隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷發(fā)展，各地區(qū)的貨物貿(mào)易越發(fā)頻繁，我國(guó)的港口工業(yè)也日益發(fā)展壯大。在港口碼頭的眾多起重設(shè)備中，門座式起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱門機(jī)）有著非常重要的地位。因其具有裝卸種類多種多樣、裝卸效率高、操作方便等特點(diǎn)，大量裝備于碼頭作業(yè)區(qū)，得到了廣泛的應(yīng)用。

門機(jī)可分為上下兩大部分，即上部回轉(zhuǎn)部分和下部支承部分。上部回轉(zhuǎn)部分驅(qū)動(dòng)安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上的兩大機(jī)構(gòu)，起升機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)，用于執(zhí)行搬運(yùn)貨物；下部支承部分主要是行走機(jī)構(gòu)，用于執(zhí)行整機(jī)移動(dòng)。

門機(jī)作為大型的工程機(jī)械裝備，其作業(yè)范圍較大，傳統(tǒng)作業(yè)方式僅靠司機(jī)室內(nèi)的操作人員進(jìn)行操控，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，作業(yè)效率不能保證，還存在安全風(fēng)險(xiǎn)。隨著碼頭貨物吞吐量的不斷加大，單人單機(jī)的操作模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實(shí)需求，需要多機(jī)協(xié)同作業(yè)，提高作業(yè)效率。為了適應(yīng)當(dāng)今港口的發(fā)展需求，需要提高門機(jī)的自動(dòng)化、智能化、信息化水平，一方面減小操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升操作人員的舒適度，提升作業(yè)安全水平，體現(xiàn)以人為本的發(fā)展思想；另一方面利用先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)，以科學(xué)的方式提升作業(yè)效率，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

基于自動(dòng)化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及5G通訊技術(shù)的快速發(fā)展，集裝箱卸船機(jī)的智能化技術(shù)升級(jí)已成為可能。其中傳感器的多樣化，精確化為門機(jī)各結(jié)構(gòu)精確

定位檢測(cè)提供了支持，激光掃描成像技術(shù)等解決了3D空間下的模型重建問(wèn)題，可編程控制設(shè)備的產(chǎn)生為整個(gè)自動(dòng)化作業(yè)流程提供了支撐。所以本文從門機(jī)結(jié)構(gòu)精確定位及檢測(cè)技術(shù)，工作環(huán)境的3D可視化及運(yùn)動(dòng)路徑的最優(yōu)化，單機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行和多機(jī)協(xié)同控制，以及人機(jī)交互的等方面做了分析，提出了完整的操作控制方案，為門機(jī)智能化升級(jí)提供了理論基礎(chǔ)和可能。

1、門機(jī)智能化分析

門機(jī)智能化升級(jí)由于貨物特點(diǎn)以及門機(jī)吊具所限制，在船艙內(nèi)裝卸貨物需要分階段進(jìn)行，主要分為全自動(dòng)和半自動(dòng)，其中全自動(dòng)化流程應(yīng)用于滿倉(cāng)階段，滿足自動(dòng)抓料與卸料，且能有效避免與船艙、船舷、相鄰門機(jī)的碰撞，整個(gè)過(guò)程無(wú)需操作人員。半自動(dòng)模式主要應(yīng)用于清倉(cāng)階段，針對(duì)復(fù)雜工況，由操作員手動(dòng)選擇取料點(diǎn)并控制抓斗落到取料點(diǎn)物料上，激活半自動(dòng)控制，此控制系統(tǒng)接管起升、變幅和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的控制權(quán)，在運(yùn)行中，能有效避免與船艙、船舷、相鄰門機(jī)的碰撞，單次流程完畢后，抓斗會(huì)自動(dòng)回到原取料點(diǎn)位置重新下一次進(jìn)行作業(yè)。

在全自動(dòng)與半自動(dòng)作業(yè)過(guò)程中為保證門機(jī)運(yùn)行安全，司機(jī)可隨時(shí)手動(dòng)介入控制，檢測(cè)到司機(jī)手動(dòng)介入時(shí)立即解除自動(dòng)化控制。

