一种港口内船舶首尾吃水线测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种港口内船舶首尾吃水线测量装置及方法，该装置包括悬臂安装机构、图像采集机构、支撑机构、激光测距仪、连杆角度调节装置和多个侧向推进器，激光测距仪固定于所述平衡调节装置的底部，根据激光测距仪的测量信号控制连接线的升降，连杆角度调节装置用于调节可伸缩式连杆与平衡调节装置的相对角度，包括依次连接的柱状电磁铁、弹簧和半球帽，侧向推进器的等间距设于平衡调节装置的底部外侧，每个侧向推进器独立控制。本发明专利技术装置通过激光测距仪可以有效防止装置浸水，通过连杆角度调节装置可以提高首尾吃水测量的稳定性和精确性，通过侧向推进器，可以在船舶的任意位置进行测量，进一步提高了水尺测量的精确性。

【技术实现步骤摘要】
一种港口内船舶首尾吃水线测量装置及方法
本专利技术涉及港口内停靠船舶排水量测量
，具体涉及一种港口内船舶首尾吃水线测量装置及方法。
技术介绍
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，这些船舶在营运过程中都会于码头停靠，而船型不同、装载货物不同，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、效率的特点，该方法能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小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。中国专利CN109808851A公开了一种基于视频识别的船舶侧重机械装置，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。但是经过实践发现，该装置只适用于在船舶平行中体位置进行吃水线的测量，至于船首与船尾曲率变化较大、存在视觉盲区的地方，该装置难以承担测量工作，主要存在以下几个问题：(1)在下放图像采集装置的过程中容易使摄像头浸水；(2)当摄像头下放至水面上方后，不容易将所要采集的吃水图像调整至位于采集窗口中心位置；(3)由于船首外飘，三棱柱电磁铁距离船体外板较远，难以吸附至外板上。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种港口内船舶首尾吃水线测量装置及方法，对现有装置进行改进，使其能在船体首尾舷侧搭建稳定可靠的吃水拍摄架，使摄像头接近吃水线工作，获得可靠的首尾吃水信息。本专利技术为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：一种港口内船舶首尾吃水线测量装置，包括悬臂安装机构、图像采集机构和支撑机构；所述悬臂安装机构与待测船舶舷侧固定连接，并通过连接线与所述图像采集机构连接，通过调节连接线的长度调节图像采集机构的高度；所述图像采集机构包括平衡调节装置和摄像头，所述平衡调节装置用于保证图像采集机构始终处于平衡状态，所述摄像头安装于平衡调节装置底部，用于拍摄待测船舶的吃水信息；所述支撑机构沿所述图像采集机构的周向设置多组，每组支撑机构包括可伸缩式连杆和三棱柱电磁铁，所述可伸缩式连杆一端通过第一接头与所述平衡调节装置铰接，另一端通过第二接头与所述三棱柱电磁铁铰接，三棱柱电磁铁位于最外端，用于与待测船舶舷侧连接；所述图像采集机构还包括激光测距仪，所述激光测距仪固定于所述平衡调节装置的底部，根据激光测距仪的测量信号控制连接线的升降；每组支撑机构还包括连杆角度调节装置，连杆角度调节装置用于调节可伸缩式连杆与平衡调节装置的相对角度，连杆角度调节装置包括依次连接的柱状电磁铁、弹簧和半球帽；所述第一接头上设有第一转轴和半球帽孔，连杆角度调节装置位于半球帽孔内，且半球帽可从半球帽孔伸出；所述平衡调节装置下部侧面沿周向对应设置所述支撑机构的安装板，所述安装板上设有第一转轴孔，并沿第一转轴孔的周向开设若干第一限位孔，第一接头上的第一转轴与安装板上的第一转轴孔装配实现铰接，第一接头内的半球帽可插入其中一个第一限位孔内，实现可伸缩式连杆的固定；当柱状电磁铁通电后，半球帽在磁力的作用下压缩弹簧从第一限位孔内退出，此时可调节可伸缩式连杆的角度，当柱状电磁铁断电后，半球帽在弹簧的回弹力作用下插入第一限位孔内，实现可伸缩式连杆的定位；所述测量装置还包括多个侧向推进器，侧向推进器的等间距设于平衡调节装置的底部外侧，每个侧向推进器独立控制。上述方案中，每组支撑机构还包括电磁铁角度调节装置，所述电磁铁角度调节装置用于调节可伸缩式连杆与三棱柱电磁铁的相对角度。