海关查验系统的制作方法

1.本发明涉及安检技术领域，具体涉及一种海关查验系统。


背景技术：

2.目前海关的查验手段以人工检查为主，查验设备检查为辅，查验设备种类少、使用率低，缺乏信息核实的技术手段，信息化支撑不足，缺少系统整合和信息互联互通等问题。
3.为了提升监管查验效能，部分海关开始试用机器人辅助海关关员进行查验。但在机器人试用中，由于查验场地主要用于堆放掏箱货物，空间有限，造成机器人无法规划移动路径，甚至有迷失的风险。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种海关查验系统，该海关查验系统可以辅助海关人员开展查验业务，且不占用查验场地空间。
5.本发明实施例提出了一种海关查验系统，包括：多个查验隔间，并排设置，查验隔间用于放置存放有待查验货物的集装箱；滑轨，架设于多个查验隔间的出口侧；查验装置，与滑轨可移动连接，查验装置远离滑轨的一端设置有查验单元，查验单元能够探入查验隔间，对集装箱内的待查验货物进行查验。
6.根据本发明实施例的一个方面，查验装置还包括运动单元和主控单元，运动单元与查验单元连接，主控单元配置为获取集装箱对应的查验隔间的目标位置信息，并控制运动单元带动查验单元到达目标位置。
7.根据本发明实施例的一个方面，运动单元包括水平移动模块，水平移动模块包括移动架和设置于移动架上的滚轮，查验单元与移动架连接，滑轨设置有凹槽，移动架套设于滑轨的外周侧，滚轮能够嵌入凹槽内，以带动查验单元沿滑轨移动。
8.根据本发明实施例的一个方面，运动单元还包括高度调节模块，高度调节模块的一端与水平移动模块连接，高度调节模块的另一端与查验单元连接，以带动查验单元沿竖直方向移动。
9.根据本发明实施例的一个方面，查验装置还包括定位单元，定位单元用于在查验单元到达目标位置时向主控单元发送电信号，以使主控单元控制运动单元停止运动。
10.根据本发明实施例的一个方面，查验装置还包括避障单元，避障单元与查验单元连接，用于感知查验单元周围预定空间内是否存在障碍物。
11.根据本发明实施例的一个方面，查验单元包括图像采集模块，图像采集模块用于获取现场的图像信息，并根据图像信息识别集装箱的编号和铅封号，主控单元用于将集装箱的编号和铅封号与报关单进行比对。
12.根据本发明实施例的一个方面，查验单元还包括距离探测模块，距离探测模块用于感知集装箱的堆码形状，主控单元还用于根据堆码形状复核掏箱指令。
13.根据本发明实施例的一个方面，查验单元还包括环境检测模块，环境检测模块包
括有害气体传感器，有害气体传感器的气路输入口设置有能够插入集装箱内的探针。
14.根据本发明实施例的一个方面，环境检测模块还包括放射性物质检测仪，放射性物质检测仪至少包括伽马探测器。
15.根据本发明实施例的一个方面，查验单元还包括光谱筛查模块，光谱筛查模块用于筛查待查验货物的种类及成分是否符合海关检测标准。
16.根据本发明实施例的一个方面，查验装置还包括人机交互单元，人机交互单元与查验单元电连接，并与主控单元通信连接。
17.本发明实施例提供的一种海关查验系统，通过将查验装置沿架设于多个查验隔间上的滑轨可移动，不占用地面查验空间，便于路径规划，查验隔间用于放置存放有待查验货物的集装箱，查验装置远离滑轨的一端设置有查验单元，查验单元能够探入查验隔间对集装箱内的待查验货物进行查验，该查验单元将海关的查验业务与智能化装备集成于一体，可以高效辅助海关人员完成现场查验任务，降低海关人员的劳动强度查验单元，在相同质量完成各项查验业务的同时，有效降低查验成本。
附图说明
18.下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。
19.图1示出本发明实施例提供的一种海关查验系统沿一个角度的空间布局结构示意图；
20.图2示出图1中的海关查验系统沿另一个角度的空间布局结构示意图；
21.图3示出图1中的海关查验系统的查验装置的电气结构示意图。
具体实施方式
22.下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
23.下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.图1示出本发明实施例提供的一种海关查验系统沿一个角度的空间布局结构示意图，图2示出图1中的海关查验系统沿另一个角度的空间布局结构示意图。
25.请一并参阅图1和图2，本发明实施例提供了一种海关查验系统，包括：多个查验隔间r、滑轨g和查验装置1。