由于門機(jī)空間跨度大，作業(yè)環(huán)境不穩(wěn)定，作業(yè)對(duì)象不固定以及多機(jī)干涉的特性，為門機(jī)的智能化升級(jí)提出了挑戰(zhàn)。在整個(gè)門機(jī)自動(dòng)化升級(jí)的系統(tǒng)構(gòu)成中，

我們主要拆解為以下關(guān)鍵點(diǎn)：

門機(jī)自身各結(jié)構(gòu)的精確定位及檢測(cè)技術(shù)。門機(jī)的空間體積較大，各部件尺寸較一般機(jī)械結(jié)構(gòu)也有明顯差異，所以怎樣合理并有效的反饋各結(jié)構(gòu)位姿及整體空間位姿信息是門機(jī)自動(dòng)化控制的第一步，因此門機(jī)自身的精確定位及檢測(cè)是門機(jī)智能化升級(jí)的首要問(wèn)題。

3D可視化及最優(yōu)路徑生成。3D可視化分為實(shí)際物理模型的三維重建和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像的更新，其中三維重建技術(shù)是一技術(shù)難點(diǎn)，需要考慮物體實(shí)際空間信息和重建模型信息的匹配，還要考慮自然工作環(huán)境下檢測(cè)傳感的建模精度問(wèn)題。三維重建主要用于門機(jī)最優(yōu)運(yùn)動(dòng)軌跡的生成，防止門機(jī)出現(xiàn)碰撞以及工序繁瑣，耗能耗時(shí)的問(wèn)題。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的更新是為了便于操作人員掌握實(shí)際工作狀態(tài)，便于人為做出判斷和處理。

操作系統(tǒng)的可靠性、協(xié)同性及人機(jī)交互。操作系統(tǒng)的整體可靠性主要依據(jù)單機(jī)的運(yùn)行可靠性，單機(jī)運(yùn)行可靠性提升的前提是自適應(yīng)感知內(nèi)部或外部的突發(fā)情況并做出合理的制動(dòng)措施。協(xié)同不僅是單機(jī)內(nèi)部各系統(tǒng)的協(xié)同，更多的是單機(jī)與單機(jī)之間的邏輯調(diào)用和順序動(dòng)作。另外，人機(jī)交互的可操作性，實(shí)時(shí)性是職能化操作必不可少的環(huán)節(jié)，是門機(jī)安全操作和人性化操作的保障。

2、門機(jī)精準(zhǔn)定位及檢測(cè)技術(shù)

2.1起升機(jī)構(gòu)精準(zhǔn)定位

任何起重機(jī)都依靠起升機(jī)構(gòu)來(lái)升降貨物，起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)最復(fù)雜、也是最重要的機(jī)構(gòu)，其性能直接影響整臺(tái)起重機(jī)的作業(yè)性能。起升機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、取物吊具、制動(dòng)裝置和安全裝置以及其它輔助裝置等。

在門機(jī)起升機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中增加一個(gè)多圈絕對(duì)值編碼器，多圈絕對(duì)值編碼器的定位方式準(zhǔn)確可靠，不容易受到干擾，不會(huì)在運(yùn)行過(guò)程中丟失脈沖而導(dǎo)致位置定位錯(cuò)誤；同時(shí)多圈絕對(duì)值編碼器測(cè)量值不會(huì)在設(shè)備斷電的過(guò)程中丟失，在下次上電后，原數(shù)值保持不變。這些特點(diǎn)使得絕對(duì)值編碼器在圓周運(yùn)行的過(guò)程中作為一個(gè)理想的位置測(cè)量工具。該編碼器安裝在鋼絲繩卷筒尾部，通過(guò)與原安裝在電機(jī)尾部的絕對(duì)值編碼器計(jì)算數(shù)據(jù)形成相互校驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)抓斗位置信息的確定。通過(guò)初始設(shè)定抓斗在卸料點(diǎn)的位置設(shè)定，可形成抓斗在整個(gè)全自動(dòng)化過(guò)程中的位置信息。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的校驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量位置信息與實(shí)際位置信息之間定位精度達(dá)到±50mm以內(nèi)。

