基於移動智能終端、網絡技術的船舶水尺計重系統的製作方法
2023-06-14 02:50:36 1
基於移動智能終端、網絡技術的船舶水尺計重系統的製作方法
【專利摘要】水尺計重適用於海運散裝固態商品的計重，通過對承運的船舶通過觀測船舶吃水，計算出船舶所載貨物的重量。因其具有省時、省力、省費用的優點，為國際貿易和運輸部門所採用。目前的水尺計重的計算方式主要是利用人工根據船舶圖表按照行業頒布的標準計算方式進行複雜的計算，容易產生因計算步驟錯漏或者圖表數據取值錯誤產生的差錯，進而造成船舶載貨重量的計算錯誤。本發明是利用移動智能終端具備的功能，建立一個水尺計重系統，用移動智能終端下載船舶的電子圖表數據，將艏、舯、艉的六面吃水數值，輸入到移動智能終端中，按照國家權威機構頒布計算方法算出船舶的載貨重量。本發明具有速度快，過程透明，權威性高、使用便捷等方面的優勢。
【專利說明】基於移動智能終端、網絡技術的船舶水尺計重系統
[0001]【技術領域】
本發明涉及一種船舶水尺計重的方法，利用目前移動智能終端強大的計算能力、可編程能力、圖形圖像的拍攝功能、以及網絡技術的特點打造一種通用快捷的船舶水尺計重系統。
[0002]【背景技術】
水尺計重，指的是在阿基米德原理的基礎上，以船本身為計量工具，對船載貨物進行計量的一種方法。
[0003]水尺計重原稱固體公估，適用於價值不高或不易用衡器計重的海運散裝固態商品的計重，對承運的船舶通過觀測船舶吃水，求得船舶的實際排水量和船用物料重量，以計算所載貨物的重量。具有省時、省力、省費用的優點，為國際貿易和運輸部門所樂於採用。
[0004]船舶識別號是指用於永久識別船舶的唯一編碼，是由一組英文字母以及阿拉伯數字的組合。每一艘船舶只能申請並使用一個船舶識別號，船舶識別號一經取得不再改變。船名可以改變，但是船舶識別號是唯一的，並且終身不變。
[0005]目前船舶水尺計重的主要根據是國家質檢總局頒布的中華人民共和國進出口商品檢驗行業標準S/NT 0187-93頒布的進出口商品重量鑑定規程內關於水尺計重部分的內容，水尺計重的流程是用目力觀測或測看或實測船舶裝載貨物前後兩次的艏、艉、舯的左右兩側的吃水，測量船舶裝載貨物前後兩次的船上汙水、淡水、壓艙水、燃油的數量。根據目力實測結果以及船舶具備的有效、正規的圖表數據，按照國家質檢總局頒布的進出口商品重量鑑定規程內水尺計重部分的內容要求步驟，進行複雜的計算，根據船舶吃水差，進行船舶的拱陷校正、縱傾校正、橫傾校正、吃水校正以及根本氏二次校正後、港水密度校正，通過同一船舶的載/卸貨前和載/卸貨後的兩次水尺計重，可以得出船舶在載/卸貨前的排水量和載/卸貨後的排水量的差，加減載/卸貨期間船舶燃油、淡水、壓艙水的變化值就可以得出船舶的載貨重量。
[0006]船舶艏、艉、腫左右兩側的吃水是指在船體首部、尾部、中部外側船殼上標註的船舶吃水標誌與水位線的交集。
[0007]輕載排水量DO (light Displacement or Light Ship):又稱輕排水量、空船排水量，是船舶本身加上船員和必要的給養物品三者重量的總和，是船舶最小限度的重量，輕載排水量不包括水、燃油和淡水和船舶備料的重量。
[0008]船舶常數C(Constant):即新造出廠時或經大修後的船舶核定輕船排水量後所增加的裝置、備品等的重量。
[0009]W貨:船舶載貨的重量。
[0010]W油、淡水、壓載水、備料:船舶燃油重量、船舶淡水重量、船舶壓載水重量、船舶備
料重量。
[0011]具體計算公式如下:
