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攻克传统集装箱码头数智瓶颈,助推产业腾笼换鸟

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成果主要完成人

郑 淳、洪伟梁、李圭昊、张 滨、刘嘉熙、俞钱健、胡孙楼、陈 袁

项目概况

项目针对传统集装箱码头自动化改造存在的难点开展技术攻关。经过探索研究,初步形成了堆场设备自动化技术路径:毫米波无线通讯技术+北斗感知+四绳轮胎吊自动化技术+远控平台的技术方案,为传统集装箱码头设备自动化改造提供可复制方案。 (1)毫米波无线通讯技术 轮胎吊转场灵活,但不适宜铺设光纤网络,要实现轮胎吊自动化作业、过道、转场控制,需建立全场覆盖、高可靠性、低延时、高带宽的无线通讯系统。根据公司的场地高架滑触线供电优势和毫米波的技术特点,采用V波毫米波段融合5.8G Wlan无线通讯方案,不改变原有的场地基础设施,相比毫米波成本减少1000万左右。该通讯方式具有低延时,高带宽,低丢包率特点,延时低于10ms,带宽高达900M,丢包率低于1/10万,各项指标均满足龙门吊远控通讯要求,为传统码头场地龙门吊自动化改造提供通讯解决方案,该通讯方式在国内属于首次。 (2)北斗感知 基于北斗高精度定位技术实现港区移动设备的全流程感知。目前港区内安装北斗定位终端379台,覆盖了港区流动机械定位感知。根据设备实时定位信息数据和卫星定位数据应用平台,我们开发了电子围栏功能,利用电子围栏来将港区移动设备的位置信息和堆场贝位等作业信息联系起来,从而获取作业集卡抵达、驶离等触发节点信息。同时,采用北斗定位天线代替地下预埋磁钉,进行轮胎吊行走位置、姿态的信息获取,结合堆场位置数据,拟合大车行进路径,实时检测调整大车姿态,结合激光和视觉防撞功能,确保轮胎吊安全行驶。 (3)四绳轮胎吊自动化技术 针对四绳轮胎吊吊具防摇技术难点,通过吊具检测,系统辨识,卡尔曼滤波模块,运动规划,主动消摆,抗干扰控制等实现吊具主动防摇。同时依据深度视觉、激光雷达、惯导多传感器器感知数据,融合算法,实时检测目标位置,动态抓放箱,实现包括外集卡、首层箱叠箱在内的全流程自动化作业。 (4)远控平台 在自动化改造前期探索过程中,参与公司改造厂商有多家,港迪智能、三一海工、上海振华、驭矩等。不同品牌方自动化控制系统方案不同,无法兼容,不便管理且资源未得到充分利用的问题日益突出。 为了解决不同品牌方自动化控制系统无法兼容同平台共用问题,我们联合智港通公司共同研发的远程智能控制系统首次在我司成功上线,标志着未来远控系统将实现自主可控,且可对接任意品牌方的自动化系统。同时,我们制定了一套标准、开放的交互协议,实现不同厂商之间信息互联。