在散糧不落地情況下，智能取留樣裝置、移動(dòng)智能取樣檢疫裝置、在線智能檢疫裝置及系統(tǒng)都可實(shí)現(xiàn)表中下層取制樣。這些裝置還可以自定義取樣頻率和單次取樣量，實(shí)現(xiàn)取留樣、全樣篩分、分路展開、篩下物留存、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)報(bào)送的全流程自動(dòng)化，以及留樣稱重、裝袋、噴碼標(biāo)記流程的自動(dòng)化。

進(jìn)口船運(yùn)散糧事關(guān)糧食能源資源重要產(chǎn)業(yè)鏈安全，同時(shí)也涉及我國生物安全，因此進(jìn)境的船運(yùn)散糧檢驗(yàn)檢疫事關(guān)重大。然而從十幾米深的散糧船艙中進(jìn)行糧食取樣，特別是從中下層取樣，并且快速進(jìn)行檢驗(yàn)檢疫鑒定分析，一直是困擾海關(guān)的一個(gè)難題。

近日，這個(gè)難題在秦皇島港和青島董家口港被破解。一項(xiàng)由秦皇島海關(guān)技術(shù)中心、董家口港海關(guān)聯(lián)合江蘇閃碼光機(jī)電科技有限公司（以下簡稱閃碼科技）共同研發(fā)的“進(jìn)境船運(yùn)散糧智能查驗(yàn)查檢裝置及系統(tǒng)”，針對不登船表層取樣和中下層取樣、留樣、制樣方法進(jìn)行系統(tǒng)創(chuàng)新，應(yīng)用多項(xiàng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)船運(yùn)散糧智能查驗(yàn)查檢裝置及系統(tǒng)的智能化。

實(shí)現(xiàn)取留樣、全樣篩分等全流程自動(dòng)化

長期以來，進(jìn)境船運(yùn)散糧的檢驗(yàn)檢疫都是海關(guān)關(guān)員下艙進(jìn)行表層查檢和取樣初檢后，再將樣品送海關(guān)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)檢疫鑒定分析。

由于糧食顆粒小且具有流動(dòng)性，面對于每艙可裝載萬噸糧食的散貨船，一線查驗(yàn)關(guān)員在中下層取樣時(shí)一直存在困難，其自身的安全也存在風(fēng)險(xiǎn)。

此外，進(jìn)口船運(yùn)散糧的檢驗(yàn)檢疫實(shí)操還存在時(shí)效問題。其中表層檢疫，一般需要6—7個(gè)小時(shí)。而扦取的表層樣品，從送樣到實(shí)驗(yàn)室出具報(bào)告，一般需要7—10個(gè)工作日，影響了港口的卸運(yùn)效能。

“針對目前存在的這幾個(gè)難題，我們基于進(jìn)境船運(yùn)散糧智能查驗(yàn)創(chuàng)新方案，開發(fā)了四款智能查驗(yàn)查檢裝置及系統(tǒng)。”閃碼科技股東、閃碼科技山東分公司總經(jīng)理袁海博介紹。

表層智能查檢裝置及系統(tǒng)可采集、傳輸與標(biāo)記船艙表層糧食影像數(shù)據(jù)，通過該系統(tǒng)，一線查驗(yàn)海關(guān)關(guān)員在平板及手機(jī)等終端看到相應(yīng)影像數(shù)據(jù)后就可以給出是否準(zhǔn)卸的判定。

在散糧不落地情況下，智能取留樣裝置、移動(dòng)智能取樣檢疫裝置、在線智能檢疫裝置及系統(tǒng)都可實(shí)現(xiàn)表中下層取制樣。這些裝置還可以自定義取樣頻率和單次取樣量，實(shí)現(xiàn)取留樣、全樣篩分、分路展開、篩下物留存、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)報(bào)送的全流程自動(dòng)化，以及留樣稱重、裝袋、噴碼標(biāo)記流程的自動(dòng)化。袁海博說，這些裝置都是嵌入碼頭原有卸運(yùn)流程中，根據(jù)不同卸運(yùn)場景，取留樣之前和之后，可借助機(jī)器視覺與近紅外技術(shù)，對卸運(yùn)中的糧食進(jìn)行感官檢疫及理化數(shù)據(jù)的采集、標(biāo)記與傳輸，實(shí)現(xiàn)即卸即檢即報(bào)送數(shù)據(jù)。

