港口技術(shù)研究前沿

1、2014年2月于青島 港口物流技術(shù)研究前沿港口物流技術(shù)研究前沿 主講內(nèi)容 一、港口裝卸關(guān)鍵裝備的研究前沿 二、大型港口機(jī)械防風(fēng)安全性能與試驗(yàn)研究 三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù) 四、“智慧港口”解決方案 五、港口節(jié)能技術(shù) 全全 場場 自自 動(dòng)動(dòng) 化化 調(diào)調(diào) 度度 （1 1）集裝箱港口生產(chǎn)過程自動(dòng)化）集裝箱港口生產(chǎn)過程自動(dòng)化 德國漢堡哈拉港德國漢堡哈拉港 l實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝卸船、自動(dòng)化運(yùn)輸、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝卸船、自動(dòng)化運(yùn)輸、 自動(dòng)化堆放的聯(lián)調(diào)與控制；自動(dòng)化堆放的聯(lián)調(diào)與控制； l系統(tǒng)特點(diǎn)系統(tǒng)特點(diǎn): 高、低軌道龍門吊（高、低軌道龍門吊（RMG） 自動(dòng)導(dǎo)向小車（自動(dòng)導(dǎo)向小車（AGV） 高高 低低 RMG

2、3 ECT碼頭（荷蘭） 4 一、港口裝卸技術(shù) 在外高橋二期碼頭，建造一個(gè)世界一流的全自動(dòng)、無人化集在外高橋二期碼頭，建造一個(gè)世界一流的全自動(dòng)、無人化集 裝箱智能化空箱堆場。裝箱智能化空箱堆場。 自動(dòng)化無人堆場規(guī)模：自動(dòng)化無人堆場規(guī)模： 占地面積：占地面積：263.85m263.85m245.24m245.24m6450664506 堆場垛數(shù)：五條自動(dòng)化堆垛；一期建設(shè)堆場垛數(shù)：五條自動(dòng)化堆垛；一期建設(shè)2 2條；二期建設(shè)條；二期建設(shè)3 3條。條。 生產(chǎn)能力：一期生產(chǎn)能力：一期64.764.7萬標(biāo)箱（年通過）；二期萬標(biāo)箱（年通過）；二期70.9670.96萬標(biāo)箱。萬標(biāo)箱。 作業(yè)效率：比目前堆高機(jī)作業(yè)

3、能力提高作業(yè)效率：比目前堆高機(jī)作業(yè)能力提高2020以上。以上。 我國自動(dòng)化無人堆場系統(tǒng)與自動(dòng)化裝卸技術(shù)我國自動(dòng)化無人堆場系統(tǒng)與自動(dòng)化裝卸技術(shù) 一、港口裝卸技術(shù) 五個(gè)自動(dòng)堆跺，每跺配備1臺高架RMG，用于自動(dòng)堆取； 堆場兩端各配置3個(gè)低架RMG，用于集卡裝卸； 高架RMG 中轉(zhuǎn)平臺 中轉(zhuǎn)平臺 低架RMG 低架低架RMG運(yùn)運(yùn) 動(dòng)方向動(dòng)方向 集卡車道 集卡車道 高架高架RMG運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 方向方向 智能智能 道口道口 我國自動(dòng)化無人堆場系統(tǒng)與自動(dòng)化裝卸技術(shù)我國自動(dòng)化無人堆場系統(tǒng)與自動(dòng)化裝卸技術(shù) 一、港口裝卸技術(shù) 低架低架RMGRMG：負(fù)責(zé)集裝箱從集卡與中轉(zhuǎn)平臺間的吊運(yùn)；：負(fù)責(zé)集裝箱從集卡與中轉(zhuǎn)平臺間的吊

4、運(yùn)； 高架高架RMGRMG：將兩端中轉(zhuǎn)平臺上的集裝箱吊起自動(dòng)堆放。：將兩端中轉(zhuǎn)平臺上的集裝箱吊起自動(dòng)堆放。 低架低架RMG 固定轉(zhuǎn)接平臺固定轉(zhuǎn)接平臺 高架高架RMG 工藝工藝 我國自動(dòng)化無人堆場系統(tǒng)與自動(dòng)化裝卸技術(shù)我國自動(dòng)化無人堆場系統(tǒng)與自動(dòng)化裝卸技術(shù) 一、港口裝卸技術(shù) 我國自動(dòng)化無人堆場系統(tǒng)與自動(dòng)化裝卸技術(shù)我國自動(dòng)化無人堆場系統(tǒng)與自動(dòng)化裝卸技術(shù) 自動(dòng)化堆場工藝方案特點(diǎn)自動(dòng)化堆場工藝方案特點(diǎn): 將垂直作業(yè)與水平作業(yè)分開，集卡不進(jìn)入堆放區(qū)，將垂直作業(yè)與水平作業(yè)分開，集卡不進(jìn)入堆放區(qū)， 堆場人機(jī)分開，高效、安全；堆場人機(jī)分開，高效、安全； 將集卡裝卸作業(yè)（低架將集卡裝卸作業(yè)（低架RMG）與堆場作業(yè)

5、（高架）與堆場作業(yè)（高架 RMG）過程分開，解決集卡裝卸定位的對準(zhǔn)效率；）過程分開，解決集卡裝卸定位的對準(zhǔn)效率； 利用中轉(zhuǎn)平臺，解決水平運(yùn)輸作業(yè)與垂直堆場作業(yè)利用中轉(zhuǎn)平臺，解決水平運(yùn)輸作業(yè)與垂直堆場作業(yè) 的生產(chǎn)能力平衡問題。的生產(chǎn)能力平衡問題。 一、港口裝卸技術(shù) 我國自動(dòng)化無人堆場系統(tǒng)與自動(dòng)化裝卸技術(shù)我國自動(dòng)化無人堆場系統(tǒng)與自動(dòng)化裝卸技術(shù) 大跨度：研制出軌距大跨度：研制出軌距42 米、高度米、高度23米的大型剛米的大型剛 性軌吊；性軌吊； 高效率：雙小車全自動(dòng)高效率：雙小車全自動(dòng) 控制、高效吊裝；小車控制、高效吊裝；小車 速度可達(dá)速度可達(dá)85米米/分，大分，大 車速度可達(dá)車速度可達(dá)150米米/

