123 江苏高涧船闸 洪泽E站

视频登记和手机缴费系统的研发江苏省高良涧船闸管理所一、QC小组简介江苏省高良涧船闸地处淮河下游，是淮申线淮河入洪泽湖进苏北灌溉总渠沟通京杭大运河的水上咽喉要道，上游与全国五大淡水湖之一洪泽湖交汇，下游距淮安船闸35KM，是苏、皖、鲁，豫等省及地区工农业生产及人民生活等物资的重要运输通道。高良涧船闸“洪泽湖E站”QC小组成立于2012年7月4日，由10名船闸各个岗位的工作人员组成。本次小组以“视频登记和手机缴费系统的研发”为目标，积极探索船民不用上岸就能办理过闸手续的新方法，为船民提供更加安全、高效、便捷的优质服务。表1-1小组概况表（制表：胡福林 2012年7月6日）小组名称高良涧船闸“洪泽湖E站”QC小组成立时间2012年7月小组人数10组长陈建高课题类型创新型课题名称视频登记和手机缴费系统的研发本次活动时间2012年7月至2013年6月小组成员简介序号姓名性别文化程度职务职称组内分工1陈建高男研究生政工师课题组织、方案制定2郭强男本科工程师课题组织3薛玫庭男大专技师负责具体相关事务4胡福林女本科工程师对策实施、效果检查软件系统设计、资料整理5宋祥华男大专助理政工师对策实施、效果检查6唐厚东男大专技师对策实施、效果检查7刘军男大专高级工效果检查8杨志斌男大专技师对策实施、效果检查9朱万军男大专电工对策实施、效果检查10武剑男大专电工技术实施二、QC小组活动计划项目名称2012年7月-8月2012年9月-10月2012年11月-12月2013年1月-2月2013年3 2013年4月2013年5月2013年6月课题选择设定目标提出方案并选择最优方案制定对策表对策实施效果检查标准化总结与下一步打算计划进度 实际进度图2-1 QC活动计划和实际时间示意图（制图：胡福林 时间：2012年7月11月）三、选择课题上级要求：公路水路交通运输节能减排“十二五”规划中明确要求优化航运组织管理，通过加快构建节能高效运输组织体系，全面提升交通运输系统运行效率和能源利用效率。淮安市航道“十二五”发展规划提出了“科技创新、数字智能、管理规范、服务优质”的要求。本单位要求：在确保船闸安全畅通的前提下，利用创新性思维，力求为船民提供一种更加高效、便捷、安全的服务，进一步提升船闸良好的行业形象。当前问题：船舶过闸需要办理核查、登记、缴费手续，其过程非常繁琐，耗时长，同时存在着一定安全隐患和行风问题。船闸核查、登记、缴费现状流程 存在各种不足之处船舶到达停泊区船主将船舶开至码头或雇小船并携带相关证件至排档班要求船舶核查船闸方面派人上船核查船舶货种、吨位及是否超载并开具船舶核查单船主携带相关证件和核查单到远调站排队登记排队缴费雇小船或直接回到船舶等待调度1、船主办理手续繁琐；2、耗时长，完成所有手续平均需1-2个小时；3、存在人身伤害、船舶海损等安全风险；4、现金缴存存在安全风险；5、船舶登记、收费过程中存在各种行风问题。图3-1 船舶过闸流程图图3-2 船员办理过闸手续所需时间图3-1所示船舶过闸的流程在多年前是比较科学方便的，也能满足船闸安全运行的需要。但随着近年来水运市场的蓬勃发展，通过高良涧船闸的船舶数量逐年增多，船闸年通过量由2003年的1028万吨/年增长到2012年的4586万吨/年。原船舶过闸流程存在的各种安全隐患以及行风问题逐渐显现。如船员办理登记缴费手续繁琐，远调站登记窗口经常发生拥堵现象；船员要多次往返船舶与远调站之间，不仅需要花费金钱（每个航次30元左右），还存在很大的安全隐患，每年都有1-2起船舶碰撞事故，尽管没有人员伤亡，但还是给船员带来了财产损失；船员买票是缴纳现金，船闸售票员易发生“不找零”等行风问题；此外，随着待闸船舶的增多，“提前登记”的现象开始出现并且没有有效的解决办法。根据上级要求、本单位工作要求及实际存在的问题，小组成员对现行船闸核查、登记、缴费流程存在的各种弊端进行分析，并对苏北航务管理处船闸的运行情况进行调研，小组成员充分发挥主观能动性，运用“头脑风暴”，制定了两种船民可以不用上岸即可办理登记缴费的方案。1）运用射频识别技术，通过在船闸和船舶上安装RFID信号收发设备，实现船舶识别，进行登记和缴费。2）运用远程视频监控技术，通过在船闸相应地点安装监控摄像头，直接看到船舶完成登记，并通过手机支付功能完成缴费。