2.2變幅機(jī)構(gòu)精準(zhǔn)定位

變幅機(jī)構(gòu)是用于改變吊具或起吊貨物水平幅度位置的機(jī)構(gòu)。變幅機(jī)構(gòu)可在起重量的最大、最小幅度之間運(yùn)移貨物，以擴(kuò)大作業(yè)范圍和提高工作機(jī)動(dòng)性，這種變幅是在帶載條件下運(yùn)行的，變幅過(guò)程是起重機(jī)工作周期中的一環(huán)；傳統(tǒng)變幅機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中使用的開環(huán)作業(yè)狀態(tài)，沒(méi)有變幅定位信息校驗(yàn)，因而針對(duì)變幅機(jī)構(gòu)系統(tǒng)新增一臺(tái)絕對(duì)值編碼器，安裝在變幅齒條搖架機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)齒條齒輪末端，測(cè)量變幅齒條位置信息，通過(guò)變幅齒條位置信息與臂架幅度關(guān)系確定變幅位置信息，再通過(guò)與門機(jī)力矩限制器裝置中的傾角儀傳感器檢測(cè)變幅位置信息交互以輔助絕對(duì)編碼器數(shù)值校驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量位置信息與實(shí)際位置信息之間定位精度達(dá)到±100mm以內(nèi)。在門機(jī)臂架變幅階段同時(shí)需要控制門機(jī)吊具抓斗防止在變幅反向上擺動(dòng)過(guò)大問(wèn)題，這需要精準(zhǔn)控制變幅速度，減緩抓斗擺動(dòng)幅度。

2.3回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)精準(zhǔn)定位

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是使起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分相對(duì)于非旋轉(zhuǎn)部分進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的裝置，它使懸停在空中的貨物在垂直于起重機(jī)中心軸線的平面內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而在行走機(jī)構(gòu)停止時(shí)改變貨物在水平面的位置。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)支承裝置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。

由于門機(jī)回轉(zhuǎn)的特殊性，通過(guò)中心集電滑環(huán)，實(shí)現(xiàn)水平360°回旋?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)行星輪在固定大齒圈上旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)門機(jī)上半部分進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中新增一個(gè)從動(dòng)齒輪，安裝在門機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中一個(gè)行星輪附近，該從動(dòng)齒輪與行星輪同時(shí)旋轉(zhuǎn)，在從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)軸處安裝多圈絕對(duì)值編碼器，同時(shí)該系統(tǒng)中增加2個(gè)電感式接近開關(guān)，安裝在門機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中2個(gè)行星輪附近固定，2個(gè)電感式接近開關(guān)在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上對(duì)角安裝，水平角度成180°,感應(yīng)塊只需增加一個(gè)，使每個(gè)接近開關(guān)感應(yīng)到感應(yīng)塊的位置為+90°和-90°。當(dāng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)角度時(shí)，對(duì)應(yīng)的感應(yīng)開關(guān)動(dòng)作，通過(guò)該感應(yīng)開關(guān)的動(dòng)作給回轉(zhuǎn)角度編碼器進(jìn)行賦值，結(jié)合兩個(gè)接近開關(guān)之間關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)值校驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量位置信息與實(shí)際位置信息之間定位精度達(dá)到±2°以內(nèi)。在門機(jī)回轉(zhuǎn)階段同時(shí)需要控制門機(jī)吊具抓斗防止由于回轉(zhuǎn)速度過(guò)快，抓斗因離心力作用，發(fā)生在離心力方向上的擺動(dòng)，通過(guò)精準(zhǔn)控制回轉(zhuǎn)速度，以達(dá)到減緩抓斗在離心力上的擺動(dòng)。