滿載排水量D(Full loaded Displacement) =D0+W貨+W油、淡水、壓載水、備料+C 總載重量Dw (Dead Weight) =D- DO= W貨+W油、淡水、壓載水、備料+C 目前水尺計重的主要是方式是運用人員目測船舶的船艏、船舯、船艉的左右兩面的吃水數值，通過手工計算、計算器輔助計算或者計算機電子表格來輔助計算來算得計算結果，通過船舶的準確圖表來查出該點船舶吃水所代表的船舶載重量。手工計算和計算器輔者計算存在計算強度大，同時因為計算步驟多，且需要進行多次校正排水量，容易出現錯漏等差錯的問題。計算機電子表格輔助計算存在著只能按原來設定的船舶參數進行計算，只能在同一條船舶上面進行自動計算，或者船舶參數發生變化，計算出的結果會有很多的變化。水尺計重計算方面每年發生的差錯，原因主要是有以下幾個方面:計算方法的步驟有誤，因為錯漏計算步驟造成計算結果有誤；或者是沒有按照國家頒布的行業標準流程進行合理的校正，或者是由於在人工查閱船舶參數表的時候因各種原因造成取值差錯發生的錯誤。
[0012]移動智能終端具有獨立的作業系統，能夠安裝各種應用程式，具備靜態圖像以及動態影像的拍攝功能，具備無線接入網際網路的功能，具備終端識別功能，能夠通過衛星定位、WIFI無線網絡定位、移動基站定位的方式進行終端定位，同時還可通過安裝應用程式進行複雜計算的功能。相比較筆記本電腦，移動智能終端具有攜帶方便、續航時間長、連接網絡方便快捷的優點，同時，目前的移動智能終端的計算能力遠遠超過到進行水尺計重的計算要求。
[0013]當前網絡技術發展飛快，特別是無線網絡的發展更是迅速，目前我國的三大移動運營商已經全面普及行動網路。行動網路傳輸速度的提高可以滿足圖形影像的實時傳輸需要，也能夠滿足獲取網絡數據的需要。
[0014]中國專利CN102295061A公開了一種「基於圖像處理的船舶水尺自動檢測方法」，該方法結合圖像處理技術，利用水跡線和吃水線在視頻圖像中的相對位置不變的特徵，利用邊緣檢測、幾何校正和霍夫變換來找出兩條最長的邊緣線，即為水跡線和吃水線，通過去掉兩條線中位於上方的水跡線，從而獲得真實的吃水線。該專利是通過將船舶吃水的視頻影像資料通過電腦轉化為一幅一幅的靜態圖像，通過對於靜態圖像的平滑的去噪處理，通過對於邊緣線檢測，邊緣線連接獲得新的圖象，對新獲得的圖象進行幾何校正。對經幾何校正的圖像，利用霍夫變換找到其中兩條最長的邊緣線並進行標記，這兩條最長的邊緣線是水跡線和吃水線。根據水跡線始終在吃水線上方這一經驗原理，去掉兩條最長的邊緣線中位於上方的水跡線，從而確定真實的吃水線位置得到最終圖像。該專利在進出口商品重量鑑定的實際應用中存在以下不足:
首先:中國專利號CN102295061A公開的「基於圖像處理的船舶水尺自動檢測方法」中所述的船舶吃水圖像的生成過程、換算方法以及結果是否有效有待時間和實踐的檢驗。根據國家質檢總局頒布的中華人民共和國進出口商品檢驗行業標準S/NT 0187-93的進出口商品重量鑑定規程內關於水尺計重部分的內容，水尺計重的計算方法是取船舶舯、艉、艏左右兩側共六面的吃水點，在實際操作過程中只需要取這六個點位的船舶吃水位置點，通過計算並且核對準確有效的船舶資料就能夠得到準確的船舶載重量，這種操作方法經過長期的實踐檢驗並且被多方面認可的。而根據中國專利號CN102295061A公開的「基於圖像處理的船舶水尺自動檢測方法」，生成的船舶吃水線圖像，其中間的推導過程、換算方法、幾何校正方法，是否真實有效有待權威方面的認可和實踐的檢驗，同時該專利方法所得的水尺結果在實際操作過程中能否得到船舶承運人、船舶所載貨物買/賣方、船舶所載貨物監管機構的認可還有待檢驗。