解决散粮检验检疫取样难、效率低难题
智能查验系统助进境散粮高效通关
在散粮不落地情况下，智能取留样装置、移动智能取样检疫装置、在线智能检疫装置及系统都可实现表中下层取制样。这些装置还可以自定义取样频率和单次取样量，实现取留样、全样筛分、分路展开、筛下物留存、数据实时报送的全流程自动化，以及留样称重、装袋、喷码标记流程的自动化。
◎本报记者 陈 曦
进口船运散粮事关粮食能源资源重要产业链安全，同时也涉及我国生物安全，因此进境的船运散粮检验检疫事关重大。然而从十几米深的散粮船舱中进行粮食取样，特别是从中下层取样，并且快速进行检验检疫鉴定分析，一直是困扰海关的一个难题。
近日，这个难题在秦皇岛港和青岛董家口港被破解。一项由秦皇岛海关技术中心、董家口港海关联合江苏闪码光机电科技有限公司(以下简称闪码科技)共同研发的“进境船运散粮智能查验查检装置及系统”，针对不登船表层取样和中下层取样、留样、制样方法进行系统创新，应用多项技术，实现船运散粮智能查验查检装置及系统的智能化。
实现取留样、全样筛分等全流程自动化
长期以来，进境船运散粮的检验检疫都是海关关员下舱进行表层查检和取样初检后，再将样品送海关实验室进行检验检疫鉴定分析。
由于粮食颗粒小且具有流动性，面对于每舱可装载万吨粮食的散货船，一线查验关员在中下层取样时一直存在困难，其自身的安全也存在风险。
此外，进口船运散粮的检验检疫实操还存在时效问题。其中表层检疫，一般需要6—7个小时。而扦取的表层样品，从送样到实验室出具报告，一般需要7—10个工作日，影响了港口的卸运效能。
“针对目前存在的这几个难题，我们基于进境船运散粮智能查验创新方案，开发了四款智能查验查检装置及系统。”闪码科技股东、闪码科技山东分公司总经理袁海博介绍。
表层智能查检装置及系统可采集、传输与标记船舱表层粮食影像数据，通过该系统，一线查验海关关员在平板及手机等终端看到相应影像数据后就可以给出是否准卸的判定。
在散粮不落地情况下，智能取留样装置、移动智能取样检疫装置、在线智能检疫装置及系统都可实现表中下层取制样。这些装置还可以自定义取样频率和单次取样量，实现取留样、全样筛分、分路展开、筛下物留存、数据实时报送的全流程自动化，以及留样称重、装袋、喷码标记流程的自动化。袁海博说，这些装置都是嵌入码头原有卸运流程中，根据不同卸运场景，取留样之前和之后，可借助机器视觉与近红外技术，对卸运中的粮食进行感官检疫及理化数据的采集、标记与传输，实现即卸即检即报送数据。
因为是嵌入卸运过程，且可以根据粮食品种自定义单次取样量、取样频率，智能查检查验装置及系统实现了卸运全过程等流量顺粮食流向取样。相对于表中下三层每层50个点、每点取样200克，共取8至10千克的人工取样方法和每1000吨取1个作批次的全横截面机械取样方法，智能取样替代分层网格式布点人工取样和作批次定量全横截面机械取样，具有更广的取样覆盖性和分布代表性。
“每艘进境散粮船只均可实现查验全流程海量数据采集与存储、样本留取，与传统取样及查验方法相比，每艘船可多采集千倍甚至万倍的样本数据，将传统混料缩分制样改进为全样检测。”袁海博介绍。
目前，现有的四款智能查检查验装置均可昼夜24小时运行。随着粮种与粮食特征粒、杂草籽、昆虫等样本数据库不断完善、各类数据的积累，以及算法的持续优化，系统可通过AI机器视觉技术直接标记出感官检疫不符合项，将为到港船的检验检疫在多种情景下提供全新解决方案。
以互联网技术为媒介融合多项技术