6、分。分。 各項(xiàng)參數(shù)均為世界領(lǐng)先各項(xiàng)參數(shù)均為世界領(lǐng)先 近十年來中國沿海港口集裝箱吞吐量增長率一直保持在近十年來中國沿海港口集裝箱吞吐量增長率一直保持在 30%30%左右。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的步伐進(jìn)一步加快，國際貿(mào)易快左右。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的步伐進(jìn)一步加快，國際貿(mào)易快 速發(fā)展，集裝箱運(yùn)輸以其高效、便捷、安全的特點(diǎn)成為交通速發(fā)展，集裝箱運(yùn)輸以其高效、便捷、安全的特點(diǎn)成為交通 運(yùn)輸現(xiàn)代化的重要形式。在發(fā)展的過程中，廣大客戶也對集運(yùn)輸現(xiàn)代化的重要形式。在發(fā)展的過程中，廣大客戶也對集 裝箱物流提出了新的需求。裝箱物流提出了新的需求。 （2）集裝箱電子標(biāo)簽系統(tǒng)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 物流作為現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的重要組成部分，各行各業(yè)

7、對降低物流作為現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的重要組成部分，各行各業(yè)對降低 物流成本，提高物流的透明度提出了更高的要求。物流成本，提高物流的透明度提出了更高的要求。 然而，目前的集裝箱物流過程中集裝箱自身不載有信息，然而，目前的集裝箱物流過程中集裝箱自身不載有信息， 信息的傳遞還依賴于傳統(tǒng)方式。集裝箱的流向、流轉(zhuǎn)和識別信息的傳遞還依賴于傳統(tǒng)方式。集裝箱的流向、流轉(zhuǎn)和識別 基本上還是處于人工、半人工狀態(tài)。基本上還是處于人工、半人工狀態(tài)。 信息化需求信息化需求 近年來不斷發(fā)生的恐怖襲擊事件以及偷渡、走私、失竊近年來不斷發(fā)生的恐怖襲擊事件以及偷渡、走私、失竊 問題，引起了全球各界的廣泛關(guān)注。特別是，全球集裝箱物問題，引

8、起了全球各界的廣泛關(guān)注。特別是，全球集裝箱物 流安全保障形勢相當(dāng)嚴(yán)峻。世界各國都高度重視集裝箱物流流安全保障形勢相當(dāng)嚴(yán)峻。世界各國都高度重視集裝箱物流 的安全。的安全。 安全需求安全需求 事件一：事件一：據(jù)據(jù)西雅圖時(shí)報(bào)西雅圖時(shí)報(bào)20072007年年4 4月月5 5日報(bào)道，美國華盛頓日報(bào)道，美國華盛頓 海關(guān)當(dāng)天凌晨在西雅圖一個(gè)集裝箱碼頭抓獲了海關(guān)當(dāng)天凌晨在西雅圖一個(gè)集裝箱碼頭抓獲了2222名偷渡客，名偷渡客， 這批偷渡客躲藏在一個(gè)這批偷渡客躲藏在一個(gè)4040英尺集裝箱內(nèi)。英尺集裝箱內(nèi)。 事件二事件二: : 據(jù)據(jù)歐洲日報(bào)歐洲日報(bào) 20082008年年4 4月月1212日日 報(bào)道，泰國當(dāng)?shù)貓?bào)道，泰國

9、當(dāng)?shù)?9 9日發(fā)生了日發(fā)生了5454名名 緬甸偷渡客被悶緬甸偷渡客被悶 死在集裝箱內(nèi)的死在集裝箱內(nèi)的 慘劇。慘劇。 事件三：事件三：據(jù)上海據(jù)上海勞動(dòng)報(bào)勞動(dòng)報(bào)20082008年年7 7月月2 2日報(bào)道，僅一名卡日報(bào)道，僅一名卡 車司機(jī)盜竊集裝箱貨物價(jià)值超過百萬元。車司機(jī)盜竊集裝箱貨物價(jià)值超過百萬元。 此外，相關(guān)資料顯示，美國一年在集裝箱貨物失竊方面的此外，相關(guān)資料顯示，美國一年在集裝箱貨物失竊方面的 損失達(dá)損失達(dá)140140億美元。億美元。 事件四：2008年1月底，在日本發(fā)生的因食用中國餃子而產(chǎn)生農(nóng)藥中毒事件引 起了國際社會(huì)對于食品安全的廣泛關(guān)注，中日雙方共同就此事展開了調(diào)查。 日本東洋經(jīng)濟(jì)周

10、刊報(bào)道稱： 日本食品行業(yè)人士分析認(rèn)為，餃 子中毒事件的根源極有可能出現(xiàn) 在漫長的運(yùn)輸和保管過程中。因 此確保食品安全不僅需要對生產(chǎn) 過程進(jìn)行科學(xué)管理,更需要對物流 過程進(jìn)行有效監(jiān)控。 電子標(biāo)簽電子標(biāo)簽 有源電子標(biāo)簽，可讀寫，32k字節(jié)存儲 容量； 具備電子標(biāo)簽和電子門封雙重功能; 實(shí)現(xiàn)了EDI/GPS數(shù)據(jù)的有機(jī)融合; 改進(jìn)天線結(jié)構(gòu)、采用吸波材料，解決了 金屬體表面對無線電波信號產(chǎn)生強(qiáng)反射 而引起的多徑效應(yīng)和逆向電磁波干擾等 問題； 進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)，可循環(huán)使用，使用壽 命可達(dá)10年； 采用定時(shí)激活和無源激活相結(jié)合的雙激 活機(jī)制，大大減少了不必要的電池?fù)p耗 采用一種自適應(yīng)調(diào)整分槽時(shí)間窗的算法 來有