2.4門機(jī)行走機(jī)構(gòu)精準(zhǔn)定位

運(yùn)行機(jī)構(gòu)使整臺(tái)起重機(jī)沿著軌道進(jìn)行水平移動(dòng)以調(diào)整作業(yè)位置，從而擴(kuò)大起重機(jī)作業(yè)范圍，提高生產(chǎn)率。運(yùn)行機(jī)構(gòu)由運(yùn)行支承裝置、運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置和運(yùn)行安全裝置三個(gè)部分組成。運(yùn)行支承裝置用于承受起重機(jī)整機(jī)重量及起升載荷，并將這些載荷傳給運(yùn)行基礎(chǔ)；行驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、減速器、傳動(dòng)裝置、制動(dòng)器等，用于驅(qū)動(dòng)起重機(jī)沿軌道運(yùn)行，渦輪蝸桿減去器配合開式齒輪的傳動(dòng)方式是門座起重機(jī)最常用的傳動(dòng)裝置。

在行走機(jī)構(gòu)中，可安裝一個(gè)自由輪，在自由輪軸末端安裝絕對(duì)值編碼器，通過(guò)自由輪的半徑可以計(jì)算出走過(guò)的距離，但基于港口環(huán)境的復(fù)雜性，在作業(yè)區(qū)域門機(jī)軌道上有粉塵雜志降落在軌道上測(cè)量距離出現(xiàn)一定的誤差，結(jié)合實(shí)際需求門機(jī)定位在一定的區(qū)域范圍，門機(jī)與料斗之間聯(lián)動(dòng)需要準(zhǔn)確距離，采取RFID新技術(shù)，RFID系統(tǒng)的工作原理是：電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器的無(wú)線磁場(chǎng)后，接收到射頻信號(hào)，將芯片中的信息被動(dòng)或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率從的信號(hào)；讀寫器通過(guò)接受來(lái)自標(biāo)簽的信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行解碼后送到系統(tǒng)進(jìn)行處理；系統(tǒng)針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)。在行走輪軌道附近預(yù)埋載碼體，通過(guò)讀取碼頭預(yù)埋載碼體信息，磁釘讀寫傳感器根據(jù)感應(yīng)磁釘?shù)膬?nèi)容，反向計(jì)算編碼器定位值，計(jì)算行走距離，對(duì)編碼器的數(shù)值進(jìn)行校準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量位置信息與實(shí)際位置信息之間定位精度達(dá)到±50mm以內(nèi)。

3、3D可視化及最優(yōu)路徑生成

3D掃描成像技術(shù)的應(yīng)用和3D視場(chǎng)下的定位及目標(biāo)追蹤，是實(shí)現(xiàn)門機(jī)自動(dòng)化控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

3.1 3D激光掃描建模系統(tǒng)

3D激光掃描建模系統(tǒng)的建立是實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)的第一步，我們需要通過(guò)合適的探測(cè)方式測(cè)量及建立出實(shí)際的物理信息模型，為遠(yuǎn)程操作及自動(dòng)化運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支撐?，F(xiàn)常用的三維成像方式有深度相機(jī)、激光掃描和攝影。其中深度相機(jī)由于是利用特定頻率光線的投影，所以其難以滿足自然光條件和大范圍的三維重建。攝影雖然可以大范圍重建，但是難以直接生成深度信息，且圖像會(huì)有重疊，影響重建精度。激光掃描建模雖然在精度上低于深度相機(jī)，但是能夠在大范圍，自然光條件下使用，滿足我們的實(shí)際生產(chǎn)需求。

激光掃描能夠在自然條件下，通過(guò)激光測(cè)距原理，把激光先投射到被測(cè)物體表面，繼而反射回掃描儀內(nèi)的傳感器中，掃描儀據(jù)此計(jì)算其與物體的距離，確定物體在空間中的位置，得到三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。激光掃描數(shù)據(jù)獲取自動(dòng)化程度高，獲取全要素，精度為毫米級(jí)，滿足目標(biāo)定位需求。完整的掃描數(shù)據(jù)接入工控機(jī)，進(jìn)行3D建模，建立門機(jī)自動(dòng)化控制空間的總體模型，并且能夠觀察是否在模擬軌跡中出現(xiàn)作業(yè)動(dòng)作不完整現(xiàn)象以及出現(xiàn)安全隱患。

3.2可視化系統(tǒng)

