箱位检测与自动驾驶应用方案

概述

　　经过近10年的经验积累和技术改进，唐恩科技推出新一代的港机DGPS应用方案，采用厘米级的RTK GPS定位技术，配合自主研发的集成控制器和嵌入式软件，实现设备定位、箱位检测、自动驾驶和堆场管理等功能。

　　本系统可推进设备操作自动化和作业精准化，降低司机劳动强度、提高安全性并减少事故的发生：
　　设备定位功能可实现可视化监控、设备调度和路线规划、轨迹回放和作业分析等功能；
　　箱位检测功能可与码头作业系统集成，实时确定作业箱位是否准确，实现堆场管理；
　　自动驾驶功能可实现大车自动纠偏、三维防撞，避免损坏供电系统、碰撞集卡等；

架构

　　GPS差分基准站：DGPS基站安装在码头高点，可通过电台或WIFI网络分发差分数据；

　　局域无线定位系统：基于5.8G无线定位技术，通过类似GPS的方式对GPS不能覆盖的区域进行高精度定位；

　　差分移动站/集成控制器：安装于作业机械（RTG、RMG、正面吊等）的电气房，链接PLC和电机编码器。将箱位数据传送给TOS终端，控制设备自动驾驶、回传设备位置和状态等实时数据。

　　无线网络和数据中心：无线网络包括电台网络和WIFI网络，可利用或扩建码头原有网络设施。数据中心包括数据库和DGPS功能服务软件，提供数据存储、可视化管理、监控调度等功能。

功能

　　位置检测：通过GPS结合编码器实时计算设备的当前位置并回传给设备管理服务器；
　　箱位检测：根据准确的大车位置结合编码器推算，准确计算当前操作箱位给TOS确认；
　　自动驾驶：通过自主专用软件控制RTG在整个港区内、各种堆场上的高精度自动纠偏；
　　三维防撞：当轮胎吊超出安全范围时发出报警或停车，监测起升高度防止“打保龄”；
　　供电保护：通过自动驾驶和防撞功能，保护油改电或纯电轮胎吊的供电设备不受损伤；
　　堆场管理：实时记录集装箱的移动和进出，准确更新集装箱堆放数据给管理系统；
　　可视化管理：全景显示堆场状况，实时更新设备位置和状态，实现可视化的作业管理；
　　（可扩展）远程监控：采集设备的状态和故障数据，实现远程监控和故障分析；

性能

箱位检测有效率
100%
Auto-steering efficiency
99.8%
位置刷新率
5～20Hz
纠偏控制刷新率
1～10Hz
定位精度
2cm
纠偏行走偏差: 启动和停止时
<±100mm
位置确认
<200ms
纠偏行走偏差：正常行走时
<±50mm
供电
220V, 110V or 24V
运行温度
-20～50℃
功耗
<25W
适应多种主流PLC Siemens, Yaskawa, Fuji, GE
支持冷藏箱、普通重箱，20尺、40尺和45尺集装箱堆场；
适应各种不规则的堆场和轨道，自适应冷冻箱场；
在二维或三维地图上实现堆场和设备管理，图形化显示设备工作状态；
可以通过无线网络远程更新地图的配置
硬件部分免维护，并支持RS232或以太网与PLC连接
提供设备运行数据库，可调阅历史运行记录，并提供与EAM系统的接口。