[0015]其次:中國專利號CN102295061A的專利，僅僅是提供了船舶吃水自動檢測方法，對於如何根據水尺推算出船舶的實際排水量並未涉及，如需得到船舶的實際排水量還需要通過人工進行複雜的計算並且手工查表求值，不僅速度慢而且容易出錯。在進出口商品檢驗中，水尺計重的主要目的是為了快速準確地計算出船舶的載貨重量。該專利是僅僅將船舶吃水的觀測當成一項任務來處理，通過複雜的技術設備以及計算機對圖像進行分析來自動檢測船舶的吃水，在實際應用中意義不大。船舶吃水刻度在有經驗的水尺計重人員眼中只是需要幾分鐘的觀測就能夠準確地觀測出來。水尺計重中容易出現差錯的地方是出現在水尺計重的計算和校正的過程，而中國專利號CN102295061A的專利對於水尺計重中的計算和校正的過程均沒有涉及，因此上述專利在進出口商品重量鑑定規程中的水尺計重方面實際使用意義不大。
[0016]其三:中國專利號CN102295061A的專利，要用到自動化的檢測儀器，在實際應用中，要檢測水尺還需要在船舶周邊部署儀器，固定好儀器拍攝完圖像影像資料之後，再用計算機進行分析處理。在對於船舶所載貨物進行水尺計重的實際操作當中，由於留給水尺計重人員的時間很緊，如果要按照中國專利號CN102295061A專利所述的方法，部署好各項檢測儀器，並且等計算機進行分析處理，船舶等待的時間將遠遠超過用人工目測檢視船舶吃水的時間，由此產生船舶的滯期費用以及靠港費用將給船方、貨主方帶來沉重的負擔。因此中國專利號CN102295061A的專利在進出口商品重量鑑定規程的水尺計重方面實際使用的意義不大。
[0017]綜上所述，中國專利號CN102295061A的專利技術在進出口商品重量鑑定規程的水尺計重方面在實際使用方面意義不大。
[0018]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:利用移動智能終端的網絡連接功能，複雜計算功能，可編程功能，建立一個水尺計重系統，用移動智能終端下載特定船舶識別號的船舶的圖表數據，結合船舶首次/末次水尺計重的船舶艏、腫、艉的六面吃水數值，輸入到移動智能終端中，按照國家權威機構頒布的進出口商品重量鑑定規程中要求的方法和計算公式，計算出首次/末次船舶的排水量，進而計算出船舶的載貨重量。具體步驟如下:
步驟一是將船舶的檢驗證書、船舶的有效圖表數據都可以根據船舶識別號的不同建立船舶的基礎資料庫，在資料庫中，將水尺計重規程中所需用到的船舶檢驗證書、船舶的有效圖表數據以電子化的形式存儲在網絡資料庫中。
[0019]步驟二是實際的水尺計重操作中，根據承載貨物的船舶識別號，在水尺計重人員的移動智能終端中，輸入船舶識別號，移動智能終端從網絡資料庫中讀取該船舶識別號的船舶檢驗證書以及水尺計中所需使用到的船舶有效圖表數據，並且下載到移動智能終端上。
[0020]步驟三是在首次水尺計重過程中，檢視船舶艏、艉、舯的左右兩側的六面吃水，並將船舶吃水數值填寫入移動智能終端中，移動智能終端根據該船舶的檢驗證書以及船舶有效圖表數據，按照國家質檢總局頒布的中華人民共和國進出口商品檢驗行業標準中關於水尺計重部分內容要求的步驟，自動計算出首次水尺計重的船舶排水量。同時將首次水尺計重時的船舶艏、艉、舯的六面吃水的圖像/影像資料利用移動智能終端的拍攝進行存儲，同時記錄該移動智能終端的識別號、拍攝時間、拍攝地理位置信息等一併保存起來，通過網絡上傳到伺服器中。
