集装箱检测系统的制作方法

1.本技术涉及集装箱检测技术，更具体地说，涉及一种集装箱检测系统。


背景技术：

2.目前进出口贸易越来越多，对柜式集装箱的使用也越来越广泛。同时因为集装箱内部空间大，很容易出现夹带、走私等犯罪问题。因此相关部门对集装箱业务的管控也比较严格。对应拉货的集装箱，我们简称为重箱，再进出口等贸易中需要对货物逐一上报，逐一查验通过后才能通行。对于没有拉货的集装箱，简称为空箱，仅需简单确认是否需要拉货即可。有一些不法分子将重箱、或者少量携带物的集装箱按空箱报备通行，蒙骗过关。
3.在现有的集装箱查验方式中，利用x光穿透进行查验箱的开箱查验，该方法设备造价高昂，穿透集装箱钢板需要较大能力的x光，对人体伤害较大，一般需要司机下车后查验，不利于提高通行效率；利用人工查验的方式该方式需要投入更多的人力，也不利于提高通行效率；另外有时检测时装载集装箱地车辆未能特别精确地停在合适的位置，此时现有的一些检测装置不能覆盖到该车辆停靠的位置，从而无法顺利地对集装箱进行检测。


技术实现要素：

4.针对现有技术，本技术解决的技术问题是提供一种能够自动检测集装箱以及可适应车道上停靠偏差的车辆的集装箱检测系统。
5.为解决上述技术问题，本技术提供一种集装箱检测系统，用于对车道上行驶的车辆装载的集装箱进行检测，所述车道设有相对设置的车道入口和车道出口且所述车道两侧设置有安全岛，集装箱检测系统包括设置于所述车道入口的第一卡口、设置于所述车道出口的第二卡口、设置所述车道的一侧的安全岛上的两个检测装置、以及设置于所述车道的另一侧的安全岛上且分别与两个所述检测装置正对设置的两个对射装置；两个所述检测装置间隔设置于安全岛上且两个所述检测装置之间的间距大于车载的集装箱的长度，每一所述检测装置包括可旋转的主体、位于所述主体上的多个第一对射传感器、与所述主体连接的可摆动的摆臂、位于所述摆臂上且与所述摆臂往复滑动连接的伸缩臂以及位于伸缩臂上的可摆动的且用于对集装箱内部进行检测的三维激光扫描仪；
6.所述集装箱检测系统通信连接后台监控系统，所述第一卡口用于对装载集装箱的车辆进行车牌识别并对识别后的车辆放行；两个所述检测装置上的所述第一对射传感器分别用于与之正对设置的所述对射装置进行对射检测，用以判断装载集装箱的车辆是否停靠在预定的检测位置；所述第二卡口用于根据所述检测装置的检测情况对所述装载有集装箱的车辆进行放行或拦截。
7.在一种可能的实现方式中，每一所述对射装置包括设置于所述安全岛上的固定杆和设置与所述固定杆上的多个第二对射传感器，每一所述对射装置的上的多个所述第二对射传感器用于与该对射装置正对设置的所述检测装置上的多个所述第一对射传感器进行对射检测。
8.在一种可能的实现方式中，所述第一卡口包括第一道闸和第一摄像头，所述第一摄像头用于抓拍识别在所述车道入口处的车辆的车牌，所述第一道闸用于放行车牌识别后的车辆。
9.在一种可能的实现方式中，所述第二卡口包括第二道闸和用于记录自所述车道出口出入的车辆的第二摄像头，当所述检测装置检测集装箱未异常时，所述第二道闸用于装载该车辆的集装箱。
10.在一种可能的实现方式中，所述检测装置还包括设置于所述主体内的主控模块、用于驱动所述主体旋转的且位于所述主体内的第一驱动件、用于驱动所述摆臂摆动且连接所述主体的第二驱动件、用于驱动所述伸缩臂伸缩且位于所述摆臂上的第三驱动件和用于驱动所述三维激光扫描仪摆动的第四驱动件，所述第一驱动件、所述第二驱动件、所述第三驱动件和所述第四驱动件均连接所述主控模块，所述主控模块与所述后台监控系统通信连接。
11.在一种可能的实现方式中，每一所述检测装置还包括设置于所述主体上的至少一报警灯，所述报警灯与所述主控模块连接。
12.在一种可能的实现方式中，所述检测装置还包括红外光摄像头和多个测距传感器，所述红外光摄像头、多个测距传感器和三维激光扫描仪集成一体机；所述一体机设置于所述伸缩臂上，所述红外光摄像头用于对集装箱的内部进行视频监控，多个所述测距传感器用于对检测集装箱的箱门距离所述一体机的距离。