26.多个查验隔间r并排设置，查验隔间r用于放置存放有待查验货物的集装箱b。
27.滑轨g架设于多个查验隔间r的出口侧；
28.查验装置1与滑轨g可移动连接，查验装置1远离滑轨g的一端设置有查验单元11，查验单元11能够探入查验隔间r，对集装箱b内的待查验货物进行查验。
29.由于海关查验场地的空间有限，多数面积用于堆放待查验货物，对查验装置1的移动空间有较大限制，无法规划查验装置1的移动路径。即使采用地标导航，受堆放待查验货物及现场移动设备的影响，存在地标被遮挡、甚至被破坏的风险。单独规划查验装置1的移动路径又会占用查验场地的面积，降低查验场地的面积利用率。另外，查验现场有叉车等工程机械，有可能会碰伤查验装置1。
30.本发明实施例中，查验装置1的查验单元11可以将海关的查验业务与智能化装备集成于一体，更好地辅助海关人员完成现场查验任务，降低海关人员的劳动强度。另外，在多个查验隔间r的出口侧架设滑轨g，将查验装置1与滑轨g可移动连接，可以在不占用查验场地的情况下来回移动查验装置1，不会与叉车等工程机械发生碰撞，同时也便于规划移动路径，对导航、定位及避障等装备要求相对较低，可以在相同质量完成各项查验业务的同时，有效降低查验成本。
31.本发明实施例提供的一种海关查验系统，通过将查验装置1沿架设于多个查验隔间r上的滑轨g可移动，不占用地面查验空间，便于路径规划。查验隔间r用于放置存放有待查验货物的集装箱b，查验装置1远离滑轨g的一端设置有查验单元11，查验单元11能够探入查验隔间r对集装箱b内的待查验货物进行查验。该查验单元11将海关的查验业务与智能化装备集成于一体，可以高效辅助海关人员完成现场查验任务，降低海关人员的劳动强度，在相同质量完成各项查验业务的同时，有效降低查验成本。
32.图3示出了图1中的海关查验系统的查验装置的电气结构示意图。
33.请一并参阅图1至图3，查验装置1还包括运动单元12和主控单元13，运动单元12与查验单元11连接，主控单元13配置为获取集装箱b对应的查验隔间r的目标位置信息，并控制运动单元12带动查验单元11到达目标位置。
34.如前所述，多个查验隔间r并排设置，滑轨g架设于多个查验隔间r的出口侧，每个查验隔间r具有固定的坐标位置，主控单元13根据获取的集装箱b对应的查验隔间r的目标位置信息控制运动单元12带动查验单元11到达目标位置。
35.在一些实施例中，运动单元12包括水平移动模块121，水平移动模块121包括移动架和设置于移动架上的滚轮(图中未示出)，查验单元11与移动架连接，滑轨g设置有凹槽(图中未示出)，移动架套设于滑轨g的外周侧，滚轮能够嵌入凹槽内，以带动查验单元11沿滑轨g移动。
36.水平移动模块121还包括驱动装置，用于驱动滚轮带动查验单元11沿滑轨g移动，该驱动装置包括电机、气缸或者液压缸中的任一者与传动机构配合。例如，驱动装置包括电机和输送带传动机构，输送带传动机构包括驱动轮、随动轮和连接驱动轮和随动轮的输送带，输送带与移动架固定连接，驱动轮驱动输送带转动，以带动查验单元11沿滑轨g移动。
37.在一些实施例中，运动单元12还包括高度调节模块122，高度调节模块122的一端与水平移动模块121连接，高度调节模块122的另一端与查验单元11连接，以带动查验单元11沿竖直方向移动。由于集装箱b在高度方向堆叠，为了便于查验每个集装箱b，可以通过高度调节模块122调节查验单元11的高度。另外，也便于根据海关人员的身高调整查验单元11
相对于滑轨g的伸出尺寸，以辅助海关人员手持查验单元11查验集装箱b。
38.可选地，高度调节模块122为升降机、气弹簧等机构，以气弹簧结构为例。气弹簧包括：压力缸、活塞杆、活塞、密封导向套、填充物、缸内控制元件与缸外控制元件和接头等。气弹簧的工作原理是在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物等填充物，使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍，利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。由于原理上的根本不同，气弹簧具有速度相对缓慢、动态力变化不大、容易控制的特点。
39.在一些实施例中，查验装置1还包括定位单元16，定位单元16用于在查验单元11到达目标位置时向主控单元13发送电信号，以使主控单元13控制运动单元12停止运动。