11、效地解決多標(biāo)簽碰撞問題 一、港口裝卸技術(shù) 集裝箱電子標(biāo)簽自動(dòng)識別系統(tǒng)集裝箱電子標(biāo)簽自動(dòng)識別系統(tǒng) （2 2）集裝箱電子標(biāo)簽系統(tǒng)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）集裝箱電子標(biāo)簽系統(tǒng)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 一、港口裝卸技術(shù) 1）集裝箱電子標(biāo)簽智能識別系統(tǒng) 道口道口 堆場堆場 中控室中控室 碼頭碼頭 （2 2）集裝箱電子標(biāo)簽系統(tǒng)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）集裝箱電子標(biāo)簽系統(tǒng)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 一、港口裝卸技術(shù) 2 2）基于電子標(biāo)簽自動(dòng)識別系統(tǒng)的港口信息安全管理技術(shù)）基于電子標(biāo)簽自動(dòng)識別系統(tǒng)的港口信息安全管理技術(shù) 建設(shè)滿足內(nèi)貿(mào)集裝箱電子標(biāo)簽示范系統(tǒng)需求的多級安全性機(jī)建設(shè)滿足內(nèi)貿(mào)集裝箱電子標(biāo)簽示范系統(tǒng)需求的多級安全性機(jī) 制，建立安全認(rèn)證系統(tǒng)和日志分析系統(tǒng)。制，建

12、立安全認(rèn)證系統(tǒng)和日志分析系統(tǒng)。 保證電子標(biāo)簽和讀寫器之間空中接口的信息傳輸安全技術(shù)，保證電子標(biāo)簽和讀寫器之間空中接口的信息傳輸安全技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)信息的加密存儲和傳輸，對電子標(biāo)簽實(shí)施寫操作時(shí)的授實(shí)現(xiàn)信息的加密存儲和傳輸，對電子標(biāo)簽實(shí)施寫操作時(shí)的授 權(quán)寫入驗(yàn)證；權(quán)寫入驗(yàn)證； 電子標(biāo)簽讀寫器和主機(jī)間的信息通信加密技術(shù)；電子標(biāo)簽讀寫器和主機(jī)間的信息通信加密技術(shù)； 無線通信系統(tǒng)間的信息傳輸安全性保障技術(shù)；無線通信系統(tǒng)間的信息傳輸安全性保障技術(shù)； 集裝箱信息實(shí)時(shí)交換系統(tǒng)中的安全支撐系統(tǒng)。集裝箱信息實(shí)時(shí)交換系統(tǒng)中的安全支撐系統(tǒng)。 （2 2）集裝箱電子標(biāo)簽系統(tǒng)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）集裝箱電子標(biāo)簽系統(tǒng)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 一、港口裝

13、卸技術(shù) 4）研究建立電子標(biāo)簽的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)草案 在大量的工業(yè)性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過技術(shù)方案的完善和提 高，研究建立中國內(nèi)貿(mào)集裝箱電子標(biāo)簽相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 進(jìn)而為申請國際標(biāo)準(zhǔn)作出努力。 3 3） 電子封條與電子標(biāo)簽的連接系統(tǒng)電子封條與電子標(biāo)簽的連接系統(tǒng) 建立了電子封條與電子標(biāo)簽的連接系統(tǒng)；建立了電子封條與電子標(biāo)簽的連接系統(tǒng)； 能夠?qū)崟r(shí)記錄集裝箱開關(guān)門的次數(shù)和時(shí)間，將集裝箱開關(guān)門的能夠?qū)崟r(shí)記錄集裝箱開關(guān)門的次數(shù)和時(shí)間，將集裝箱開關(guān)門的 相關(guān)信息無縫接入集裝箱電子標(biāo)簽系統(tǒng)中，在各種場合中能夠相關(guān)信息無縫接入集裝箱電子標(biāo)簽系統(tǒng)中，在各種場合中能夠 實(shí)時(shí)讀取。實(shí)時(shí)讀取。 （2 2）集裝箱電子標(biāo)簽系統(tǒng)與技術(shù)

14、標(biāo)準(zhǔn)）集裝箱電子標(biāo)簽系統(tǒng)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 一、港口裝卸技術(shù) 世界散貨裝船機(jī)的處理能力已達(dá)每小時(shí)8000噸； 世界散貨卸船機(jī)的處理能力已達(dá)每小時(shí)5600噸。 一批自動(dòng)化、數(shù)字化的散貨裝卸設(shè)備已經(jīng)開始在碼頭上得到 使用。 （3 3）散貨物流裝備技術(shù)）散貨物流裝備技術(shù)發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢 1）裝卸設(shè)備大型化、數(shù)字化、高效化 一、港口裝卸技術(shù) （3 3）散貨物流裝備技術(shù)）散貨物流裝備技術(shù)發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢 2）虛擬樣機(jī)及數(shù)字化工廠技術(shù)的應(yīng)用不斷發(fā)展 3）碼頭裝卸作業(yè)管理和監(jiān)控的數(shù)字化、智能化 虛擬樣機(jī)技術(shù)是一種計(jì)算機(jī)數(shù)字模型，它采用具有真實(shí)感的虛擬 樣機(jī)來代替物理產(chǎn)品，用來對所開發(fā)產(chǎn)品的全壽命周期，如設(shè)計(jì) 、制造

