基于3D激光雷达的散货装船单舱自动化控制系统的应用
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完成单位:唐山港集团港机船舶维修有限公司、唐山港集团股份有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-1-245
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
成果主要完成人
马喜平、李建振、丁 健、王立勇、廖二全、于传合、和德明、方国昊、杨伟佳、王浩宇
项目概况
研究背景: 目前装船机智能化系统普遍采用进口2D激光雷达,后台程序封闭,系统架构复杂,改造成本较高,自动化功能不完善且与各港口船型复杂的实际工况不匹配。
管理技术难点: 缺少大型港机设备自动化自主改造的经验,装船机供改造的窗口时间短。
成果先进性: 取得《一种装船机智能移舱方法及系统》《一种船舶吃水差的迭代计算方法》《一种船舶分舱作业量的实时计算方法》3项具备完全自主知识产权的发明专利。《一种港口大型机械的舱口边缘识别方法》专利申请获得受理。
创新性: 1.硬件设施软件化替代:利用软件算法攻克 “点云畸变”“点云震荡”等特有技术问题,无需昂贵的云台;通过软件功能替代传统的手工录入船图、手动标注甲板设施和放置便携装置监测船舶位姿,极大降低了操作复杂度。
2.操作便捷性提升:具备设备运行动作预提示功能,操作员可直观便捷预知后续设备动作,规避运行风险,提高了操作安全性,投入使用后未发生安全事故。
3.数字化和智能化:以往操作员需紧盯作业量,保证作业量的准确,改造完成后,输入作业量数据,作业自动停止。船舶数据模型扫描后会进行存储,船舶再次靠泊作业不再需要激光雷达扫描,从数据库调取模型即可使用。
经济社会效益: 1、对产品研制单位来说,减少了改造成本,单机改造成本仅为市场价格的三分之一。 2、改造成本低,便于用户引进和推广,加快形成集群效应。 3、拓展了国产3D激光雷达在港口各场景的应用,除本场景外,在散货堆场、铁路货位线、液化罐区、集装箱场站等作业场景具有广泛推广价值。 4、经比对,该系统具备较高综合性价比,具备较强应用推广价值,有利于提高国内大型港机设备整体自动化水平。 5、备件的通用性:核心部件使用国产3D激光雷达,不受国外厂家制约及政策影响。 6、人员的自主性:本系统的研发人员均为公司内部员工,后续产品日常维护和更新迭代具备可靠保障。 7、技术的通用性:采用C++语言工具开发,不受传统厂家开发工具的技术限制。 推动行业进步: 项目为自主研发,提高一线人员知识储备和经验积累,为类似设备改造提供技术借鉴,项目团队具备了对外业务拓展能力。以科技创新提升口岸综合服务能力,促进港口从要素投入型向创新驱动型转型升级。