课题选择矩阵图序号课题分 析评估综合得分选题建设成本实施难度建设时长可推广性1运用射频识别技术完成船舶登记缴费1、建设成本高，软硬件成本约需150-200万闸。2、实施难度较大。需建设信号收发基站，且遇到两相邻船闸时需考虑信号干扰问题。3、建设、改造周期较长，软件系统建设、调试周期约需试运行时间1年。4、可推广性较弱，服务对象需安装专门的APP/APK应用，入门难度相对较大。22231.75否2运用远程视频监控技术完成登记，用手机支付功能完成缴费1、建设成本较低，软硬件成本约需30万闸。2、实施难度较低。可以借助本单位原有的视频监控系统实现本系统的部分功能。3、建设、改造周期短，软件系统建设、调试周期短。硬件系统借助原视频监控系统，全系统共需建设、调试时间约半年。4、可推广性强，服务对象只需开通早已普及的手机银行服务即可完成缴费，入门难度极低。45444.25是注：每项满分5分。表3-1课题选择矩阵图（制表：胡福林 2012年8月10日）通过对以上课题进行4个方面的评价分析，“研发视频登记和手机缴费系统”总分最高，为4.25分，说明该课题是小组成员认可的首选课题。选择课题：研发视频登记和手机缴费系统四、设定目标 设定依据：船员办理登记缴费的时间分为排队等待核查时间（20分钟）、上船核查及船舶丈量时间（40分钟），到远调站登记时间（10分钟）及买票时间（5分钟）。视频登记和手机缴费系统研发完成后，将省去船员等待核查及上船核查和船舶丈量的时间，共约60分钟，因此，船员只需花约15分钟的时间完成登记缴费手续。因此我们的目标是可以实现的。目标：我们将本次QC活动的目标设定为：船主办理船舶登记和缴费手续的时间由原来的平均72.5分钟缩短为15分钟以内。图4-1 课题活动目标图（制图：胡福林 2012年8月18日）5、 提出各种方案并确定最佳方案（一）船舶身份识别钢字重新粉刷船舶身份识别安装灯箱方案试验分析特点分析结论钢字重新粉刷1、选择一艘船舶将其船名钢字和干舷线重新粉刷。 2、重新粉刷需50元/艘。 3、钢字和干舷线有固定位置，不能移动。 4、对于钢字和干舷线有相关的规定要求，船员容易接受。 花费少，50元/艘，船名钢字和干舷线有固定位置，易于定位查看，重新粉刷后清晰可见。采用安装灯箱1、制作一个印有船名船号的灯箱安装在船上。 2、制作灯箱需200元/艘。 3、灯箱安装位置不能固定。 4、夜间效果如果有灯光照射，灯箱内容就看不见。花费较多，200元/艘，且灯箱能够随意拆移，有产生行风问题的隐患，夜间如果灯箱开则登记员看不见。不采用试验时间：2012年9月试验地点：高良涧船闸下游远调站码头 责任人：薛玫庭结论：从经济性考虑，并尽量避免可能产生不正当操作，最后决定采用钢字重新粉刷。 (二)选择视频采集设备红外高速室外球机中速智能球机视频采集设备方案试验分析特点分析结论红外高速球1、使用红外高速室外球机，进行往来船舶影像采集。2、在船舶行进过程中（平均时速20-30KM/时），视频采集效果完好，可明显辨析18CM*12CM的标准化船舶钢字。3、综合表现效果优良，但成本偏高，约为中速智能球机一倍。可变速度0.1-280/s,云台反应灵敏，操控速度100度/秒；带红外，但价格较高,20000元/台采用中速智能球机1、使用中速智能球机，进行往来船舶影像采集。2、在船舶行进过程中（平均时速20-30KM/时），视频采集速度较慢，难以辨析18CM*12CM的标准化船舶钢字。3、比较节省，在灵敏度、功能性、抗干扰、使用寿命等方面逊于红外高速球。可变速度0.1-120/s，云台反应较慢，操控速度60度/秒；无红外，价格低，10000元/台。不采用试验时间：2012年9月试验地点：高良涧船闸下游远调站码头 责任人：郭强结论：视频采集考虑视频画面效果、云台转动灵敏度等原因，决定采用红外高速球。（三） 画面遥控设备选择方案试验分析特点分析结论三维控制键盘1、使用三维控制键盘控制监控球机，进行往来船舶影像采集。2、使用三维控制键盘采集船舶影像方式灵活，且有近景变焦功能，可使监控球机有效的捕捉船舶影像信息，辨识船舶标识。3、综合表现效果优良，但成本偏高（1500元/台左右），约为二维控制键盘一倍。