13.在一种可能的实现方式中，所述集装箱检测系统还包括设置于所述车道一侧的安全岛上且与所述后台监控系统通信连接的两个第三摄像头；两个所述检测装置与两个所述第三摄像头同侧设置且设置于两个所述检测装置的之间，其中一个所述第三摄像头用于监控停靠在预定的检测位置上的车辆装载的集装箱靠近车头一端的开门情况和另一所述第三摄像头用于监控停靠在预定的检测位置上的车辆装载的集装箱远离车头一端的开门情况。
14.本技术提供的所述集装箱检测系统有益效果是：利用第一卡口系统和第二卡口系统自动放行通行的装载集装箱的车辆，并在通行车道上通过检测装置的三维激光扫描仪对车载的集装箱进行自动检测；且在检测装置检测集装箱时，通过两个检测装置上的第一对射传感器和两个对射装置进行对射检测车辆是否停靠在预定的检测位置，并利用可旋转的主体、可摆动的摆臂、可伸缩的伸缩臂和可摆动的三维激光扫描仪进行多轴运动，如此所述集装箱检测装置能够通过前述旋转、摆动和伸缩来调整检测范围以顺利检测集装箱，故而可适应车道上停靠偏差的车辆上集装箱的检测，以顺利对集装箱的内部全面检测。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本技术实施例一的集装箱检测系统的结构示意图；
17.图2为本技术实施例一的集装箱检测系统的两个检测装置的三维激光扫描仪对车
载的并排且背对开门的两个集装箱进行检测的示意图；
18.图3为本技术实施例一的集装箱检测系统的检测装置的结构示意图；
19.图4为本技术实施例一的检测装置上的第一对射传感器和对射装置进行对射检测的示意图；
20.图5为本技术实施例一的检测装置的摆臂、第三驱动件和伸缩臂结构示意图；
21.图6为本技术实施例一的三维激光扫描仪、测距传感器和红外摄像头形成一体机的结构示意图；
22.图7为本技术实施例二的集装箱检测方法的流程图。
具体实施方式
23.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
24.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
25.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
26.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.现结合附图对本技术的集装箱检测系统及检测方法。
28.实施例一：
29.请一并参照1至图3，本技术实施例提供的集装箱检测系统10用于对车道20上行驶的车辆上装载的空箱的集装箱30进行检测，具体用于集装箱空箱时集装箱30内是否私藏物品，所述车道20设有相对设置的车道入口21和车道出口22且所述车道20两侧设置有安全岛23。可以理解地，装载集装箱的车辆自所述车道入口21进入车道20且自所述车道出口22驶出车道20。
30.该集装箱检测系统10包括设置于所述车道入口21的第一卡口11、设置于所述车道出口22的第二卡口12、设置所述车道20的一侧的所述安全岛23上的两个检测装置13、设置于所述车道20的另一侧的所述安全岛23上且分别于两个所述检测装置13正对设置的两个对射装置14；两个所述检测装置13间隔设置于所述安全岛23上且两个所述检测装置13之间的间距大于车载的集装箱的长度，每一检测装置13包括可旋转的主体131、位于所述主体131上的多个第一对射传感器1311、与所述主体131连接的可摆动的摆臂132、位于所述摆臂132上且与所述摆臂132往复滑动连接的伸缩臂133以及位于伸缩臂133上的可摆动且用于对集装箱内部进行检测的三维激光扫描仪1341。具体地。每一集装箱检测系统10通过固定
