港口集装箱智能装卸系统解决方案

港口集装箱智能装卸系统解决方案

背景介绍

传统集装箱码头存在装卸作业的自动化水平低、资产设备和人员利用率低、信息“孤岛”、人才结构性短缺等问题；半自动化集装箱码头装卸作业所有环节都需要人工全程参与；自动化集装箱码头装卸作业又处于“预设执行、决策受控”阶段，智能化程度低，遇到非预设的特殊情况，需要人工干预，影响装卸作业整体效率和安全性。因此，综合利用多种技术手段，尤其智能测量技术，在信息全面感知和广泛互联的基础上，对集装箱码头装卸环节各作业要素进行赋能，能有效补足目前装卸工业中存在的一些短板，切实压缩人工干预比例，减少安全隐患，提升码头装卸作业的可靠度、效率、安全性和智能化水平。

方案描述

港口集装箱智能装卸系统是一个综合型、智能化工程系统，包括有大型机械设备（如门机、装船机、卸船机等）、测量感知系统、数据传输模块以及后端管理系统组成。测量感知系统是核心，通过先进的检测和传感技术实现设备对外部环境和本机状态的感知和信息获取，保障系统的安全运行。利用先进的控制算法和策略实现安全、平稳、高效的单机自动化作业和多机协同作业，通过高速网络平台进行数据共享，实现远程的状态监视、业务统计分析以及自动化控制。系统架构图如下图。

        系统架构框图

前端设备模块包括大型机械设备、测量感知系统和报警单元组成，机械设备上集成完善的机构定位信息检测模块，实时获取设备位置信息，并结合控制算法，实现自动运动的精确定位和平稳控制；测量感知系统采用高精度激光雷达和扫描云台组合而成的三维激光扫描系统、视觉及融合感知技术，实现设备本机系统对环境及作业目标信息的获取，并通过算法策略，自动生成任务指令及相关关键信息；利用激光雷达、毫米波雷达等先进的检测技术，检测到异常危险事件，控制现场报警器工作，保障智能化系统运行过程的安全性，同时利用稳定可靠的算法，进行冗余安全保护，确保系统自动运行的安全可靠。

数据传输模块由多层数据交换网络和数据存储备份设备组成，将前端设备的采集数据传输至后端管理系统，同时将重要数据进行备份。

后端管理模块包括大屏显示控制器、实时监控服务器和其他集成系统，大屏显示控制器用于远程操作现场设备，同时分区显示现场的视频影像；实时监控服务器用于显示各类传感器的状态、设备的工作状态等；系统预留与其他集成系统对接的接口，可与其他集成系统进行数据交互。

系统电源是指整个系统的供电网络，包括交流强电供电网络和直流弱电供电网络，维持整个系统的稳定供电。

参数指标

功能特点

²                      采用高分辨率、高精度的激光雷达和微秒级数据同步技术，测量精度高；

²                      先进的传感检测技术对设备外部环境及本机状态进行智能感知，保障系统的有序、安全运行；

²                      设备之间信息共享，并和主控制系统进行数据交互，通过高效的协同策略实现多台设备自动化运行；

²                      人工智能决策算法可调度多机协同高效作业；

²                      依托高速网络通道和后台管理系统，实现现场状态的实时监控、资源的合理分配和调度、数据的共享和业务统计分析，实现高效的人机交互，提升现场的管理效率和质量；

²                      高速网络平台进行实时数据共享，大数据分析统计完成业务及设备智能管控，实现全自动化控制。

²                      设备采用工业防护设计，可适应恶劣天气环境。

效果展示

测量设备实际应用现场图

集装箱三维点云图