除控制方向外还可控制变焦，是登记时必不可少的功能；价格较高，约1500元/台。采用二维控制键盘1、使用二维控制键盘控制监控球机，进行往来船舶影像采集。2、使用二维控制键盘采集船舶影像方式时无近景变焦功能，船舶若不经过特定位置，船舶标识不能清楚识别。3、比较节省，在灵敏度、功能性、变焦功能等方面逊于三维控制键盘。价格较低，约800元/台；但不能控制变焦。不采用试验时间：2012年9月试验地点：高良涧船闸运行调度股 责任人：武剑三维控制键盘二维控制键盘画面遥控设备结论：画面遥控考虑系统功能实际需要，在转动摄像头的同时要能够变焦以获取更加清晰的画面，决定采用三维控制键盘。（四） 夜间照明设备选择斜座集光灯LED灯夜间照明设备方案试验分析特点分析结论斜座集光灯（CTG3）1、使用斜座集光灯，进行夜晚船舶视频影像采集试验。2、使用斜座集光灯采集夜晚船舶视频影像情况优良。3、使用斜座集光灯单点一晚（18:00-6:00）耗电12度，耗电量大，价格较贵（100元/个），且灯泡寿命短（质量较好的1500-2000小时），损耗率高。体积大，约0.2m3，安装不便；亮度高，光通量17000lm；功率1000w，耗电量大；灯泡易损，使用寿命300小时。不采用LED灯1、使用LED灯，进行夜晚船舶视频影像采集试验。2、使用LED灯采集夜晚船舶视频影像情况优良。3、使用LED灯单点一晚（18:00-6:00）耗电1.2度，耗电量小，只有斜座集光灯耗电量的1/10.且灯泡寿命长（理论寿命50000小时）。体积小，约0.02 m3，便于安装；亮度稍小，光通量9340lm；功率100w，耗电量小；寿命长，使用寿命约50000小时。 采用试验时间：2012年9月试验地点：高良涧船闸下游远调站码头 责任人：陈建高结论：夜间照明考虑安装难度、亮度、耗电量等原因，结合实际需求，决定采用LED灯。（五） 缴费工具备选方案选择GSM移动手机缴费工具CDMA2000电信手机方案试验分析特点分析结论GSM移动手机1、 需要预付费，船主较难接受。2、 手续费10，由单位支付，难以接受。3、 经实际调查，移动手机持有率达为70%，持有率高。移动手机持有率高，易推广，要到移动营业厅向手机账户存款，即预付费，资金到账时间太长，需要七天才能到账。手续费10。不采用CDMA2000电信手机1、与银行账户绑定，无需预付费，船主能够接受。2、手续费3，由单位支付，可以接受。3、持有率低（20%）。 电信手机持有率低，支付操作简单，手机与银行卡绑定，不需另外开设账号，手续费3，资金第二日即可到账，遇双休日顺延。采用试验时间：2012年9月试验地点：高良涧船闸会议室 责任人：陈建高结论：考虑相关政策法规，船民文化程度即手机操作难易度，决定使用CDMA2000电信手机及其内置手机支付软件。（六） 船闸方缴费系统方案选择客户端软件缴费系统网页方案试验分析特点分析结论客户端软件与软件公司咨询，软件操作系统报价10W元，后期维护费用1000元/年。界面美观操作简单，用户端逐一安装软件，维护成本高，约1000元/年。不采用网页系统由支付平台服务商免费开发，免费维护。 开发时间短，1个月即可开发完成，操作简单，船闸员工都有网页功能使用经验，基本无缺点采用试验时间：2012年9月试验地点：高良涧船闸会议室 责任人：胡福林结论：船闸方缴费系统考虑实现效果类似、用户使用习惯性、易用性，经济性，因此选择网页登陆服务器数据库。（七） 确定最佳方案船舶身份识别钢字重新粉刷夜间照明缴费方式CDMA2000电信手机LED灯视频登记和手机缴费系统红外高速球视频采集三维控制键盘画面遥控网页缴费系统六、制定对策表QC小组针对以上研究所得的最优技术方案配置，按照5W1H原则制定对策表，如下表所示：表6-1 5W1H对策实施计划表（制表：胡福林 时间：2012年9月25日）序号项目对策目标措施责任人地点完成时间1船舶身份识别钢字重新粉刷统一船舶标识，使其清晰、规范，易于识别，具体标准为：长度45M以下的船舶，钢字中汉字尺寸不得小于18*12(高*宽 单位：厘米)，简体；拼音尺寸不得小于10*6；数字尺寸不得小于18*9，阿拉伯字母。长度超过45M的船舶按此标准增加1-2CM。所有过闸船舶统一安装灯箱，按照规范化标准用油漆刷钢字和干舷线。