敲击式空箱检测波形产生方法及集装箱空箱检测方法技术

本申请公开一种敲击式空箱检测波形产生方法，该方法包括：驱动检测头运动至与车辆上的集装箱的距离为第一距离的位置处；依据第一距离和摆杆的长度设计敲击集装箱的敲击点；多次敲击集装箱，根据敲击产生的振动信号波形以优化获取用于敲击集装箱的摆锤的重量

【技术实现步骤摘要】
敲击式空箱检测波形产生方法及集装箱空箱检测方法


[0001]本申请涉及空箱检测
，更具体地说，涉及一种敲击式空箱检测波形产生方法及集装箱空箱检测方法
。

技术介绍

[0002]在进出关口
,
集装箱走私是一个严重的问题
,
所以对空箱的识别十分必要
。
集装箱进出关都需根据报关情况进行人工开箱查验，人工查验时间长则十几分钟，短则四五分钟，严重影响货物进出关效率
。
在利用智能空箱检测装置中有利用
X
光进行查验的方式，
X
光具有一定辐射会可能会对通过检查的卡车司机和周围工作人员造成身体伤害
。

技术实现思路

[0003]针对现有技术，本申请旨在提供一种提供检测效率和检测安全性的敲击式空箱检测波形产生方法及集装箱空箱检测方法
。
[0004]第一方面，本申请提供一种敲击式空箱检测波形产生方法，其应用于空箱检测装置，该空箱检测装置包括采集振动信号的检测头
、
设置于检测头内的以一端支点进行摆动的摆杆以及设置于所述摆杆另一端的摆锤，所述敲击式空箱检测波形产生方法包括：
[0005]驱动检测头运动至与车辆上的集装箱的距离为第一距离的位置处；
[0006]依据第一距离和摆杆的长度设计敲击集装箱的敲击点；
[0007]多次敲击集装箱，根据敲击产生的振动信号波形以优化获取用于敲击集装箱的摆锤的重量
M
：在每一次敲击中，驱动摆杆以远离车辆方向摆动以带动摆锤上摆至单摆起始位后，释放摆杆以单摆运动带动摆锤在敲击点敲击集装箱；
[0008]其中，单摆起始位的物理高度为单摆起始位的摆锤距离竖直放置的摆杆上的摆锤的垂直距离，敲击点的物理高度为敲击点处的摆锤距离竖直放置的摆杆上的摆锤的垂直距离
。
[0009]在一种可能的实现方式中，依据第一距离和摆杆的长度设计敲击集装箱的敲击点：
[0010][0011]其中，
L
为摆杆的长度，
S1为第一距离值，
H1为敲击点的物理高度
。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述多次敲击集装箱，根据敲击产生的振动信号波形以优化获取用于敲击集装箱的摆锤的重量
M
，包括：
[0013]以初始重量开始逐步以重量间隔
N
增加摆锤的重量；
[0014]逐步获取每一重量下敲击空箱的集装箱产生的振动信号波形的最大幅值，直至敲击产生的振动信号波形的最大幅值超过第一设定阈值并记录此时的摆锤的重量
K
；
[0015]逐步获取每一重量下敲击非空箱的集装箱产生的振动信号波形的最大幅值，直至敲击产生的振动信号波形的最大幅值超过第一设定阈值并记录此时的摆锤的重量
J
；
[0016]计算摆锤的重量
M
：
M
＝
(K+J)/2。
[0017]在一种可能的实现方式中，第一距离为
5cm、
摆杆的长度为
40cm
，初始重量为
100g
，
N
为
10g。
[0018]第二方面，本申请还提供一种集装箱空箱检测方法，其包括：
[0019]利用电机驱动顶杆沿第一方向摆动，以驱动摆杆自初始位置以远离车辆方向摆动至单摆起始位；
[0020]利用地面地感检测到车辆停靠在预设位置时，以第一速度驱动检测头运动至与集装箱的距离为限速距离的位置处；
[0021]在所述限速距离处继续以小于第一速度的第二速度驱动检测头运动至与集装箱的距离为所述第一距离的位置处；
[0022]通过电机驱动顶杆沿与第一方向相反的第二方向摆动，释放摆杆上的具有所述重量
M
的摆锤进行单摆运动在所述敲击点敲击集装箱；
[0023]利用检测头上的信号采集器采集敲击集装箱获得的待分析振动信号波形；以及
[0024]基于待分析振动信号波形分析集装箱是否空箱；
[0025]其中，第一速度大于第二速度
。
[0026]在一种可能的实现方式中，摆锤进行单摆运动过程中，所述集装箱空箱检测方法还包括：
[0027]检测摆锤是否自进行一次往返初始位置的运动：检测摆杆是否依次连续经过单摆起始位
、
初始位置
、
初始位置；
[0028]若是，则利用电机驱动顶杆沿第一方向摆动将摆杆顶持在初始位置；