40.定位单元16可以为开关传感器，例如光电开关，光电开关一般为两个对射开关，设置于滑轨g对应于每个查验隔间r的位置，水平移动模块121上设置有止挡件，当止挡件到达两个对射开关之间的区域时，光电开关检测到在位信号，向主控单元13发送电信号，以使主控单元13控制运动单元12停止运动。定位单元16还可以为接触开关，接触开关设置于滑轨g对应于每个查验隔间r的位置，水平移动模块121上设置有止挡件，当止挡件碰到接触开关时，说明查验单元11到位，向主控单元13发送电信号。
41.定位单元16还可以采用标志定位方法，例如滑轨g对应于每个查验隔间r的位置设置有二维码等电子码，水平移动模块121和/或查验单元11上设置有扫描仪，当查验单元11到达目标位置时，通过扫描二维码向主控单元13发送到位电信号。
42.定位单元16还可以采用超宽带(ultra wide band，uwb)技术，uwb技术是一种无线载波通信技术，利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。uwb技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。定位单元16包括定位标签、定位基站和云物联网应用软件，定位标签设置于查验单元11上，定位基站放置于查验场地内有效距离范围内，主控单元13可以集成有云物联网应用软件，可以实时对查验单元11进行轨迹跟踪。
43.如果运动单元12的水平移动模块121和高度调节模块122均由电机驱动，则定位单元16还可以采用电机上设置的编码器计步的方式来计算查验装置1在滑轨g上的移动位置或者竖直方向上的高度位置。
44.可以理解的是，定位单元16也可采用上述多种定位方式组合，以提高定位的准确性与可靠性。
45.在一些实施例中，查验装置1还包括避障单元14，避障单元14与查验单元11连接，用于感知查验单元11周围预定空间内是否存在障碍物。
46.可选地，避障单元14包括超声传感器、三维深度摄像机等传感器来感知查验单元11的周围环境，以保障查验装置1在滑轨g上运动或查验单元11在高度方向升降时，不会撞击周围的海关人员或者障碍物，提高查验装置1的安全性。
47.下面详细说明本发明实施例提供的查验装置1的查验单元11的具体功能模块，以及辅助海关人员完成现场查验任务的工作原理。
48.在一些实施例中，查验单元11包括图像采集模块111，图像采集模块111用于获取现场的图像信息，并根据图像信息识别集装箱b的编号和铅封，主控单元13用于将集装箱b
的编号和铅封号与报关单进行比对。
49.可选地，图像采集模块111包括固定式摄像头、云台摄像头、红外热像仪等网络视频监控设备和硬盘录像机，图像采集模块111可以对集装箱b的箱号和铅封号自动拍照取证。其中铅封是货物装入集装箱b并正确地关闭箱门后，由特定人员施加的类似于锁扣的设备。铅封根据施加人员不同可分为海关封识、商检封识和商业封识。铅封一经正确锁上，除非暴力破坏否则无法打开，破坏后的铅封无法重新使用。每个铅封都有唯一的编号标识，即铅封号，只要集装箱b外观完整，箱门正确关闭，铅封正常锁上，则可以证明该集装箱在运输途中未经私自开封。
50.图像采集模块111根据采集的图像可以识别出集装箱b的箱号和铅封号，并发送至主控单元13，主控单元13将集装箱b的编号和铅封号与报关单进行比对，以核实该集装箱b在运输途中是否未经允许私自开封。
51.拍照时，可以将集装箱b或者待查验货物放置于指定位置，由图像采集模块111进行拍照取证，实现拍照取证标准化，解决了海关人员手动拍照取证时存在的拍照位置及角度一致性差、拍照模糊等问题。
52.另外，在查验过程中，图像采集模块111还可以提供音视频辅助录像，全程监控掏箱、装箱过程，便于后续调取监控记录。
53.在一些实施例中，查验单元11还包括距离探测模块112，距离探测模块112用于感知集装箱b的堆码形状，主控单元13还用于根据堆码形状复核掏箱指令。
54.可选地，距离探测模块112为激光雷达传感器，距离探测模块112可以基于现场的三维场景重建、数据分析比对等方式感知集装箱b的堆码形状，实现掏箱指令复核等。如图2所示，查验隔间r附近设置有货物堆放场地，为了查验每个集装箱b，需要将部分集装箱b从查验隔间r的货车上移动至查验场地的指定区域。海关人员可以根据掏箱指令搬运集装箱b，主控单元13根据距离探测模块112感测的堆码形状复核掏箱指令，以使查验过程有序且规范化。
55.在一些实施例中，查验单元11还包括环境检测模块113，环境检测单元包括有害气体传感器，有害气体传感器的气路输入口设置有能够插入集装箱b内的探针。