15、、運(yùn)行狀態(tài)和功能特性等進(jìn)行展示、分析和測試。國際上 在飛機(jī)、汽車制造等行業(yè)得到應(yīng)用。 在集裝箱碼頭，大力推進(jìn)數(shù)字化、智能化管理的同時(shí)，散貨碼頭 也逐步推進(jìn)數(shù)字化、智能化的管理技術(shù)。綜合應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遠(yuǎn) 程監(jiān)控和檢測技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)以及計(jì)算機(jī)仿真、智能輔助決 策等技術(shù)，建立散貨碼頭的自動(dòng)化、智能化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對整 個(gè)系統(tǒng)生產(chǎn)全過程監(jiān)測、控制、維護(hù)和管理決策的功能。 一、港口裝卸技術(shù) 基于知識工程（KBE）技術(shù)的高效裝備設(shè)計(jì)與開發(fā)； 高效全自動(dòng)抓斗卸船機(jī)的擺動(dòng)控制與自動(dòng)拋料技術(shù)； 面向不同船型、物料的卸船路徑智能規(guī)劃技術(shù)； 最佳卸船路徑自動(dòng)選擇技術(shù)； 物料面檢測及取料點(diǎn)自動(dòng)選擇技術(shù)； 抓斗同步

16、均衡技術(shù)； 小車位置、起升位置自動(dòng)檢測技術(shù)； 抓斗防碰撞安全技術(shù)。 （3 3）散貨物流裝備技術(shù)）散貨物流裝備技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 1）大型、高效的散貨自動(dòng)化抓斗卸船機(jī)研發(fā) 一、港口裝卸技術(shù) 基于圖像處理技術(shù)的散貨智能堆取料技術(shù)； 斗輪取料系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)； 斗輪機(jī)智能化管理技術(shù)； 斗輪散貨物料的傳感檢測技術(shù)； 斗輪堆取自動(dòng)操作運(yùn)動(dòng)規(guī)劃控制技術(shù)； 斗輪機(jī)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析與優(yōu)化； 斗輪機(jī)綠色生產(chǎn)工藝研究。 2）自動(dòng)斗輪堆取料機(jī)及堆取工藝系統(tǒng)的研發(fā) （3 3）散貨物流裝備技術(shù)）散貨物流裝備技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 近些年，起重機(jī)由于遭受臺近些年，起重機(jī)由于遭受臺 風(fēng)或颶風(fēng)侵襲而引起的風(fēng)災(zāi)風(fēng)或颶風(fēng)侵襲而

17、引起的風(fēng)災(zāi) 事故不斷發(fā)生，不但直接影事故不斷發(fā)生，不但直接影 響了碼頭正常的生產(chǎn)秩序，響了碼頭正常的生產(chǎn)秩序， 同時(shí)也給港口企業(yè)造成嚴(yán)重同時(shí)也給港口企業(yè)造成嚴(yán)重 的經(jīng)濟(jì)損失，而且還造成人的經(jīng)濟(jì)損失，而且還造成人 員傷亡。員傷亡。 右圖所示，右圖所示， 2003 2003年釜山的年釜山的“ 鳴蟬鳴蟬”臺風(fēng)，瞬間達(dá)狂風(fēng)刮臺風(fēng)，瞬間達(dá)狂風(fēng)刮 倒了釜山港區(qū)集裝箱碼頭的倒了釜山港區(qū)集裝箱碼頭的 1010多臺岸邊集裝箱起重機(jī)。多臺岸邊集裝箱起重機(jī)。 現(xiàn)狀與背景現(xiàn)狀與背景 當(dāng)前起重機(jī)防風(fēng)技術(shù)的不足： 當(dāng)前國內(nèi)外港口防風(fēng)措施基本上局限于被動(dòng)的預(yù)防，還 未達(dá)到主動(dòng)防御。 目前對起重機(jī)結(jié)構(gòu)的風(fēng)振特性的研究還比較缺

18、乏，無法 有效指導(dǎo)起重機(jī)的設(shè)計(jì)與制造。 目前對于港口機(jī)械群的風(fēng)場研究較為缺乏，忽視起重機(jī) 組群實(shí)現(xiàn)主動(dòng)防風(fēng)的重要性。 現(xiàn)狀與背景現(xiàn)狀與背景 超巴拿馬型岸橋數(shù)值風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)(三臺岸橋10米間距) p工況：三臺岸橋10米間距，在非工作狀態(tài)最大設(shè)計(jì)風(fēng)速55m/s、風(fēng)向 與大車軌道平行、大臂放平情況 岸橋結(jié)構(gòu)表面風(fēng)載荷壓力場分布岸橋大梁水平面上X方向速度分布 分析分析：第二、三臺岸橋的各箱形構(gòu)件和機(jī)器房的表面壓力較第一臺普第二、三臺岸橋的各箱形構(gòu)件和機(jī)器房的表面壓力較第一臺普 遍較?。谎仫L(fēng)速方向，第二臺岸橋大部分結(jié)構(gòu)都處在第一臺岸橋?qū)︼L(fēng)遍較?。谎仫L(fēng)速方向，第二臺岸橋大部分結(jié)構(gòu)都處在第一臺岸橋?qū)︼L(fēng) 場的影響

19、區(qū)域，三臺岸橋各自周圍流場有部分交疊區(qū)域場的影響區(qū)域，三臺岸橋各自周圍流場有部分交疊區(qū)域。 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) （1 1）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬岸橋岸橋 超巴拿馬型岸橋數(shù)值風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)超巴拿馬型岸橋數(shù)值風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)( (三臺岸橋三臺岸橋3 30 0米間距米間距) ) p工況：三臺岸橋30米間距，在非工作狀態(tài)最大設(shè)計(jì)風(fēng)速55m/s、風(fēng)向 與大車軌道平行、大臂放平情況 三臺岸橋表面風(fēng)載荷壓力場分布情況 岸橋前門框截面上速度分布岸橋前門框截面上速度分布 分析：分析：由以上岸橋表面風(fēng)載荷壓力場和速度場分布情況可看出，第二、三由以上岸橋表面風(fēng)載荷壓力場和速度場分布情況可看出，第二、三