进境船运散粮智能查验查检装置及系统以互联网技术为媒介，将近红外光谱技术、机械设计及自动控制与物联网、大数据、AI机器视觉相互融合，实现进境船运散粮检疫检测数据的采集、传输、标记、智能分析与智慧应用，并可构建该批次进境船运散粮的数字孪生。
在检验检疫、卸载业务环节，智能查验查检装置及系统应用的近红外光谱技术、物联网技术等可对散粮货物进行数据采集，确保了数据的真实性与有效性，同时通过互联网身份识别、大数据、AI机器视觉等技术确保数据可存证、可比对校验及可追踪溯源。
互联网、大数据等技术的运用，确保了智能查验查检装置及系统在各个复杂的业务环节中能够高效完成数据采集、数据传输处理、数据分析等基础工作，并可以支持多方数据高效、便捷地开展校验比对工作。此外，该系统还可兼容更多新技术及数据采集硬件，如更多的物理检测方法和5G通信技术、区块链技术的应用等。
“由于之前国内外均无已落地应用的方法与产品，因此毫无可借鉴参考的经验。我们只能边实验、边总结、边迭代模式。每次产品的修改与完善都需要进行大量试运行，将现场情况与装置检测数据进行核对，验证通过才算实验成功。同时，功能性及样本数据库的建立同样需要时间。”袁海博介绍。
袁海博举例说，表层智能查检装置的开发经历了四次迭代，从一代产品运行不稳定，设备性能指标不达标，到目前第四代产品，实现了单人10分钟安装拆卸、一键自检、开机即用、3分钟内排查故障、25分钟完成单舱作业、智能提示等功能。
此外，检测现场环境的温度、光线、湿度都会影响理化指标、视觉指标人工智能
装置的识别准确度。研发人员需要在各种环境、不同时间、不同温度下，进行大量的设备试运行、数据采集、识别算法模型等的迭代。
不同粮种、不同转运环节、不同气候环境下，完成自动化取样的机械结构、取样精度等，都会有偏差。因此，实现智能取样需要提前进行大量取样实验，完成取样“大脑”的建设积累，以实现在不同场景下的智能取样作业。
“做好进境粮食的检验检疫，多粮种特征粒、杂草籽及昆虫等有害生物样本数据库建设至关重要。”袁海博表示，针对样本数据库样本量较少的难题，他们一方面集中各方力量搜集数据库数据，另一方面利用闪码科技在常州、秦皇岛、董家口、大连的样本数据库建设团队，加速推进多粮种多杂草籽样本数据库建设。
可应用于更多粮油查验查检场景
2022年10月以来，表层智能查检装置在董家口港已实现常态化昼夜试运行。经授权的海关关员可通过手机、平板、电脑终端远程实时控制查验过程，同时可通过互联网远程实时监控查看视频、图片和检测结果，以作出准卸判定。
在一线查验海关关员不登船的前提下，表层智能查检装置2小时内就可完成全船(7万吨载量的散粮船)7舱的现场表层查检，大幅提高了通关时效，实现“守国门”与“促发展”的平衡统一。
“目前我们这套装置及系统，作为海关进行查验查检的智能化辅助工具，主要应用于进境船运散粮检验检疫的查验与取样检测。”袁海博表示，其作为进境散粮转运数字化监管一部分，将来也可应用于粮食装车时相应的感官检疫及理化数据采集与传输，以及粮食加工厂仓库卸粮时相应的感官检疫及理化数据采集与传输，进而实现两种场景下同类数据比对，作为转运监管“合格入市”的判定工具之一。对于内陆口岸的粮食进口，这套系统也可根据具体运输工具及相应的取样标准，对产品进行定制化调整，以实现海运与陆运进境粮食检验检疫的全覆盖。
“目前还有一家粮油企业想将智能取留样装置及系统用在其传送带上以解决中下层舱粮取样难题。”袁海博说，还可根据大型粮油企业、饲料加工企业对粮食品质与状态的具体检测需求，定制移动智能取样检疫装置及在线智能检疫装置和系统。