板设置于地面上且通信连接后台监控系统，所述第一卡口11用于对装载集装箱的车辆进行车牌识别并对识别后的车辆放行进入所述车道20；两个所述检测装置13上的所述第一对射传感器1311分别用于与之正对设置的第二光电开关进行对射检测以判断装载集装箱的车辆是否停靠在预定的检测位置；所述第二卡口12根据所述检测装置13的检测情况对所述装载有集装箱的车辆进行放行或拦截，具体地，当所述检测装置13检测集装箱异常时所述第二卡口12用于拦截装载集装箱的车辆，当所述检测装置13检测集装箱未异常时所述第二卡口12用于放行装载集装箱的车辆。
31.请结合参照图1、图3和图4，每一所述对射装置14包括设置于所述安全岛23上的固定杆141和设置与所述固定杆141上的多个第二对射传感器，每一所述对射装置14的上的多个所述第二对射传感器用于与该对射装置14正对设置的所述检测装置13上的多个所述第一对射传感器1311进行对射检测。
32.在本实施例中，所述第一卡口11包括第一道闸和第一摄像头，所述第一摄像头用于抓拍识别在所述车道入口21处的车辆的车牌，所述第一道闸用于放行车牌识别后的车辆。所述第二卡口12包括第二道闸和用于记录自所述车道出口22出入的车辆的第二摄像头，当所述检测装置13检测集装箱未异常时，所述第二道闸用于装载该车辆的集装箱。所述后台监控系统包括工业交换机、电脑主机、显示终端、存储器和语音播报器，但不限于此，第一卡口11、第二卡口12、两个检测装置13、电脑主机、存储器、语音播报器、显示终端均与所述工业交换机通信连接。在一具体实施例中，工业交换机包括一或多个交换机；显示终端可为led或lcd显示屏；所述第一摄像头与所述第二摄像头为400万像素高清的卡口枪机，例如第一摄像头为ds-2cd7046f/e-i型号的车牌抓拍识别摄像机。
33.值得说明的是，请结合参照图1、图3和图4，装载集装箱的车辆一般为拖挂车，拖挂车包括牵引车头40和由牵引车头40拖挂的挂车50，运输的集装箱放置在挂车50上，放置在挂车50上的最靠近牵引车头40的集装箱与该牵引车头40会存在一定的间隙，方便货物的卸载和对集装箱的查验。挂车50上的集装箱的开门情况一般为朝向车头开门或背向车头开门，当挂车50上装载一个集装箱，集装箱的箱门可以朝向车头或背向车道20，当挂车50同时装载两个并排的集装箱，其中一个集装箱的开门朝向车头且另一个集装箱的开门背向车头。
34.进一步地，自所述第一卡口11至第二卡口12方向，依次设定两个所述检测装置13分别为检测装置a和检测装置13b，在对射检测过程中，若检测装置13上第一对射传感器1311为发射端，则对射装置14为接收端；由于两个所述检测装置13之间的间距大于车载的集装箱30的长度，所述预设的检测位置可以理解为：当拖挂车50停靠时，拖挂车50上的集装箱30刚好位于检测装置a和检测装置13b之间的车道20区域内，此时，检测装置13b上的第一对射传感器1311的发射的光束自牵引车头40和集装箱之间间隙传至与检测装置13b正对设置的对射装置14，检测装置a上的第一对射传感器1311的发射的光束自挂车50远离所述迁移车头一端传至与检测装置a正对设置的对射装置14。停靠在合适位置时，检测装置13的三维激光扫描仪1341才方便从所述间隙处对朝向车头开门的集装箱进行检测。集装箱30的长度是指装载在拖挂车50上的集装箱自头尾至车头方向的长度，在一具体实施例中，集装箱检测系统10可适应拖挂车50同时装载并列设置且背对开门的两个集装箱的情况或者装载一个集装箱的情况。
35.可以理解地，集装箱的拖挂车50自车道入口21至车道出口22方向行驶，装载有集装箱的拖挂车50会先仅遮挡检测装置a上的第一对射传感器1311发射的光束，接着同时遮挡检测装置a和b上的第一对射传感器1311发射的光束，接着出现仅遮挡检测装置a上的第一对射传感器1311发射的光束，最终检测装置a和b上的第一对射传感器1311发射的光束均不会被遮挡，检测装置a和b上的第一对射传感器1311的光束的遮挡情况的变化过程意味着最终拖挂车50停靠在预定的检测位置，值得说明的时，拖挂车50自车道入口21驶入车道20时，后台监控系统会收到车辆驶入信号，第一对射传感器1311和对射装置14的自车辆驶入至停靠的对射检测过程会一直上传至后台监控系统；当拖挂车50停靠时遮挡任一检测装置13的第一对射传感器1311发射的光束时，语音播报器用于提供停靠指示。