可視化系統(tǒng)作為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的輔助監(jiān)控及感知系統(tǒng)，也有著很重要的作用，可視化系統(tǒng)相當(dāng)于控操作人員的眼睛，遠(yuǎn)控操作人員在手動(dòng)操作時(shí)，依賴于視頻監(jiān)控畫面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)情況的監(jiān)視，所以視頻系統(tǒng)應(yīng)保證視頻監(jiān)控的可靠性、穩(wěn)定性，確保遠(yuǎn)控室視頻監(jiān)控畫面的清晰流暢。

3.3最優(yōu)運(yùn)行軌跡的生成

最優(yōu)軌跡的生成是為了提供一條距離最優(yōu)且沒(méi)有障礙的運(yùn)行路徑。其核心在于如何確定抓斗的最優(yōu)行駛路徑，進(jìn)而使得裝載時(shí)間最短，所需能耗最低。最優(yōu)路徑是指在已知物料的起始位置、終止位置、環(huán)境中的障礙物分布以及舒適性指標(biāo)要求，規(guī)劃出一條與障礙物不相碰撞的且滿足抓斗的運(yùn)動(dòng)學(xué)約束、環(huán)境約束和時(shí)間約束的運(yùn)行軌跡。

在現(xiàn)有技術(shù)中，求解最優(yōu)軌跡的方法一般是先獲取實(shí)際工作環(huán)境，本方案實(shí)際的工作環(huán)境基于前面所提的3D建模系統(tǒng)，將實(shí)際工作環(huán)境作為求解區(qū)域，對(duì)物體取特定的標(biāo)志點(diǎn)和定位點(diǎn)構(gòu)建對(duì)應(yīng)的模型解空間，將針對(duì)實(shí)際物體的路徑規(guī)劃轉(zhuǎn)化為點(diǎn)位的路徑規(guī)劃。

根據(jù)抓斗和物料的的起始狀態(tài)，終止?fàn)顟B(tài)、環(huán)境中的障礙物分布以及舒適性指標(biāo)要求，構(gòu)建求解函數(shù)，并在解空間中找到符合求解函數(shù)的解，并基于這些解構(gòu)建抓斗的最優(yōu)運(yùn)動(dòng)軌跡。

最優(yōu)運(yùn)行軌跡應(yīng)滿足連續(xù)性，完整性，但是整個(gè)工作空間進(jìn)行解空間的構(gòu)建消耗計(jì)算時(shí)間。本方案將實(shí)際空間進(jìn)行分割，將無(wú)障礙物的空間和有障礙物的空間進(jìn)行分割，這樣可以去掉了目標(biāo)的周圍環(huán)境中存在障礙物的區(qū)域?qū)?yīng)的無(wú)效解，減小了使用無(wú)效解進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算量，縮短了計(jì)算時(shí)間。

4、操作系統(tǒng)的可靠性、協(xié)同性及人機(jī)交互

4.1單機(jī)可靠運(yùn)行及自適應(yīng)感知

單機(jī)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵是自適應(yīng)感知，自適應(yīng)感知主要是對(duì)外部及內(nèi)部突發(fā)危險(xiǎn)情況及特殊情況的判斷和處理。其中內(nèi)部突發(fā)情況主要包括電氣故障，機(jī)械故障，針對(duì)這一情況，門機(jī)新增一臺(tái)控制柜，新增的自動(dòng)化控制柜用于實(shí)現(xiàn)門機(jī)自動(dòng)化控制，可在危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)處于待機(jī)狀態(tài)，并與原主機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，但是不影響主機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行，主機(jī)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)同中控室進(jìn)行通訊，并且保障最基本的控制需求。