[0029]其中，单摆起始为摆杆水平放置的位置，初始位置为摆杆竖直放置的位置
。
[0030]在一种可能的实现方式中，电机驱动顶杆运动运行转速为
1300rpm
，摆杆长度为
40cm。
[0031]在一种可能的实现方式中，其中待分析振动信号波形为复合衰减时域信号图形，基于待分析振动信号波形分析集装箱是否空箱包括：
[0032]对待分析振动信号波形进行去干扰噪声处理，获得振动信号波形
F
；
[0033]提取振动信号波形
F
的包络，获得振动信号波形
F1；
[0034]对图形
F1进行滑动平均处理去除包络曲线中的相干成分，获得振动信号波形
F2；
[0035]以时间窗口为
T
截取振动信号波形
F2，获得波形
F3，其中时间窗口为
T
的波形中包含最大幅值；
[0036]计算振动信号波形
F3的衰减值，判断衰减值是否大于衰减阈值；
[0037]计算波形
F3的幅值均值，判断幅值均值是否小于幅值阈值；
[0038]若是衰减值大于衰减阈值且幅值均值小于幅值阈值，则集装箱为非空箱状态
。
[0039]在一种可能的实现方式中，限速距离为距离车辆为
50cm
，第一距离为
5cm。
[0040]本申请提供的敲击式空箱检测波形产生方法及空箱检测方法的有益效果在于：在上述敲击式空箱检测波形产生方法中，由于获取便于后续进行空箱判断的有效的振动信号波形与敲击点和敲击摆锤的重量相关，根据摆杆长度和间隔车辆集装箱的距离设计敲击点，固定敲击点，通过多次敲击集装箱并根据多次敲击获取的振动信号波形来优化获取后续用于敲击的摆锤的重量
M。
如此相对于在空箱检测的开箱人工检测方式，该敲击式空箱检测波形产生方法便于后续基于振动信号波形进行智能分析以提高检测便捷性以及提高检
测效率，并且相对于
X
光检测方式，利用设计的敲击点和优化重量的摆锤的敲击方式更具安全性
。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种敲击式空箱检测波形产生方法，其特征在于，其应用于空箱检测装置，该空箱检测装置包括采集振动信号的检测头
、
设置于检测头内的以一端支点进行摆动的摆杆以及设置于所述摆杆另一端的摆锤，所述敲击式空箱检测波形产生方法包括：驱动检测头运动至与车辆上的集装箱的距离为第一距离的位置处；依据第一距离和摆杆的长度设计敲击集装箱的敲击点；多次敲击集装箱，根据敲击产生的振动信号波形以优化获取用于敲击集装箱的摆锤的重量
M
：在每一次敲击中，驱动摆杆以远离车辆方向摆动以带动摆锤上摆至单摆起始位后，释放摆杆以单摆运动带动摆锤在敲击点敲击集装箱；其中，单摆起始位的物理高度为单摆起始位的摆锤距离竖直放置的摆杆上的摆锤的垂直距离，敲击点的物理高度为敲击点处的摆锤距离竖直放置的摆杆上的摆锤的垂直距离
。2.
如权利要求1所述的敲击式空箱检测波形产生方法，其特征在于，依据第一距离和摆杆的长度设计敲击集装箱的敲击点：其中，
L
为摆杆的长度，
S1为第一距离值，
H1为敲击点的物理高度
。3.
如权利要求1所述的敲击式空箱检测波形产生方法，其特征在于，所述多次敲击集装箱，根据敲击产生的振动信号波形以优化获取用于敲击集装箱的摆锤的重量
M
，包括：以初始重量开始逐步以重量间隔
N
增加摆锤的重量；逐步获取每一重量下敲击空箱的集装箱产生的振动信号波形的最大幅值，直至敲击产生的振动信号波形的最大幅值超过第一设定阈值并记录此时的摆锤的重量
K
；逐步获取每一重量下敲击非空箱的集装箱产生的振动信号波形的最大幅值，直至敲击产生的振动信号波形的最大幅值超过第一设定阈值并记录此时的摆锤的重量
J
；计算摆锤的重量
M
：
M
＝
(K+J)/2。4.
如权利要求3所述的敲击式空箱检测波形产生方法，其特征在于，第一距离为
5cm、
摆杆的长度为
40cm
，初始重量为
100g
，
N
为
10g。5.
一种集装箱空箱检测方法，基于如权利要求1至4任一项所述的敲击式空箱检测波形产生方法，其特征在于，包括：利用电机驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈崇楷，谢享谷，罗富章，周敏，彭锦文，
申请(专利权)人：盛视科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：