薛玫庭下游远调站2012年10月8日至12日2视频采集利用红外高速球机完成对船舶标识的查看为实现清晰查看船舶名称和超载情况，球机分辨率不得低于彩色480线，黑白570线；最低照度0.01LUX，红外灯开启0LUX，自动光圈；数码变焦10倍以上；光学倍数不得低于18倍1、选择带红外的高速球机2、采购各项参数满足使用要求的球机3、感受球机的云台反应速度是否满足要求以及画面清晰度郭强下游远调站2012年10月11日至16日3画面遥控使用控制键盘控制视频画面支持独立控制硬盘录像机和云台解码器；支持多个球机互相切换；可迅速调焦变倍。采购与现有监控设备兼容性好，能控制多个摄像头的控制键盘，并测试工作稳定性武剑运行调度股2012年10月17日至18日4夜间照明使用LED灯做夜间照明夜间在LED灯安装位置100米范围内能看清船舶名称和超载情况。1、 采购合适功率的led灯泡（100W）2、10月25日19；30-早5；00对LED灯夜间效果进行测试陈建高下游远调站2012年10月25日5缴费方式使用CDMA2000电信手机完成缴费缴费成功率达到100%资金第二日到账，周末顺延。船民资金安全性达到100%，要求因任何原因导致交费不成功时，问题资金必须转回船民账户1、 与电信以及手机支付功能涉及的其他相关公司联系，确定开通手机支付的方法和流程。2、 缴费测试陈建高会议室2013年1月6缴费系统使用网页式的船闸缴费系统系统具有订单推送和查询、统计等功能，每个账号有密码保护，系统平台运行可靠稳定，要求平均故障时间应小于100小时/年1、 确定系统各项功能2、 将所有需求提交给系统研发人员，由其进行软件开发3、 系统调试胡福林会议室2013年2月七、对策实施【实施对策一】钢字重新粉刷2012年10月8日，小组成员陈建高、薛玫庭、宋祥华、武剑到下游远调站选取一条空载船（苏淮货10987）、按照相关规定和标准（长度45M以下的船舶，钢字中汉字尺寸不得小于18*12(高*宽 单位：厘米)，简体；拼音尺寸不得小于10*6；数字尺寸不得小于18*9，阿拉伯字母。长度超过45M的船舶按此标准增加1-2CM）。将他们的钢字、干舷线重新用白色油漆粉刷。【实施效果一】船舶标识清晰，钢字大小达到上述规定的标准。【实施对策二】利用红外高速球机完成对船舶的标识的查看QC小组成员陈建高、郭强、薛玫庭对市场上“三星SNP-3120VHP”、“威珑VL-SR7070C18BW”、“乐荣RL-CS-6820H”三种型号的球机性能参数进行分析，综合考虑品牌、实际需求和资金投入，发现“威珑VL-SR7070C18BW”是比较经济实惠的选择，且可完全满足技术目标。表7-1 选取的三种摄像机性能参数表（制表：郭强 时间：2012年10月11日）品牌型号红外高清高速光学变焦价格责任人是否（是否）（是否）（是否）（元）选择三星SNP-3120VHP是否是12倍42500郭强否威珑VL-SR7070C18BW是是是18倍11520陈建高 是乐荣RL-CS-6820H是是是12倍4890薛玫庭否【实施效果二】选择威珑VL-SR7070C18BW高速红外球机（彩色480TVL,黑白570VL,18倍光学变焦,12倍数字变倍，最低照度0.01LUX，红外距离200米）查看船舶标识，可以清楚的看见200米范围内船舶钢字和干舷线。【实施对策三】使用控制键盘控制视频画面2012年10月17日至10月18日，QC小组成员宋祥华、胡福林从电脑公司租借“海康威视DS-1003K”、“普天视PTS-313C”这两种性能参数符合功能要求的三维键盘进行球机控制的功能测试。每天拨动摇杆进行云台控制和变焦200次，记录反应有延时或无反应的次数，并计算其频率。表7-2 两种三维控制键盘稳定性测试表（制表：胡福林 时间：2012年10月18日）品牌型号反应灵敏（次）反应有延时（次）无反应（次）总测试（次）频率（%）责任人是否选取海康威视DS-1003K19973020000.15胡福林是普天视PTS-313C198810220000.6武剑否【实施效果三】海康威视三维键盘DS-1003K能够连接并控制单位原有硬盘录像机，能够控制多个球机，并能通过摇杆调整球机角度和调焦变倍，且稳定性好，因此，最后决定使用“海康威视DS-1003K”作为该系统的控制键盘。