基于激光測距儀對船舶型線測量方法研究

黃燕玲 涂航 吳翔

摘 要：針對“大船小證專項檢查活動”發現大量船舶存在大船小證現象，2011年部海事局開始大船小證整治工作，下發船舶噸位丈量統一管理實施方案（【2011】267號）。傳統船舶型線測量主要使用水平儀、鋼絲繩、玻璃軟管、直尺、吊錘等工具，且實際測量過程中發現船舶主尺度特別是船舶型線測量難度非常大。本文利用激光測距儀（帶測量傾角）等簡易工具對船舶進行各剖面上的點進行測量，再根據幾何換算等簡易方法得到船舶主要參數及船舶型線，經過幾年實踐證明該方法簡便、測量速度快，精度高。應用中對建造中船舶型線與測量型線進行比較，兩者基本吻合。目前該方法在船舶制造廠與船舶監管部門得到廣泛應用。

關鍵詞：大船小證;船舶測量;船舶型線;激光測距儀

中圖分類號：TG156? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）04-0060-03

為提高內河航運的競爭力，準確計算船舶的運營成本，船舶噸位（即排水量，《船舶噸位丈量規范》 規定，1噸位=100立方英尺=2.83 m3）是不可或缺的衡量標準[1-2] 。近年來，船舶證書記載噸位小于實船的“大船小證”問題屢有發生，尤其是臨界噸位的船舶“大船小證”問題更為嚴重，它造成了船員安全配員不足、安全設備配備不齊等安全隱患，社會反映強烈。為加強和規范船舶噸位丈量工作，切實履行主管機關行政管理職能，建立健全船舶噸位丈量工作長效管理機制，消除水上交通安全隱患，構建和諧安全的水上交通環境，促進航運業和造船業健康發展。中國海事局下發了《關于印發船舶噸位丈量統一管理實施方案的通知》（海船檢〔2011〕267號）文件，決定2011年9月1日起在全國范圍內實施船舶噸位丈量統一管理。但在實際操作過程中發現對一些具體的參數特別是對型線的復核還有一定的難度，傳統的型線測量主要使用水平儀、鋼絲繩、玻璃軟管、直尺、吊線錘、超聲波測厚儀等工具，在船體外部選擇船舶主要橫剖面，對船體型線進行測量，并對其型線進行圖形繪制與修正，最終確定被測量船舶的型線[3]。一般V1由于線型復雜，傳統的人工粗略測量估算船舶噸位的方法存在效率低、數據誤差大等問題[4-5] 。因此，傳統的方法難以實現對一艘船舶進行較為快速準確的噸位丈量。本文利用激光測距儀（帶測量傾角）等簡易工具對船舶進行各剖面上的點進行測量，再根據幾何換算等簡易方法得到船舶主要參數及船舶型線，經過幾年實踐證明該方法簡便、測量速度快，精度高。應用中對建造中船舶型線與測量型線進行比較，兩者基本吻合。目前該方法在船舶制造廠與船舶監管部門得到廣泛應用。

1測量準備工作

（1）測量工具。激光測距儀（具有測量傾角功能），三腳固定架，吊線錘等。

（2）船舶狀態調整。船舶起塢后盡量調整為水平狀態（縱傾不超過5°）。

（3）測量位置選取。①若船舶剛好是通過桁架或者軌道起塢，則測量位置選取平行于軌道線（軌道線剛好平行船舶中縱剖面）。②若船舶通過氣囊等設備起塢，沒有軌道線作為參考時，測量船舶型線前先在船舶中部附近（大部分船均有平行中體）選取一位置（如圖1），用三腳架固定激光測距儀，然后再水平面內移動激光測距儀，找到距離船舶最近的點，記錄此時的數據，標為位置1，同理在船中另一附近，找到位置2，則位置1和位置2的連線則基本平行于船舶中縱剖面。然后再船舶首尾測量時選取一位置，通過激光測距儀，激光點剛好通過位置1和位置2，則該位置在位置1和位置2的延長線上，同理在首部找到位置4等。

2 船舶線型測量

船舶在建造過程中，測量型線時，可在胎架上選取某一剖面，根據各水線量取各水線的寬度，然后把所有點（水線的寬和高），如圖2中各點（L1，500WL）（L2，1000WL），（L3，2000WL）等連接起來得到船舶型線。船舶建造完成后，艙內管線，構件及艙壁等影響，應用此方法測量船舶型線比較困難。

現利用激光測距儀（如圖3），以位置1為例，固定三腳架和激光測距儀，先找到船舶最低點A1，記錄此時的數據（L1，a1），L1為測量位置到測量點的長度，a1為測量線與水平線的角度。然后依次測量任意點A2，記錄數據（L2，a2），根據幾何換算，則A2點相對于船中的寬度為，A2相對于基線的高度為。式中L1：測量位置到測量點A1的長度，a1：測量線1與水平線的角度，L2：測量位置到測量點A2的長度，a2：測量線2與水平線的角度。依次類推可以得到A3，A4.......An點的寬度和高度，在根據這些點繪制成一條曲線則為該剖面處的型線。再根據繪制出的型線量取相應水線如（500WL，1000WL等）水線的寬度和高度，即可得到該剖面的型值。此時在船中處，甲板邊線點An的寬度即為該船舶的半寬值，An的高度值即為該船舶的型深。

3實船測量型線與該船型線圖進行比較

以一散貨船為例，該船主尺度為總長88m，型寬15m，型深5.5m，以船中剖面S10為例，采用激光測距儀進行測量，記錄測量過程中的數據（如表1），根據測量數據換算得到該剖面的型線圖（如圖4）。測量得到型深為5.521m，扣除船底板厚0.010m，實船型深為5.511m，與型線圖誤差為0.2%。實船測量半寬值為7.53m，扣除外板厚度0.016m，實船測量寬度為15.028m ，誤差為0.18%。再根據圖4，量取各水線（如500wl，1000WL等）的半寬，該值與型線圖中型值表進行比較（如表2），根據型值繪制半寬圖（如圖5），對比測量得到型線與型線圖中型線，發現兩者幾乎吻合，誤差非常小。

4 結論

本文使用激光測距儀進行船舶型線測量，測量方法簡單、速度快、精度高。應用中對在建造中船舶型線與測量型線進行比較，兩者基本吻合。目前該方法在船舶制造廠與船舶監管部門得到廣泛應用。

參考文獻：

[1]錢徐濤.淺議內河通航標準[J].江蘇船舶，2002，19（2）：1-3.

[2]施一鳴.論船舶對港費的審核與控制[J].航海技術，2003（4）：72-73.

[3]胡學明，實船船體型線的測繪方法[J]船海工程，2008，37（4）：5-7.

[4]張強.談《1969年國際船舶噸位丈量公約》的適用原則[J].世界海運，2002，25（4）：19-20.

[5]孫常富.對國內航行船舶凈噸位丈量方法的統計分析[J].中國船檢，2002（1）：46.