[0021]步驟四是在末次水尺計重過程中，檢視船舶艏、艉、舯的左右兩側的六面吃水，並將船舶吃水數值填寫入移動智能終端中，移動智能終端根據該船舶的檢驗證書以及船舶有效圖表數據，按照國家質檢總局頒布的中華人民共和國進出口商品檢驗行業標準中水尺計重部分的內容要求的步驟，自動計算出末次水尺計重的船舶排水量。同時將首次末次水尺計重時的船舶艏、艉、舯的六面吃水的圖像/影像資料利用移動智能終端的拍攝進行存儲，同時記錄該移動智能終端的識別號、拍攝時間、拍攝地理位置信息等一併保存起來，通過網絡上傳到伺服器中。
[0022]步驟五是將同一船舶首次、末次的船舶排水量，按照國家頒布的行業標準內公布的計算公式進行計算，由移動智能終端自動計算出該船舶所載貨物重量，並且根據規定格式生成相應的單證。
[0023]本發明與「基於圖像處理的船舶水尺自動檢測方法」相對比，有益效果如下:首先是水尺計重所需時間短。「基於圖像處理的船舶水尺自動檢測方法」要投入實際使用，需要在船舶的六個吃水點均部署有連接攝像頭的電腦，由電腦來讀取攝像頭拍攝的圖像信息進行分析後才能得出船舶吃水線，然後才能用手工進行船舶排水量的計算，耗時過長，容易給貨主、船東帶來船舶滯期、靠港時間延長的問題，加重貨主、船東的經濟負擔。而本發明僅需在移動智能終端上輸入船舶的六個吃水點的數據，就能夠按照國家頒布的行業標準要求的步驟，以及船舶檢驗部門提供的有效規範的船舶圖表數據，自動計算出船舶的排水量。使用本發明採用的方法計算出水尺計重所需的時間短。
[0024]其次是計算過程透明，認可度高。「基於圖像處理的船舶水尺自動檢測方法」中根據拍攝圖像自動生成船舶吃水線的方法，其中推導的過程是否可靠精確，推導出的結果，各方認可度如何都是有待檢驗的。而本發明是採用國家頒布的行業標準中所規定的步驟和計算公式，這些計算步驟和計算公式是經過長期實踐檢驗並被船方、各貿易相關方所認可。同時計算的最為主要的依據:船舶艏、腫、艉六面吃水的圖像/影像資料可以保存在移動智能終端以及網絡伺服器上，同時還有結合移動智能終端的地理位置信息功能、移動智能終端的時間功能、以及移動智能終端的終端識別功能，基本上杜絕了人為主觀造假情況的發生。
[0025]其三是使用便捷，所需設備少。「基於圖像處理的船舶水尺自動檢測方法」中，因為對於拍攝船舶的圖像/影像質量要求較高，需要攜帶並且固定好攝像頭，並且連接好各個攝像頭與電腦的連線方能使用。在實際的船舶水尺計重過程中，因為要頻繁上下船舶，且船舶尺寸較大(一般承載進出口貨物的船舶船長均在200米以上，寬度均在10米以上)，且船體外殼上並未設計可以直接固定攝像頭的地方，在實際使用中還需要使用固定攝像頭的裝置來安裝攝像頭並且連接電腦，所需設備較多，使用不便。而本發明僅僅需要一部移動智能終端，可以單人隨身攜帶，不用考慮固定安裝和連接線的事宜，使用便捷。
[0026]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0027]說明書附圖1是基於移動智能終端、網絡技術的船舶水尺計重系統的流程圖。
[0028]首先是在移動智能終端上輸入船舶識別號，根據船舶識別號從網絡資料庫中下載該識別號船舶的有效圖表數據，保存在移動智能終端中。
[0029]下載完船舶數據後，在船舶首次水尺計重中，在移動智能終端上輸入船舶艏、腫、艉左右兩側一共六面的水尺數值，由移動智能終端根據國家頒布的行業標準內的計算公式和流程計算出首次水尺計重的船舶排水量，同時結合該船舶的有效圖表數據，計算出此時船舶燃油、壓載水、船舶淡水、備料的重量以及船舶常數。