外部突發(fā)情況，主要分為防撞及危險(xiǎn)物源（人或?yàn)榻?jīng)許可的車輛等）入侵，通過(guò)新增一臺(tái)機(jī)下控制箱，采集大車激光防撞信號(hào)和RFID磁釘系統(tǒng)信號(hào)，然后通過(guò)中心滑環(huán)的以太網(wǎng)接口傳送到機(jī)上新增自動(dòng)化控制柜內(nèi)PLC。另外，我們需要在視頻系統(tǒng)中自動(dòng)判斷出危險(xiǎn)物源入侵，此時(shí)會(huì)有危險(xiǎn)等級(jí)較高的信號(hào)傳送給中控室，中控室控制相應(yīng)區(qū)域的主機(jī)控制系統(tǒng)，使得相應(yīng)區(qū)域做出安全的措施。

4.2多機(jī)協(xié)同控制

多機(jī)協(xié)同控制的前提是單機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，由于單機(jī)運(yùn)行涉及到門機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，門機(jī)位置的閉環(huán)反饋系統(tǒng)，目標(biāo)物的3D建模系統(tǒng)。所以如何使得單機(jī)下的多系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行是門機(jī)智能化升級(jí)的又一關(guān)鍵問(wèn)題。不同于單機(jī)協(xié)調(diào)，多機(jī)協(xié)同更加關(guān)注多機(jī)系統(tǒng)下的邏輯調(diào)用和順序運(yùn)行，多機(jī)協(xié)同作業(yè)在單機(jī)自動(dòng)化的程度上更進(jìn)一步。采用總線控制方式，其中中控室控制器作為主站，門機(jī)處的自動(dòng)控制器作為從站，通過(guò)中控室上位控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和作業(yè)調(diào)度管理系統(tǒng)的對(duì)接。通過(guò)多機(jī)協(xié)同算法、門機(jī)自動(dòng)避障策略和路徑規(guī)劃算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)門機(jī)最優(yōu)作業(yè)路徑的規(guī)劃、多門機(jī)全自動(dòng)調(diào)度以及料斗位置的規(guī)劃，滿足現(xiàn)場(chǎng)各種作業(yè)工況。通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)寫入可靠的安全防護(hù)系統(tǒng)和策略，保障多門機(jī)協(xié)同作業(yè)的安全可靠。

4.3人機(jī)交互的實(shí)現(xiàn)

人機(jī)交互需要滿足信息感知，信息處理，還需要滿足信息通訊，通訊是指令傳遞和信息傳輸?shù)年P(guān)鍵，現(xiàn)有工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域多采用以太網(wǎng)通訊。為了滿足機(jī)上機(jī)下視頻信號(hào)和控制信號(hào)的通訊需求，人機(jī)交互可操作性的提升，借助可靠的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，將信息和數(shù)據(jù)匯總到地面中控室，通過(guò)主站服務(wù)器對(duì)各門機(jī)的信息進(jìn)行處理，將處理結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給各門機(jī)控制系統(tǒng)，執(zhí)行相應(yīng)的命令。中控室配置了遠(yuǎn)程操作臺(tái)，實(shí)現(xiàn)操作者遠(yuǎn)程操控門機(jī)進(jìn)行作業(yè)。

5、結(jié)語(yǔ)

綜上所述,近年來(lái),中國(guó)在積極實(shí)施社會(huì)主義現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的過(guò)程中,港口門機(jī)的智能化的水平也大大提高,在這些狀況下,中國(guó)現(xiàn)代港呈現(xiàn)出了大型化、自動(dòng)化和智能化的特征,也給中國(guó)的進(jìn)出口國(guó)際貿(mào)易活動(dòng)帶來(lái)了極大的方便。本文所提出的門機(jī)智能化控制方案從門機(jī)結(jié)構(gòu)精確定位及檢測(cè)技術(shù)，工作環(huán)境的3D可視化及運(yùn)動(dòng)路徑的最優(yōu)化，單機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行和多機(jī)協(xié)同控制，以及人機(jī)交互的等方面做了分析，提出了完整的操作控制方案，為門機(jī)智能化升級(jí)提供了理論基礎(chǔ)和可能。但是其中仍然存在一些技術(shù)難題，例如危險(xiǎn)物源的判斷及處理，實(shí)際物理模型的改變和重建模型在時(shí)間維度的統(tǒng)一等。我們希望在自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展的今后，為門機(jī)的智能化操作提供更多的技術(shù)支撐。