自动化轨道吊全自主关键技术研究与应用
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完成单位:青岛新前湾集装箱码头有限责任公司,青岛港国际股份有限公司,天津市川丰电气技术有限责任公司,北京和利时智能技术有限公司,深圳市英威腾电气股份有限公司,利维智能(深圳)有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-T-***
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
张连钢、张 峰、李永翠、修方强、杨天学、李 波、刘方超、秦洪建、王心成、丁 倩、苑宏凯、王 伟、齐 斌、王红宾、沈 文、徐 驰、张常江、周 林
项目概况
本项目以党的二十大报告提出“坚决打赢关键核心技术攻坚战,以高水平科技自立自强推动经济社会发展”为导向,山东港口青岛港全自动化集装箱码头以三期工程建设为依托,针对目前国内港口自动化轨道吊电控系统严重依赖国外技术,轨道吊运行状态自动检测监测技术不匹配等难题,立足于自动化码头关键设备国产化重大需求,集智汇聚工业自动化、高端装备制造、电控系统开发,采用PLC引擎、以太网、矢量控制算法、三维点云建模以及视觉AI识别和现场验证等技术,开展自动化轨道吊关键技术全自主国产化示范应用。主要研究内容如下:
(1)突破了电控元器件验证、降额设计、热设计、三防、电磁兼容设计、故障自诊断及容错设计技术,提出了PLC的组态程序的调试方法、变频器高精度电机互感辨识方法,构建了基于双机架冗余架构PLC的自动化轨道吊全国产电控系统,实现了自动化轨道吊的精准控制和电控系统的国产化规模替代。
(2)研制了多设备多模态自动交互检测装置,开发了基于国产激光扫描仪的高精度智能感知系统,构建了多技术路线冗余的安全防护机制,提高了吊具姿态、堆场轮廓、轨道障碍物、集卡状态和托盘形式等多场景的感知精准度。
(3)提出了融合步进控制和容积计算的润滑脂流量计算方法,构建了轨道吊传动系统故障机理模型库,建立了全生命周期智能识别、诊断与预报预警运维系统,提高了设备运行的安全可靠性。
通过本项目研发实施,突破国外公司对全自动化码头软件系统、大型港机设备控制系统等的垄断和封锁,实现关键技术完全自主可控和系统的国产化替代,改变过去港口码头关键核心技术长期依赖国外现状,降低港口信息化底层技术、电控系统、物理感知系统等被国外限制的风险,进一步提升中国在全球港口的话语权,占领智慧港口核心技术发展的制高点,实现我国港口领域高水平科技自立自强。
项目获国际发明专利1件、国家发明专利10件、实用新型专利4件,登记软件著作权7项,发表专业学术论文2篇,发布国家标准1项、行业标准1项、团体标准1项。