因?yàn)槭乔度胄哆\(yùn)過程，且可以根據(jù)糧食品種自定義單次取樣量、取樣頻率，智能查檢查驗(yàn)裝置及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了卸運(yùn)全過程等流量順糧食流向取樣。相對于表中下三層每層50個(gè)點(diǎn)、每點(diǎn)取樣200克，共取8至10千克的人工取樣方法和每1000噸取1個(gè)作批次的全橫截面機(jī)械取樣方法，智能取樣替代分層網(wǎng)格式布點(diǎn)人工取樣和作批次定量全橫截面機(jī)械取樣，具有更廣的取樣覆蓋性和分布代表性。

“每艘進(jìn)境散糧船只均可實(shí)現(xiàn)查驗(yàn)全流程海量數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)、樣本留取，與傳統(tǒng)取樣及查驗(yàn)方法相比，每艘船可多采集千倍甚至萬倍的樣本數(shù)據(jù)，將傳統(tǒng)混料縮分制樣改進(jìn)為全樣檢測。”袁海博介紹。

目前，現(xiàn)有的四款智能查檢查驗(yàn)裝置均可晝夜24小時(shí)運(yùn)行。隨著糧種與糧食特征粒、雜草籽、昆蟲等樣本數(shù)據(jù)庫不斷完善、各類數(shù)據(jù)的積累，以及算法的持續(xù)優(yōu)化，系統(tǒng)可通過AI機(jī)器視覺技術(shù)直接標(biāo)記出感官檢疫不符合項(xiàng)，將為到港船的檢驗(yàn)檢疫在多種情景下提供全新解決方案。

以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為媒介融合多項(xiàng)技術(shù)

進(jìn)境船運(yùn)散糧智能查驗(yàn)查檢裝置及系統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為媒介，將近紅外光譜技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)控制與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI機(jī)器視覺相互融合，實(shí)現(xiàn)進(jìn)境船運(yùn)散糧檢疫檢測數(shù)據(jù)的采集、傳輸、標(biāo)記、智能分析與智慧應(yīng)用，并可構(gòu)建該批次進(jìn)境船運(yùn)散糧的數(shù)字孿生。

在檢驗(yàn)檢疫、卸載業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，智能查驗(yàn)查檢裝置及系統(tǒng)應(yīng)用的近紅外光譜技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等可對散糧貨物進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，確保了數(shù)據(jù)的真實(shí)性與有效性，同時(shí)通過互聯(lián)網(wǎng)身份識別、大數(shù)據(jù)、AI機(jī)器視覺等技術(shù)確保數(shù)據(jù)可存證、可比對校驗(yàn)及可追蹤溯源。

互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的運(yùn)用，確保了智能查驗(yàn)查檢裝置及系統(tǒng)在各個(gè)復(fù)雜的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)中能夠高效完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸處理、數(shù)據(jù)分析等基礎(chǔ)工作，并可以支持多方數(shù)據(jù)高效、便捷地開展校驗(yàn)比對工作。此外，該系統(tǒng)還可兼容更多新技術(shù)及數(shù)據(jù)采集硬件，如更多的物理檢測方法和5G通信技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用等。

“由于之前國內(nèi)外均無已落地應(yīng)用的方法與產(chǎn)品，因此毫無可借鑒參考的經(jīng)驗(yàn)。我們只能邊實(shí)驗(yàn)、邊總結(jié)、邊迭代模式。每次產(chǎn)品的修改與完善都需要進(jìn)行大量試運(yùn)行，將現(xiàn)場情況與裝置檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行核對，驗(yàn)證通過才算實(shí)驗(yàn)成功。同時(shí)，功能性及樣本數(shù)據(jù)庫的建立同樣需要時(shí)間。”袁海博介紹。

袁海博舉例說，表層智能查檢裝置的開發(fā)經(jīng)歷了四次迭代，從一代產(chǎn)品運(yùn)行不穩(wěn)定，設(shè)備性能指標(biāo)不達(dá)標(biāo)，到目前第四代產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了單人10分鐘安裝拆卸、一鍵自檢、開機(jī)即用、3分鐘內(nèi)排查故障、25分鐘完成單艙作業(yè)、智能提示等功能。