36.值得说明的是，所述三维激光扫描仪1341的激光广角至少为114度。所述三维激光扫描仪1341包括激光发射器、接收器、计数器、马达、滤光镜和控制电路。三维激光扫描仪1341利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型。所述三维激光扫描仪1341可为但不限于riegl的lms-z系列的三维激光扫描仪1341或leica hds 6200的三维激光扫描仪1341。利用三维激光扫描仪1341对集装箱内部情况扫描仪以获得集装箱内部的三维模型，从而获知集装箱内部是否真正空箱。
37.在所述集装箱检测系统10中，利用第一卡口11系统和第二卡口12系统自动放行通行的装载集装箱的车辆，并在通行车道20上通过检测装置13的三维激光扫描仪1341对车载的集装箱进行自动检测；且在检测装置13检测集装箱时，通过两个检测装置13上的第一对射传感器1311和两个对射装置14进行对射检测车辆是否停靠在预定的检测位置，并利用可旋转的主体131、可摆动的摆臂132、可伸缩的伸缩臂133和可摆动的三维激光扫描仪1341进行多轴运动，如此所述集装箱检测装置13能够通过旋转、摆动和伸缩来调整检测范围以顺利检测集装箱，故而可适应车道20上停靠偏差的车辆上集装箱的检测，以顺利对集装箱的内部全面检测。
38.请结合参照图3、图5和图6，在本实施例中，所述检测装置13还包括红外光摄像头1342和多个测距传感器1343，所述红外光摄像头1342、多个测距传感器1343和三维激光扫描仪1341集成一体机；所述一体机设置于所述伸缩臂133上，所述红外光摄像头1342用于对集装箱的内部进行视频监控，多个所述测距传感器1343用于对检测集装箱的箱门距离所述一体机的距离。进一步地，多个测距传感器1343分设在三维激光扫描仪1341的四周且在不同方位，以保证多方向的检测。
39.进一步参照图3和图5，所述检测装置13还包括设置于所述主体131内的主控模块、用于驱动所述主体131旋转的且位于所述主体131内的第一驱动件、用于驱动所述摆臂132摆动且连接所述主体131的第二驱动件135、用于驱动所述伸缩臂133伸缩且位于所述摆臂132上的第三驱动件136和用于驱动所述三维激光扫描仪1341摆动的第四驱动件；所述第一驱动件、所述第二驱动件135、所述第三驱动件136和所述第四驱动件均连接所述主控模块，所述主控模块与所述后台监控系统通信连接；进一步地，主控模块与后台监控系统的工业交换机通信连接。主控模块可为嵌入式芯片，具体为单片机或dsp处理器；所述单片机可为但不限于atmel系列单片机、stm8或stm32单片机；所述dsp处理器可以但不限于au3822uc82信号的dsp处理器。
40.在本实施例中，第一驱动件包括设置于主体131内的第一电机。第二驱动件135设置于主体131内内的第二电机(图未示)与至少一电动推杆1351；具体地，每一电动推杆1351的一端与第二电机连接且另一端与摆臂132连接，第二电机用于驱动所述电动推杆1351运动以带动所述摆臂132以主体131为支点进行弧形摆动。第三驱动件136包括设置于摆臂132上的第三电机1361、与第三电机1361传动连接的丝杆1362和位于摆臂132上且分设于所述丝杆1362两侧的两个滑轨1363；具体地，伸缩臂133与丝杆1362连接并与两个滑轨1363滑动连接，第三电机1361用于驱动丝杆1362转动以带动伸缩臂133沿两个滑轨1363进行往复滑动，所述往复滑动过程中，伸缩臂133朝靠摆臂132与主体131连接一端靠近或者远离摆臂132与主体131连接的一端。第四驱动件包括位于一体机内的第四电机，所述第三电机1361用于驱动三维激光扫描仪1341进行旋转。故而，检测装置13通过旋转的主体131、摆动的摆臂132、伸缩的伸缩臂133以及可摆动的三维激光扫描仪1341可实现四个不同轴度的运动，并且三维激光扫描仪1341扫描时激光广角至少为114度，从而使得检测装置13实现五个不同轴度的扫描检测。
