式固定座用于连接油柜量油孔，所述激光测距模块设置在所述可调式固定座的正上方，所述LCD触摸屏模块用于提供人机交互和显示界面，所述机壳上设置有条码扫描口，所述条码扫描模块用于通过条码扫描口扫描获取油柜条码信息，所述LCD触摸屏模块、激光测距模块和条码扫描模块均连接至树莓派主控。
2.根据权利要求1所述的一种货轮油柜激光测距系统，其特征在于，所述树莓派主控采用树莓派二代B型主板。
3.根据权利要求1所述的一种货轮油柜激光测距系统，其特征在于，所述LCD触摸屏模块包括相互连接的LCD触摸屏和触摸屏控制板，所述触摸屏控制板连接树莓派主控。
4.根据权利要求1所述的一种货轮油柜激光测距系统，其特征在于，所述条码扫描模块包括相互连接的扫码传感器和扫码控制模块，所述扫码控制模块连接树莓派主控。
5.根据权利要求1所述的一种货轮油柜激光测距系统，其特征在于，所述激光测距模块包括测量精度为毫米级的相位式激光测距仪。
6.根据权利要求1所述的一种货轮油柜激光测距系统，其特征在于，所述系统还包括用于供电的电源模块，所述电源模块连接树莓派主控。
7.根据权利要求1所述的一种货轮油柜激光测距系统，其特征在于，所述系统还包括上位机，所述树莓派主控连接上位机。
8.根据权利要求7所述的一种货轮油柜激光测距系统，其特征在于，所述上位机包括网络连接的服务器端和客户端，所述客户端连接树莓派主控，所述客户端用于管理员登录、测量数据管理以及油柜信息管理，所述服务器端用于验证管理员登录信息。
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