20、臺岸橋機(jī)器房、門框聯(lián)系橫梁及門框中上部表面壓力較第一臺岸橋小，其臺岸橋機(jī)器房、門框聯(lián)系橫梁及門框中上部表面壓力較第一臺岸橋小，其 余結(jié)構(gòu)件受影響很?。蝗_岸橋各自流場比較分明，但在一定區(qū)域內(nèi)仍有余結(jié)構(gòu)件受影響很??；三臺岸橋各自流場比較分明，但在一定區(qū)域內(nèi)仍有 疊加現(xiàn)象。疊加現(xiàn)象。 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) （1 1）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬岸橋岸橋 超巴拿馬型岸橋數(shù)值風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)超巴拿馬型岸橋數(shù)值風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)( (三臺岸橋三臺岸橋5 50 0米間距米間距) ) p工況：三臺岸橋50米間距，在非工作狀態(tài)最大設(shè)計(jì)風(fēng)速55m/s、風(fēng)向 與大車軌道平行、大臂放平情況 分析：分析：由上圖三臺岸

21、橋表面風(fēng)載荷壓力場分布云圖可知，除機(jī)器房部位由上圖三臺岸橋表面風(fēng)載荷壓力場分布云圖可知，除機(jī)器房部位 第二、三臺比第一臺略小外，其余各結(jié)構(gòu)件上風(fēng)壓分布基本沒有差別，第二、三臺比第一臺略小外，其余各結(jié)構(gòu)件上風(fēng)壓分布基本沒有差別， 說明當(dāng)風(fēng)速為說明當(dāng)風(fēng)速為55m/s55m/s，風(fēng)向與軌道平行時(shí)，這種，風(fēng)向與軌道平行時(shí)，這種65t/65m65t/65m岸橋沿風(fēng)速方向岸橋沿風(fēng)速方向 對周圍流場的影響約為對周圍流場的影響約為50m50m。 三臺岸橋表面風(fēng)載荷壓力場分布情況 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) （1 1）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬岸橋岸橋 龍門起重機(jī)及機(jī)群數(shù)值風(fēng)洞試驗(yàn) 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技

22、術(shù) （1 1）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬龍門起重機(jī)龍門起重機(jī) 單機(jī) 機(jī)群 龍門起重機(jī)及機(jī)群數(shù)值風(fēng)洞試驗(yàn) 從計(jì)算結(jié)果分析可知，龍門起重機(jī)受到垂直于主梁風(fēng)向的風(fēng)載荷時(shí)，迎從計(jì)算結(jié)果分析可知，龍門起重機(jī)受到垂直于主梁風(fēng)向的風(fēng)載荷時(shí)，迎 風(fēng)的第一臺起重機(jī)所受到的影響最大，從工況一到工況四相同臺數(shù)的龍風(fēng)的第一臺起重機(jī)所受到的影響最大，從工況一到工況四相同臺數(shù)的龍 門起重機(jī)可以看出隨著距離的增大第二臺所受到的影響也逐步增大。而門起重機(jī)可以看出隨著距離的增大第二臺所受到的影響也逐步增大。而 工況五，三臺龍門起重機(jī)的工況可以看出在每臺起重機(jī)距離相對較小時(shí)，工況五，三臺龍門起重機(jī)的工況可

23、以看出在每臺起重機(jī)距離相對較小時(shí)， 當(dāng)增加起重機(jī)數(shù)目的時(shí)候，其越偏后的起重機(jī)所受到的風(fēng)壓影響越小。當(dāng)增加起重機(jī)數(shù)目的時(shí)候，其越偏后的起重機(jī)所受到的風(fēng)壓影響越小。 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) （1 1）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬龍門起重機(jī)龍門起重機(jī) 門座起重機(jī)數(shù)值風(fēng)洞試驗(yàn) 單機(jī) 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) （1 1）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬門座起重機(jī)門座起重機(jī) 門座起重機(jī)數(shù)值風(fēng)洞試驗(yàn) 兩臺數(shù)值典型工況計(jì)算結(jié)果 工況一示意圖工況一示意圖 工況三示意圖工況三示意圖 工況五示工況五示 意圖意圖 通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，當(dāng)風(fēng)沿著軌通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，當(dāng)風(fēng)沿著軌 道方向作用于門機(jī)的時(shí)候，道方

24、向作用于門機(jī)的時(shí)候， 可以將門機(jī)按照工況三中的可以將門機(jī)按照工況三中的 方位進(jìn)行布置，即將門機(jī)的方位進(jìn)行布置，即將門機(jī)的 臂架方向與風(fēng)向保持一致，臂架方向與風(fēng)向保持一致， 從而可以明顯減小強(qiáng)風(fēng)載荷從而可以明顯減小強(qiáng)風(fēng)載荷 對門機(jī)群的影響。除此以外，對門機(jī)群的影響。除此以外， 兩臺門機(jī)之間的距離越近，兩臺門機(jī)之間的距離越近， 相鄰兩臺門機(jī)聯(lián)合防風(fēng)的效相鄰兩臺門機(jī)聯(lián)合防風(fēng)的效 果就越明顯。果就越明顯。 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) （1 1）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬門座起重機(jī)門座起重機(jī) 岸邊集裝箱起重機(jī)和門座式起重機(jī)是港口碼頭前沿常見的兩 大類裝卸設(shè)備，而大型龍門起重機(jī)則是港口堆場常