41.值得说明的是，所述一体机设置有两个相对设置的端部，设置于伸缩臂133的一端部，当伸缩臂133未伸出时，所述伸缩臂133和一体机均位于摆臂132的区域范围内，当伸缩臂133运动以带动一体机伸出时，伸缩臂133具有一体机的一端部先超出摆臂132；在一具体实施例中，伸缩臂133能够伸展延伸超出所述摆臂132至少70cm，具体情况可以依据实际应用过程中集装箱的长度和拖挂车50上集装箱的数目而定。
42.进一步参照图3和图4，每一所述检测装置13还包括设置于所述主体131上的至少一报警灯，所述报警灯与所述主控模块连接。当检测装置13检测到集装箱异常时，即集装箱私藏物品时，报警灯报警，且主控模块用于将报警信息上传至后台监控系统。
43.在上述实施例中，所述集装箱检测系统10还包括设置于所述车道20一侧的安全岛23上且与所述后台监控系统通信连接的两个第三摄像头；两个所述检测装置13与两个所述第三摄像头同侧设置且设置于两个所述检测装置13的之间，其中一个所述第三摄像头用于监控停靠在预定的检测位置上的车辆装载的集装箱靠近车头一端的开门情况和另一所述第三摄像头用于监控停靠在预定的检测位置上的车辆装载的集装箱远离车头一端的开门情况。
44.实施例二
45.请参考图6，本技术实施例二还提供了集装箱检测方法，集装箱检测方法基于上述实施例一的集装箱检测系统，具体包括如下步骤：
46.步骤s1：利用所述第一卡口识别即将驶入车道上的装载有集装箱的车辆；
47.步骤s2：后台监控系统接收到所述第一卡口的车辆放行信号时，启动两个所述检测装置上的第一对射传感器和两个对射装置，
48.步骤s3：利用每一所述对射装置分别与之正对设置的所述检测装置上的第一对射传感器进行对射检测，以检测车辆是否停靠在预定的检测位置；
49.步骤s4：当车辆停靠预定的检测位置后，启动所述检测装置上的所述主体转动以带动所述摆臂转动，摆出的所述摆臂使得所述摆臂与所述主体垂直设置，驱动所述伸缩臂伸出，以使所述伸缩臂上的所述三维激光扫描仪伸至车辆上的集装箱的箱门口处；
50.步骤s5：驱动所述三维激光扫描仪摆动并同时启动三维激光扫描仪发射激光对集
装箱的内部进行三维扫描，以检测集装箱的内部情况；以及
51.步骤s6：当所述集装箱的内部未异常时，所述后台监控系统接收所述检测装置发送的未异常的信号，启动所述第二卡口放行检测后的装载有集装箱的车辆。
52.在上述步骤中，所述异常可以理解为空箱的集装箱私藏有物品，并非真实空箱情况。
53.在一具体实施例中，所述集装箱检测方法还包括步骤s7：当所述检测装置检测到集装箱内部异常时，启动所述检测装置上的报警灯进行报警，利用所述检测装置发送报警信号至所述后台监控系统且通过所述后台监控系统发送拦截命令至所述第二卡口。
54.在一具体实施例中，当车辆停靠预定的检测位置后，所述集装箱检测方法还包括：自所述第一卡口至第二卡口方向，依次设定两个所述检测装置分别为检测装置a和检测装置b且设定两个所述第三摄像头分别为摄像头a和摄像头b；当摄像头a检测到集装箱在远离车头一端存在开门情况时，启动所述检测装置a对集装箱进行检测；当摄像头b检测到集装箱在靠近车头一端存在开门情况时，启动所述检测装置b对集装箱进行检测。如此，可以有序对两个检测装置进行控制。
55.在上述步骤s3中，车辆是否停靠在预定的检测位置是根据检测装置a和检测装置b上的第一对射传感器的光束的遮挡变化过程而定，具体怎样变换意味着停靠在预定的检测位置如前述实施例一所述。
56.在上述步骤s3中，当车辆未停靠在预定的检测位置时，利用语音播报器提供停靠指示，如提醒车辆后退或车辆前进的指示。
57.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。