輪胎式集裝箱龍門起重機堆場自動化改造工藝方案
一、總體方案設計
- 系統(tǒng)架構
采用“遠程集中控制+單機自動化”模式，通過碼頭生產(chǎn)管理系統(tǒng)（TMS）與RTG自動化系統(tǒng)（ACCS）對接，實現(xiàn)任務分配、路徑規(guī)劃及設備協(xié)同控制。- 核心模塊：遠程操控臺、微波/光纖通信系統(tǒng)、堆場輪廓掃描系統(tǒng)、吊具自動檢測系統(tǒng)。
- 人機比例優(yōu)化：1名操作員可管理3-5臺設備，作業(yè)效率提升3倍。
- 能源優(yōu)化
- 油改電技術：拆除柴油機組，采用電纜卷筒供電或滑觸線供電，降低能耗50%以上，減少碳排放。
- 混合動力方案：保留小型柴油發(fā)電機作為備用電源，結合電池組回收制動能量，實現(xiàn)低速作業(yè)零排放。
二、關鍵技術實施
- 定位與導航系統(tǒng)
- 大車定位：采用格雷母線（精度±5mm）或激光雷達冗余定位，確保堆場路徑精準。
- 吊具控制：絕對值編碼器+激光測距雙系統(tǒng)，實現(xiàn)吊具高度與箱體匹配誤差≤10mm。
- 通信與視頻監(jiān)控
- 通信方式：優(yōu)先選擇光纖（抗干擾強）或漏波電纜（靈活性高），確保數(shù)據(jù)傳輸延遲＜100ms。
- 視頻系統(tǒng)：360°全景攝像頭覆蓋作業(yè)區(qū)域，支持AI異常檢測（如集卡闖入、吊具偏移），畫面延遲≤200ms。
- 安全防護技術
- 防碰撞系統(tǒng)：堆場輪廓掃描儀實時監(jiān)測集裝箱堆疊高度，大車防撞雷達（安全距離0.5m）與小車路徑優(yōu)化（防“打保齡”）。
- 緊急制動：吊具接近集卡時自動切換至人工模式，確保最后0.5m操作由人工干預。
三、實施步驟與驗收標準
- 改造階段
- 硬件升級：加裝傳感器、電纜卷筒、地面插座箱及防風錨定裝置。
- 軟件集成：調試自動化控制系統(tǒng)（ACCS）與TMS接口，模擬1000次虛擬作業(yè)測試。
- 驗收指標
- 定位精度：大車±10mm，吊具高度±5mm。
- 作業(yè)效率：單箱裝卸時間≤1.5分鐘，堆場利用率提升20%。
- 安全冗余：雙系統(tǒng)故障時自動觸發(fā)緊急停機，誤報率＜0.1%。
四、經(jīng)濟效益分析
- 成本節(jié)約
- 人工成本：減少60%-70%操作人員，靜態(tài)投資回收期約3.5年（以20臺改造為例）。
- 能耗成本：混合動力方案年省柴油500噸，減排CO? 1800噸。
- 智能化升級
- 支持未來擴展無人集卡對接，兼容5G遠程操控與AI調度系統(tǒng)。
五、典型應用案例
- 泰國和黃碼頭：7臺RTG改造為全自動ARTG，堆場堆高11層，作業(yè)效率提升40%。
- 陽邏港一期：9臺龍門吊油電混合改造，年減排1800噸CO?。
通過上述方案，輪胎式龍門起重機堆場可實現(xiàn)從人工操作到全自動化的轉型，顯著提升效率、降低成本并符合綠色港口發(fā)展趨勢。