25、見的搬運(yùn) 類起重機(jī)。 針對這三種不同形式的大型港口起重機(jī)分別進(jìn)行了研究，對 每種機(jī)型均建立了相應(yīng)的流固耦合有限元分析模型并利用數(shù) 值方法對上述模型進(jìn)行了虛擬試驗(yàn)，研究分析了不同風(fēng)向、 風(fēng)速等因素對大型港口機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)力與穩(wěn)定性的影響， 以及大型港口機(jī)械群的防風(fēng)方法與預(yù)防體系，并在此基礎(chǔ)上 分別提出來適用于不同機(jī)械的防風(fēng)安全方法與措施。 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) （1 1）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬）大型港口機(jī)械防風(fēng)數(shù)值模擬結(jié)論結(jié)論 目前防風(fēng)裝備以預(yù)防為主，通過抵御風(fēng)載荷對大型起重機(jī)產(chǎn)生 的水平和上拔作用力達(dá)到防風(fēng)目的。 各種防風(fēng)裝置：制動(dòng)器、夾輪器、防風(fēng)鐵楔、頂軌器、夾軌器、 錨定、防風(fēng) 拉鎖等。 關(guān)

26、鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) （2 2）大型港口機(jī)械防風(fēng)裝置設(shè)計(jì)）大型港口機(jī)械防風(fēng)裝置設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)防風(fēng)拉鎖的不足： 防風(fēng)拉桿或拉索是防臺風(fēng)防颶風(fēng)中最有力也是最關(guān)鍵 的裝置之一，但是，由于安裝偏差以及在臺風(fēng)中起重機(jī)會(huì) 有較大振動(dòng)甚至偏轉(zhuǎn)，經(jīng)常造成同一個(gè)角落上兩個(gè)拉索受 力不等。這樣，受力大的拉索可能因超載而損壞或斷裂， 使載荷完全轉(zhuǎn)移到同一個(gè)門架角上的另外一個(gè)拉索上，將 導(dǎo)致另外一個(gè)拉索也因超載而斷裂，最終造成起重機(jī)門架 一個(gè)角上的兩個(gè)拉索都斷裂失效，釀成重大事故。 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) （2 2）大型港口機(jī)械防風(fēng)裝置設(shè)計(jì)）大型港口機(jī)械防風(fēng)裝置設(shè)計(jì) 自平衡防風(fēng)拉鎖 自平衡防風(fēng)拉鎖可以實(shí)現(xiàn)起 重機(jī)每個(gè)角落上的兩個(gè)拉索

27、受 力相等，使拉索達(dá)到最優(yōu)的受 力狀態(tài)，從而克服上述港口大 型起重機(jī)防臺風(fēng)防颶風(fēng)存在的 缺陷。 （2 2）大型港口機(jī)械防風(fēng)裝置設(shè)計(jì)）大型港口機(jī)械防風(fēng)裝置設(shè)計(jì) 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 武漢理工大學(xué)港口裝卸技術(shù)實(shí) 驗(yàn)室設(shè)計(jì)的港口起重機(jī)防風(fēng)安全裝 置試驗(yàn)臺，模擬港口起重機(jī)在工作 狀態(tài)下受到較大風(fēng)力的陣風(fēng)和非工 作狀態(tài)受到強(qiáng)風(fēng)暴襲擊的情況，檢 測防風(fēng)鐵楔和夾輪器的防風(fēng)抗滑能 力。 防風(fēng)安全裝置檢測試驗(yàn)臺組成 及性能參數(shù)： （3 3）大型港口機(jī)械防風(fēng)試驗(yàn)平臺）大型港口機(jī)械防風(fēng)試驗(yàn)平臺防風(fēng)防風(fēng)抗滑抗滑試驗(yàn)臺試驗(yàn)臺 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 風(fēng)洞形式：回流式開口風(fēng)洞 風(fēng)速：可無級調(diào)速，最大設(shè)計(jì) 風(fēng)速為60m/s 湍流度：

28、約2% 測速儀器：葉輪式風(fēng)速儀、皮 托管 測力儀器：應(yīng)變式傳感器，稱 量范圍0-100N，精度：0-1% 其它儀器：應(yīng)變儀等 （3 3）大型港口機(jī)械防風(fēng)試驗(yàn)平臺）大型港口機(jī)械防風(fēng)試驗(yàn)平臺風(fēng)洞實(shí)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺驗(yàn)臺 二、大型港口機(jī)械防風(fēng)安全性能與試驗(yàn)二、大型港口機(jī)械防風(fēng)安全性能與試驗(yàn) 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 風(fēng)洞試驗(yàn)平臺風(fēng)洞試驗(yàn)平臺技術(shù)指標(biāo)及有關(guān)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)及有關(guān)參數(shù)： 門座起重機(jī)整機(jī)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn) 整機(jī)風(fēng)洞試驗(yàn)中正確復(fù)現(xiàn)大氣 邊界層流動(dòng)特征，是實(shí)驗(yàn)結(jié)果可 信的必要條件，也是風(fēng)工程研究 的重要基礎(chǔ)。 進(jìn)行起重機(jī)整機(jī)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)主 要目的是研究雷諾數(shù)、相鄰起重 機(jī)以及起重機(jī)上細(xì)小結(jié)構(gòu)等因素 對于起重機(jī)所受風(fēng)載荷的影響

29、。 （3 3）大型港口機(jī)械防風(fēng)試驗(yàn)平臺）大型港口機(jī)械防風(fēng)試驗(yàn)平臺風(fēng)洞實(shí)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺驗(yàn)臺 二、大型港口機(jī)械防風(fēng)安全性能與試驗(yàn)二、大型港口機(jī)械防風(fēng)安全性能與試驗(yàn) 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 起重機(jī)主要型式結(jié)構(gòu)件風(fēng)洞實(shí)驗(yàn) （3 3）大型港口機(jī)械防風(fēng)試驗(yàn)平臺）大型港口機(jī)械防風(fēng)試驗(yàn)平臺風(fēng)洞實(shí)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺驗(yàn)臺 二、大型港口機(jī)械防風(fēng)安全性能與試驗(yàn)二、大型港口機(jī)械防風(fēng)安全性能與試驗(yàn) 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 數(shù)值風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ图霸囼?yàn)結(jié)果云圖 （3 3）大型港口機(jī)械防風(fēng)試驗(yàn)平臺）大型港口機(jī)械防風(fēng)試驗(yàn)平臺風(fēng)洞實(shí)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺驗(yàn)臺 二、大型港口機(jī)械防風(fēng)安全性能與試驗(yàn)二、大型港口機(jī)械防風(fēng)安全性能與試驗(yàn) 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測