[0030]將首次船舶水尺計重過程中，船舶艏、腫、艉六面吃水的圖像影像資料通過移動智能終端的拍攝功能，保存在移動智能終端上，並且結合移動智能終端的終端定位猶取移動智能終端的地理位置信息、時間獲取功能獲取拍攝時間、智能終端識別功能獲取拍攝終端的識別信息，將首次水尺計重的圖像影像資料連同拍攝時間、拍攝地點、拍攝的終端號一併上傳到網絡伺服器上備查。
在進行船舶末次水尺計重中，在移動智能終端上輸入船舶艏、腫、艉左右兩側一共六面的水尺數值，由移動智能終端根據國家頒布的行業標準內的計算公式和流程計算出首次水尺計重的船舶排水量，同時結合該船舶的有效圖表數據，計算出此時船舶燃油、壓載水、船舶淡水、備料的重量以及船舶常數。
[0031]將末次船舶水尺計重過程中，船舶艏、腫、艉六面吃水的圖像影像資料通過移動智能終端的拍攝功能，保存在移動智能終端上，並且結合移動智能終端的終端定位猶取移動智能終端的地理位置信息、時間獲取功能獲取拍攝時間、智能終端識別功能獲取拍攝終端的識別信息，將末次水尺計重的圖像影像資料連同拍攝時間、拍攝地點、拍攝的終端號一併上傳到網絡伺服器上備查。
[0032]根據同一船舶首次/末次水尺計重計算出的船舶排水量差別，扣減船舶作業期間燃油、壓載水、船舶淡水、備料重量的差別，按照國家頒布的行業標準中的計算公式，計算出
船舶載貨重量。
[0033]根據需要生成相應格式的船舶載貨重量證書給相關方，並且將所有數據上傳網絡伺服器，船舶水尺計重結束。
【權利要求】
1.一種基於移動智能終端和網絡技術進行船舶水尺計重的系統。
2.根據權利要求1中所述，將船舶水尺計重中所需用到的船舶資料、船舶數據圖表進行電子化，並且以船舶識別號為索引保存在網絡資料庫中。
3.根據權利要求1中所述，在實際船舶水尺計重中，根據移動智能終端所輸入的船舶識別號，從網絡資料庫中提取該識別號載水尺計重中所需用到的船舶資料、船舶數據圖表的電子信息。
4.根據權利要求1中所述，在實際船舶首次水尺計重中，在移動智能終端輸入船舶艏、腫、艉的六面吃水，由移動智能終端根據該船舶識別號的船舶數據圖表以及國家頒布的行業標準中要求的計算步驟，計算出首次水尺計重中船舶的排水量。
5.根據權利要求1中所述，在實際船舶末次水尺計重中，在移動智能終端輸入船舶艏、腫、艉的六面吃水，由移動智能終端根據該船舶識別號的船舶數據圖表以及國家頒布的行業標準中要求的計算步驟，計算出末次水尺計重中船舶的排水量。
6.根據權利要求1中所述，在實際船舶首次/末次水尺計重過程中，利用移動智能終端的功能，拍攝首次/末次的船舶艏、腫、艉六面吃水的靜態圖像或者動態影像，保存在移動智能終端並且上傳到網絡伺服器上備查。
7.根據權利要求1中所述，在實際船舶首次/末次水尺計重過程中，利用移動智能終端的功能，獲取移動智能終端的時間信息、地理位置信息、移動智能終端的識別信息，保存在移動智能終端並且上傳到網絡伺服器上備查。
8.根據權利要求1中所述，按照國家頒布的行業標準中的計算步驟，根據同一船舶識別號的首次/末次排水量的差，計算出該船舶識別號船舶所承載貨物的重量，並且按照相應格式生成船舶貨物重量證書。
【文檔編號】B63B39/12GK103523185SQ201310431598
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月22日 優先權日:2013年9月22日
【發明者】鄭恆強 申請人:鄭恆強