【实施对策四】使用LED灯做夜间照明2012年10月25日QC小组成员唐厚东、杨志斌购买两个led灯泡（100w和200w），并安装在下游远调站。在2012年10月25日夜间轮流开启100w和200w的LED灯照亮视频登记区域的湖面，并观察效果。【实施效果四】在200米范围内，100w的LED等已经可以满足登记需求，即船舶从照明区域经过的时间足够登记员看清船舶灯箱和钢字以及超载情况，完成夜间船舶登记。【实施对策五】使用CDMA2000电信手机完成缴费2013年1月7日，QC小组成员陈建高、胡福林与电信部门、手机支付功能研发公司（北京银达润和股份有限公司）以及江苏银联商务有限公司的相关业务负责人联系洽谈，商讨电信手机如何支付过闸费事宜。银达润和公司负责人带来了一部电信手机示范银联翼宝交费软件功能，实现这个功能需要电信手机安装特定的UIM卡，并用银联专用pos机将UIM卡与用来支付的银行卡绑定。 【实施效果五】用电信手机的银联翼宝软件可以100%实现操作手机从银行卡扣款的功能，并有安全保护机制，问题资金能够退回船民账户。 【实施对策六】使用网页式的船闸缴费系统2013年2月6日，QC小组成员陈建高、胡福林与银达润和公司的程序开发人员对接，确定手机缴费系统的功能需求，使其能够实现订单推送、订单查询、信息管理等功能，要求该系统能够与银联、电信成功对接，并保证资金流通安全。【实施效果六】2013年2月26日，手机缴费系统开发完成，QC小组成员胡福林用一部更换了UIM卡的电信手机与一张银行卡绑定，用手机缴费系统推送5个过闸费订单，然后分别成功完成了过闸费缴纳，2013年2月27日，通过银联商务对账系统查询，资金全部按时到账。缴费成功船舶在“明细统计”列表显示八、效果检验1、2013年3月，我们开发的视频登记与手机缴费系统正式运行，经过一个月的运行，系统运行稳定，我们对目标进行了监控和统计。经统计：视频登记、手机缴费全程平均时间在5分钟内。小组成员对2013年4月26日记录了早上、傍晚及夜间各个时段的共10条船舶的视频登记和手机缴费单位时间，计算出平均登记缴费时间，逐个统计如下：表8-1 视频登记缴费耗费时间统计表（制表：胡福林 时间：2013年4月27日）船名号登记开始时间缴费结束时间登记缴费花费时间登记日期登记缴费船舶1苏淮货167888:00:128:03:243分12秒2013.4.26登记缴费船舶2苏淮货21888:05:008:09:344分34秒2013.4.26登记缴费船舶3苏淮货96788:13:128:17:083分56秒2013.4.26登记缴费船舶4苏淮货968818:10:0118:14:144分13秒2013.4.26登记缴费船舶5苏淮货1045618:16:1118:19:072分56秒2013.4.26登记缴费船舶6苏淮货1658818:26:3318:31:064分33秒2013.4.26登记缴费船舶7苏淮货976822:02:0222:06:284分26秒2013.4.26登记缴费船舶8苏淮货1028822:15:1222:19:354分23秒2013.4.26登记缴费船舶9苏淮货955622:35:5922:39:333分34秒2013.4.26登记缴费船舶10苏淮货988823:00:0823:04:084分00秒2013.4.26图8-1 系统测试结果记录表（制表：胡福林 时间：2013年4月27日）平均单船登记缴费时间为3分59秒结论：经过小组活动，船主办理船舶登记和缴费手续的时间由原来的75分钟缩短为3分59秒，课题目标达成。图8-2 活动目标对比图（制表：胡福林 时间：2013年4月28日）2、工作人员从实时监控画面看到船舶经过时，核对灯箱和船体钢字的船舶名称准确无误才能登记，有效杜绝提前登记的现象。同时手机缴费也使船闸管理人员不参与收费操作，不与钱接触，收费透明，最大程度避免了其中的不正当操作和投诉纠纷，树立了行业良好形象，为船闸的行风建设作出巨大贡献。3、船员登记、购票等手续不用上岸可一次性轻松办理完成，船民不需要再往返船舶与远调站之间、工作人员无需驾驶航政艇上船核查，不仅极大地减少动船次数，节能减排效果显