上述方案中，所述第二接头上设有第二转轴和弹性凸起；所述电磁铁角度调节装置下端与三棱柱电磁铁固定连接，电磁铁角度调节装置上端开设有第二转轴孔，并沿第二转轴孔周向开设两个第二限位孔，两个第二限位孔与第二转轴孔的连线相互垂直；所述第二接头上的第二转轴与第二转轴孔装配实现铰接，所述弹性凸起可插入其中一个第二限位孔内，实现三棱柱电磁铁的定位。上述方案中，所述激光测距仪包括普通磁铁基座、激光发射装机、数据传输及智能控制预警系统；激光测距仪通过其尾部的普通磁铁基座固定于平衡调节装置的水平调节底盘底部平面上；当激光测距仪距水面距离到达设定值时，所述数据传输及智能控制预警系统发出警报。上述方案中，所述侧向推进器包括轴承和桨翼，侧向推进器通过轴承安装于两个可伸缩式连杆之间。上述方案中，所述测量装置还包括收纳盒，所述测量装置为收纳状态时，所述图像采集机构、可伸缩式连杆和三棱柱电磁铁三者轴向相互平行，测量装置整体放于收纳盒中。上述方案中，所述可伸缩式连杆包括套筒、伸缩杆和伸缩阀，所述伸缩杆一端设置于套筒内，伸缩杆可沿套筒移动，并通过所述伸缩阀紧固；所述第一接头安装于套筒端部，所述第二接头安装于伸缩杆端部。上述方案中，所述悬臂安装机构包括方管、定滑轮、分离绕线滑轮、永磁铁基座和连接线；所述永磁铁基座设于方管尾部下方，通过永磁铁基座将悬臂安装机构固定于待测船舶舷侧；所述分离绕线滑轮设置于方管尾部盒内，包括电线滑轮和连接线滑轮，所述电线滑轮和连接线滑轮通过齿轮相连；所述定滑轮设置于方管前端；所述连接线一端缠绕于连接线滑轮，另一端绕过定滑轮后与所述平衡调节装置连接；电线一端缠绕于连接线滑轮，另一端绕过定滑轮后与柱状电磁铁和三棱柱电磁铁连接；通过转动电线滑轮或连接线滑轮，实现连接线与电线的释放与回收。上述方案中，所述平衡调节装置包括外壳、水平仪、调节罗盘、水平调节底盘和螺帽；所述外壳安装于水平调节底盘上，所述水平仪设置于外壳的上端面，外壳中部设有通孔，所述调节罗盘的大端位于外壳内部、小端从外壳中部通孔伸出，外壳中部的通孔孔径大于调节罗盘小端外径，所述螺帽套设于调节罗盘小端，通过拧开螺帽，调节所述调节罗盘的水平位置来控制平衡调节装置的平衡状态。相应的，本专利技术还提出一种港口内船舶首尾吃水线测量方法，采用上述测量装置进行，包括以下步骤：S1、安装悬臂安装机构：从收纳盒取出整个测量装置，将悬臂安装机构的一端固定于待测船舶的舷侧外板；S2、调整支撑机构：对连杆角度调节装置通电并将支撑机构向四周拉开，调节可伸缩式连杆至合适的长度，并通过电磁铁角度调节装置调节三棱柱电磁铁的角度，使之从收纳状态调整为工作状态；S3、调节测量装置的平衡：通过平衡调节装置来调节装置保持水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种港口内船舶首尾吃水线测量装置，包括悬臂安装机构、图像采集机构和支撑机构；所述悬臂安装机构与待测船舶舷侧固定连接，并通过连接线与所述图像采集机构连接，通过调节连接线的长度调节图像采集机构的高度；所述图像采集机构包括平衡调节装置和摄像头，所述平衡调节装置用于保证图像采集机构始终处于平衡状态，所述摄像头安装于平衡调节装置底部，用于拍摄待测船舶的吃水信息；所述支撑机构沿所述图像采集机构的周向设置多组，每组支撑机构包括可伸缩式连杆和三棱柱电磁铁，所述可伸缩式连杆一端通过第一接头与所述平衡调节装置铰接，另一端通过第二接头与所述三棱柱电磁铁铰接，三棱柱电磁铁位于最外端，用于与待测船舶舷侧连接；其特征在于，/n所述图像采集机构还包括激光测距仪，所述激光测距仪固定于所述平衡调节装置的底部，根据激光测距仪的测量信号控制连接线的升降；/n每组支撑机构还包括连杆角度调节装置，连杆角度调节装置用于调节可伸缩式连杆与平衡调节装置的相对角度，连杆角度调节装置包括依次连接的柱状电磁铁、弹簧和半球帽；所述第一接头上设有第一转轴和半球帽孔，连杆角度调节装置位于半球帽孔内，且半球帽可从半球帽孔伸出；所述平衡调节装置下部侧面沿周向对应设置所述支撑机构的安装板，所述安装板上设有第一转轴孔，并沿第一转轴孔的周向开设若干第一限位孔，第一接头上的第一转轴与安装板上的第一转轴孔装配实现铰接，第一接头内的半球帽可插入其中一个第一限位孔内，实现可伸缩式连杆的固定；当柱状电磁铁通电后，半球帽在磁力的作用下压缩弹簧从第一限位孔内退出，此时可调节可伸缩式连杆的角度，当柱状电磁铁断电后，半球帽在弹簧的回弹力作用下插入第一限位孔内，实现可伸缩式连杆的定位；/n所述测量装置还包括多个侧向推进器，侧向推进器的等间距设于平衡调节装置的底部外侧，每个侧向推进器独立控制。/n...