56.为了保障海关人员的安全，在打开集装箱b之前，先对集装箱b周围的环境进行监测，防止待查验货物中的有害气体溢出对人体造成危害。海关人员通过高度调节模块122将查验单元11下降至合适高度后，将有害气体传感器的探针手动插入集装箱b内，检测箱内是否存在有毒气体以及有毒气体的浓度是否在安全限值以下，同时提供实时在线监测查验区域内的毒气浓度。例如，有害气体传感器可以对常见的熏蒸剂(磷化氢、溴甲烷等)、一氧化氮、二氧化氮、氨气、硫化氢、可燃气体、有机挥发气体等进行实时在线监测和告警。
57.在一些实施例中，环境检测模块113还包括放射性物质检测仪，放射性物质检测仪至少包括伽马探测器。可选地，放射性物质检测仪还包括中子探测器。放射性物质检测仪可以监测周围环境的放射性水平，识别核生化的危险级别，保障海关人员的安全。
58.在一些实施例中，查验单元11还包括光谱筛查模块114，光谱筛查模块114用于筛查待查验货物的种类及成分是否符合海关检测标准。
59.在通过环境检测模块113完成周围环境的查验确认没有放射性物质或者有毒有害气体后，可以打开集装箱b查验待查验货物。可选地，光谱筛查模块114采用拉曼光谱分析法
对待查验货物的种类及组分进行识别，例如放射性等有害元素及其含量等，以快速筛查出不符合海关检测标准的货物。可选地，光谱筛查模块114可以在线完成筛查，并自动生成“现场筛查记录表”。
60.可选地，主控单元13内构建有专家知识库，可以通过图片比对的方式智能查询专家知识库，专家知识库存储有商品标签/标识等知识产权信息、唛头及报关单、有害气体、有害元素的含量标准等，辅助海关人员完成全方位的智能查验，提高查验作业规范性、查验结果有效性和查验过程的针对性。
61.在一些实施例中，查验装置1还包括人机交互单元15，人机交互单元15与查验单元11电连接，并与主控单元13通信连接。可选地。人机交互单元15包括人脸识别系统、语音交互系统、触摸显示屏、语音对讲和广播、触控按钮、声光提示告警灯部分。通过触摸屏、语音等多种交互方式，可提供海关人员与查验装置1之间的数据和指令交互，同时人机交互单元15还设计有独立的触控按钮，海关人员可以通过触控按钮直接进行操控操作。
62.其中人脸识别系统可以实现查验区陪同查验行为管控，严格规范货代跟踪验货制度。语音交互系统可以实现海关人员与查验装置1的语音交互，亦可在查验装置1一端通过语音指令对查验装置1进行控制指令的下发和操控，同时在查验过程中也可在查验装置1一端通过语音指令进行辅助查验业务的查询等工作。
63.查验装置1还包括通信单元，通信单元包括局域网交换机、路由器和网络模块。该网络模块可根据不同场景及不同需求，采用有线、无线局域网(如wi-fi或wapi)或无线移动网络(如4g、5g网络)等方式实现人机交互单元15与主控单元13的通信连接，实现在线实时监测等功能。
64.另外，查验装置1还包括电源单元，用于为查验装置1供电。根据不同的应用场景，可以选择外接电源或内置电池包等方式供电。当采用外接电源时，电源单元包括电源接口及电压转换模块。当采用内置电池包时，电源单元除电压转换模块外，还包括电池组、电池组管理系统、充电系统等单元，不再赘述。
65.如前所述的主控单元13包括工作站和核心控制器，工作站用于提供本地算法部署，核心控制器用于辅助完成任务管理和规划、查验设备集成管理、摄像头数据集中处理等所有相关业务。另外，主控单元13可以获取查验指令，在查验过程中逐步完善商品、案例等专家知识库，并与海关查管系统进行通信连接，将查验结果和查验过程信息上报至海关管理系统。通过标准化查验流程的制定，可以指导工作人员按照既定步骤完成查验作业，通过智能化的相关技术，实现对整个查验过程的监控、执法监督以及场地人员物资的有效管控。
66.本发明实施例提供的一种海关查验系统，通过深度结合海关各项业务流程，针对港口海关人工查验执法工作的实际需求情况，采用吊装滑轨式的查验装置1，可以完全解决地面行走机器人等在查验过程中遇到的无法进行路径规划等地面问题。同时与地面行走机器人相比，吊装滑轨式的查验装置1对导航、定位及避障等要求相对较低，可以在相同质量完成各项查验业务同时，有效降低成本。该查验装置1集成有多种查验设备，查验种类广泛，极大地提升了监管查验效能。另外，查验装置1还建立了专家知识库，并与海关管理系统通信连接，全面实现了信息化。由此可以高效辅助海关人员完成查验任务，降低了海关人员的劳动强度，在相同质量完成各项查验业务的同时，有效降低查验成本。
67.虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况
下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。