30、與診斷技術(shù)三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù) 可靠運(yùn)行和故障監(jiān)測與診斷技術(shù)一直以來是裝備制造領(lǐng)域迫切需要解決的 瓶頸問題，然而現(xiàn)有理論與方法存在嚴(yán)重不足，傳統(tǒng)的應(yīng)變片、熱電偶、壓電 傳感等無法滿足目前需求，傳統(tǒng)的信號處理方法和監(jiān)測與診斷手段也無法達(dá)到 要求， 必須尋求新的原理和方法： 基于光纖傳感和嵌入式技術(shù)的重大機(jī)械裝備安全運(yùn)行監(jiān)測與診斷系統(tǒng)。 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 港口機(jī)械結(jié)構(gòu)中的傳感技術(shù) 光纖傳感研究現(xiàn)狀及原理 與電類傳感技術(shù)相比，光纖光柵傳感器 具有明顯優(yōu)勢： l 滿足了現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)監(jiān)測的高精度、遠(yuǎn) 距離、分布式和長期性的技術(shù)要求，具有廣 闊的應(yīng)用前景。 l 可實(shí)現(xiàn)對材料和結(jié)構(gòu)內(nèi)部多目標(biāo)信

31、息的可實(shí)現(xiàn)對材料和結(jié)構(gòu)內(nèi)部多目標(biāo)信息的 監(jiān)控和提取，被視為當(dāng)今重大工程結(jié)構(gòu)的首監(jiān)控和提取，被視為當(dāng)今重大工程結(jié)構(gòu)的首 選傳感方式。選傳感方式。 光纖光柵是利用紫外曝光技術(shù)在光纖中產(chǎn)生折射率的周期性改變而形成的。 F 寬帶寬帶 光源光源 光纖法光纖法-柏分析器柏分析器 壓電單元壓電單元 掃描波形掃描波形 光纖光柵分布式傳感機(jī)理光纖光柵分布式傳感機(jī)理 三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù) 主要技術(shù) （1）重大裝備多場耦合、多測點(diǎn)與高速信號解調(diào)方法和 技術(shù) （2）能耐受高溫、重載、電磁干擾、振動(dòng)和粉塵等惡劣 環(huán)境的新型傳感原理和技術(shù) （3）能對旋轉(zhuǎn)機(jī)械等特殊機(jī)械長期在

32、線、動(dòng)態(tài)監(jiān)測的新 原理和新方法 （4）重大裝備安全運(yùn)行實(shí)時(shí)在線、動(dòng)態(tài)監(jiān)測與診斷系統(tǒng) 集成的技術(shù)與方法 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù) 針對在重大機(jī)械裝備的監(jiān)測和診斷中，高速信號采集、多測 點(diǎn)分布、多參數(shù)、多場耦合，高速信號傳輸與處理等難題， 采用嵌入式技術(shù)，從信號采集、調(diào)制與解調(diào)、信號傳輸與處 理等多個(gè)層面，發(fā)明了重大裝備高速多場耦合、多測點(diǎn)與異 構(gòu)傳感信號傳輸與解調(diào)方法和技術(shù)，并成功地在眾多裝備監(jiān) 測工程中長期連續(xù)運(yùn)行。 此技術(shù)首次提出了重大工程和裝備的多通道多點(diǎn)和自適應(yīng)頻 率變化的解調(diào)方法，實(shí)現(xiàn)了4000Hz以上的高速解調(diào)。 關(guān)鍵技術(shù)

33、關(guān)鍵技術(shù) （1 1）重大裝備多場耦合、多測點(diǎn)與高速信號解調(diào)方法和技術(shù)重大裝備多場耦合、多測點(diǎn)與高速信號解調(diào)方法和技術(shù) 三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù) 重大機(jī)械裝備運(yùn)行環(huán)境特點(diǎn)：高溫、重載、強(qiáng)干擾、振動(dòng) 和粉塵等。光纖與被監(jiān)測機(jī)械裝備焊接的新型傳感技術(shù)解決 了重大裝備復(fù)雜工況下，多種物理量可靠監(jiān)測的難題，為重 大裝備的實(shí)時(shí)監(jiān)測提供了基礎(chǔ)元器件。 技術(shù)特點(diǎn) 石英光纖金屬化封裝結(jié)構(gòu)、方法，保證了鍍制金屬層的 附著力和光纖光柵的譜型穩(wěn)定，提高了重大機(jī)械裝備用各類 光纖傳感器的靈敏性、線性、長期穩(wěn)定性和溫度使用范圍。 石英光纖金屬化濕化學(xué)工藝，實(shí)現(xiàn)了光纖大范圍的金屬

34、化。 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) （2 2）能耐受惡劣環(huán)境的新型傳感原理和技術(shù)能耐受惡劣環(huán)境的新型傳感原理和技術(shù) 三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù) 針對長期存在的機(jī)械裝備旋轉(zhuǎn)體實(shí)時(shí)在線監(jiān)測與診斷技 術(shù)難題，基于磁力耦合和光纖光柵傳感技術(shù)，發(fā)明了多種基 于光纖傳感技術(shù)的特殊機(jī)械安全監(jiān)測新方法及裝置，為旋轉(zhuǎn) 機(jī)械裝備的實(shí)時(shí)在線安全監(jiān)測提供了新的可靠技術(shù)。 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) （3 3）長期在線、動(dòng)態(tài)監(jiān)測的新原理和新方法長期在線、動(dòng)態(tài)監(jiān)測的新原理和新方法 三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù) 光纖光柵傳感磁力耦合非接觸光纖光柵傳感磁力耦合非接觸