【技术特征摘要】
1.一种港口内船舶首尾吃水线测量装置，包括悬臂安装机构、图像采集机构和支撑机构；所述悬臂安装机构与待测船舶舷侧固定连接，并通过连接线与所述图像采集机构连接，通过调节连接线的长度调节图像采集机构的高度；所述图像采集机构包括平衡调节装置和摄像头，所述平衡调节装置用于保证图像采集机构始终处于平衡状态，所述摄像头安装于平衡调节装置底部，用于拍摄待测船舶的吃水信息；所述支撑机构沿所述图像采集机构的周向设置多组，每组支撑机构包括可伸缩式连杆和三棱柱电磁铁，所述可伸缩式连杆一端通过第一接头与所述平衡调节装置铰接，另一端通过第二接头与所述三棱柱电磁铁铰接，三棱柱电磁铁位于最外端，用于与待测船舶舷侧连接；其特征在于，
所述图像采集机构还包括激光测距仪，所述激光测距仪固定于所述平衡调节装置的底部，根据激光测距仪的测量信号控制连接线的升降；
每组支撑机构还包括连杆角度调节装置，连杆角度调节装置用于调节可伸缩式连杆与平衡调节装置的相对角度，连杆角度调节装置包括依次连接的柱状电磁铁、弹簧和半球帽；所述第一接头上设有第一转轴和半球帽孔，连杆角度调节装置位于半球帽孔内，且半球帽可从半球帽孔伸出；所述平衡调节装置下部侧面沿周向对应设置所述支撑机构的安装板，所述安装板上设有第一转轴孔，并沿第一转轴孔的周向开设若干第一限位孔，第一接头上的第一转轴与安装板上的第一转轴孔装配实现铰接，第一接头内的半球帽可插入其中一个第一限位孔内，实现可伸缩式连杆的固定；当柱状电磁铁通电后，半球帽在磁力的作用下压缩弹簧从第一限位孔内退出，此时可调节可伸缩式连杆的角度，当柱状电磁铁断电后，半球帽在弹簧的回弹力作用下插入第一限位孔内，实现可伸缩式连杆的定位；
所述测量装置还包括多个侧向推进器，侧向推进器的等间距设于平衡调节装置的底部外侧，每个侧向推进器独立控制。


2.根据权利要求1所述的港口内船舶首尾吃水线测量装置，其特征在于，每组支撑机构还包括电磁铁角度调节装置，所述电磁铁角度调节装置用于调节可伸缩式连杆与三棱柱电磁铁的相对角度。


3.根据权利要求2所述的港口内船舶首尾吃水线测量装置，其特征在于，所述第二接头上设有第二转轴和弹性凸起；所述电磁铁角度调节装置下端与三棱柱电磁铁固定连接，电磁铁角度调节装置上端开设有第二转轴孔，并沿第二转轴孔周向开设两个第二限位孔，两个第二限位孔与第二转轴孔的连线相互垂直；所述第二接头上的第二转轴与第二转轴孔装配实现铰接，所述弹性凸起可插入其中一个第二限位孔内，实现三棱柱电磁铁的定位。


4.根据权利要求1所述的港口内船舶首尾吃水线测量装置，其特征在于，所述激光测距仪包括普通磁铁基座、激光发射装机、数据传输及智能控制预警系统；激光测距仪通过其尾部的普通磁铁基座固定于平衡调节装置的水平调节底盘底部平面上；当激光测距仪距水面距离到达设定值时，所述数据传输及智能控制预警系统发出警报。


5.根据权利要求1所述的港口内船舶首尾吃水线测量装置，其特征在于，所述侧向推进器包括轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱凌，王祥彪，陈明胜，任晓进，唐晨，段乐乐，邹梅艳，
申请(专利权)人：武汉理工大学，中华人民共和国新生圩海关，
类型：发明
国别省市：湖北;42