此外，檢測現(xiàn)場環(huán)境的溫度、光線、濕度都會(huì)影響理化指標(biāo)、視覺指標(biāo)人工智能裝置的識別準(zhǔn)確度。研發(fā)人員需要在各種環(huán)境、不同時(shí)間、不同溫度下，進(jìn)行大量的設(shè)備試運(yùn)行、數(shù)據(jù)采集、識別算法模型等的迭代。

不同糧種、不同轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)、不同氣候環(huán)境下，完成自動(dòng)化取樣的機(jī)械結(jié)構(gòu)、取樣精度等，都會(huì)有偏差。因此，實(shí)現(xiàn)智能取樣需要提前進(jìn)行大量取樣實(shí)驗(yàn)，完成取樣“大腦”的建設(shè)積累，以實(shí)現(xiàn)在不同場景下的智能取樣作業(yè)。

“做好進(jìn)境糧食的檢驗(yàn)檢疫，多糧種特征粒、雜草籽及昆蟲等有害生物樣本數(shù)據(jù)庫建設(shè)至關(guān)重要。”袁海博表示，針對樣本數(shù)據(jù)庫樣本量較少的難題，他們一方面集中各方力量搜集數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，另一方面利用閃碼科技在常州、秦皇島、董家口、大連的樣本數(shù)據(jù)庫建設(shè)團(tuán)隊(duì)，加速推進(jìn)多糧種多雜草籽樣本數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

可應(yīng)用于更多糧油查驗(yàn)查檢場景

2022年10月以來，表層智能查檢裝置在董家口港已實(shí)現(xiàn)常態(tài)化晝夜試運(yùn)行。經(jīng)授權(quán)的海關(guān)關(guān)員可通過手機(jī)、平板、電腦終端遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制查驗(yàn)過程，同時(shí)可通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控查看視頻、圖片和檢測結(jié)果，以作出準(zhǔn)卸判定。

在一線查驗(yàn)海關(guān)關(guān)員不登船的前提下，表層智能查檢裝置2小時(shí)內(nèi)就可完成全船（7萬噸載量的散糧船）7艙的現(xiàn)場表層查檢，大幅提高了通關(guān)時(shí)效，實(shí)現(xiàn)“守國門”與“促發(fā)展”的平衡統(tǒng)一。

“目前我們這套裝置及系統(tǒng)，作為海關(guān)進(jìn)行查驗(yàn)查檢的智能化輔助工具，主要應(yīng)用于進(jìn)境船運(yùn)散糧檢驗(yàn)檢疫的查驗(yàn)與取樣檢測。”袁海博表示，其作為進(jìn)境散糧轉(zhuǎn)運(yùn)數(shù)字化監(jiān)管一部分，將來也可應(yīng)用于糧食裝車時(shí)相應(yīng)的感官檢疫及理化數(shù)據(jù)采集與傳輸，以及糧食加工廠倉庫卸糧時(shí)相應(yīng)的感官檢疫及理化數(shù)據(jù)采集與傳輸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)兩種場景下同類數(shù)據(jù)比對，作為轉(zhuǎn)運(yùn)監(jiān)管“合格入市”的判定工具之一。對于內(nèi)陸口岸的糧食進(jìn)口，這套系統(tǒng)也可根據(jù)具體運(yùn)輸工具及相應(yīng)的取樣標(biāo)準(zhǔn)，對產(chǎn)品進(jìn)行定制化調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)海運(yùn)與陸運(yùn)進(jìn)境糧食檢驗(yàn)檢疫的全覆蓋。

“目前還有一家糧油企業(yè)想將智能取留樣裝置及系統(tǒng)用在其傳送帶上以解決中下層艙糧取樣難題。”袁海博說，還可根據(jù)大型糧油企業(yè)、飼料加工企業(yè)對糧食品質(zhì)與狀態(tài)的具體檢測需求，定制移動(dòng)智能取樣檢疫裝置及在線智能檢疫裝置和系統(tǒng)。