35、 傳輸?shù)男路椒?，?yīng)用光學(xué)方法傳輸?shù)男路椒ǎ瑧?yīng)用光學(xué)方法 實(shí)現(xiàn)了光信號的空間非接觸傳實(shí)現(xiàn)了光信號的空間非接觸傳 輸輸 解決了轉(zhuǎn)軸運(yùn)行擾動(dòng)、振動(dòng)偏解決了轉(zhuǎn)軸運(yùn)行擾動(dòng)、振動(dòng)偏 差、微小差、微小偏心偏心與傾斜引起耦合與傾斜引起耦合 特性變化對光束的干擾問題特性變化對光束的干擾問題 首創(chuàng)了光纖光柵實(shí)時(shí)在線監(jiān)測首創(chuàng)了光纖光柵實(shí)時(shí)在線監(jiān)測 旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝備的新方法旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝備的新方法 在港口大型岸橋、翻車機(jī)和浮在港口大型岸橋、翻車機(jī)和浮 吊等重大機(jī)械裝備旋轉(zhuǎn)體狀態(tài)吊等重大機(jī)械裝備旋轉(zhuǎn)體狀態(tài) 監(jiān)測中成功應(yīng)用監(jiān)測中成功應(yīng)用 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)光纖 磁耦合環(huán)B 無線傳輸 磁耦合環(huán)A 固定光纖 固定盤同步盤 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) （

36、3 3）長期在線、動(dòng)態(tài)監(jiān)測的新原理和新方法長期在線、動(dòng)態(tài)監(jiān)測的新原理和新方法 三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù) 此技術(shù)通過多技術(shù)集成，以及多信號傳輸、多信息融合等研究，科學(xué)地實(shí)現(xiàn) 了重大裝備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測的系統(tǒng)集成，解決了不同領(lǐng)域應(yīng)用中特殊的要求。 裝備監(jiān)測相關(guān)硬件設(shè)施 數(shù)據(jù)采集及通信 軟件 綜合數(shù)據(jù)庫管理 軟件 裝備安全運(yùn)行專 家系統(tǒng) 維修管理決策系 統(tǒng)軟件 健康狀況評價(jià)、 診斷系統(tǒng)軟件 信息查詢 維護(hù)決策 狀況評估 遠(yuǎn)程管理 費(fèi)用分析 災(zāi)害處理 重大機(jī)械裝備運(yùn)行監(jiān)測現(xiàn)場 物理層 傳感器及數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng) 數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 信息處理及應(yīng)用系統(tǒng) 數(shù)據(jù)層

37、 信息層 應(yīng)力、應(yīng)變、振動(dòng)、溫度等傳感器 預(yù)警預(yù)報(bào) 軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng) 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) （4 4）安全運(yùn)行實(shí)時(shí)在線、動(dòng)態(tài)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)集成技術(shù)安全運(yùn)行實(shí)時(shí)在線、動(dòng)態(tài)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)集成技術(shù) 三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù) 國內(nèi)外比較 本項(xiàng)目成果水平本項(xiàng)目成果水平國內(nèi)現(xiàn)有水平國內(nèi)現(xiàn)有水平國外水平國外水平 解調(diào)速度解調(diào)速度4000Hz4000Hz200Hz200Hz2500Hz2500Hz 應(yīng)變測量范圍應(yīng)變測量范圍400040002000200020002000 溫度使用范圍溫度使用范圍-70-70800800-30-30200200-30-30200200 旋

38、轉(zhuǎn)機(jī)械光纖光柵旋轉(zhuǎn)機(jī)械光纖光柵 非接觸監(jiān)測方法非接觸監(jiān)測方法 已實(shí)施已實(shí)施未見報(bào)導(dǎo)未見報(bào)導(dǎo)未見報(bào)導(dǎo)未見報(bào)導(dǎo) 大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)測大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)測 與診斷集成化系統(tǒng)與診斷集成化系統(tǒng) 已在港口翻車機(jī)、已在港口翻車機(jī)、 塔吊、浮吊、大型塔吊、浮吊、大型 軋機(jī)等重大機(jī)械裝軋機(jī)等重大機(jī)械裝 備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測中備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測中 成功應(yīng)用，產(chǎn)生了成功應(yīng)用，產(chǎn)生了 可觀經(jīng)濟(jì)效益可觀經(jīng)濟(jì)效益 未見報(bào)導(dǎo)未見報(bào)導(dǎo) 未見表中所列大未見表中所列大 型機(jī)械裝備實(shí)時(shí)型機(jī)械裝備實(shí)時(shí) 在線監(jiān)測報(bào)道在線監(jiān)測報(bào)道 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù) 應(yīng)用與推廣（一） 外伸臂 內(nèi)傳感器

39、梯形架上部 橫梁上傳感器 大拉桿下部 傳感器 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)三、港口機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù) 應(yīng)用與推廣 (二) 武鋼1580軋機(jī)監(jiān)測 大型軋機(jī)振動(dòng)是世界軋制生產(chǎn)大型軋機(jī)振動(dòng)是世界軋制生產(chǎn) 中普遍存在和期待解決的問題中普遍存在和期待解決的問題 振動(dòng)能量通常較大振動(dòng)能量通常較大, ,具有很強(qiáng)具有很強(qiáng) 的破壞性的破壞性, ,經(jīng)常帶來不可預(yù)料經(jīng)常帶來不可預(yù)料 的后果的后果 強(qiáng)電磁干擾，空間狹小，傳統(tǒng)強(qiáng)電磁干擾，空間狹小，傳統(tǒng) 壓電傳感無法遠(yuǎn)傳壓電傳感無法遠(yuǎn)傳 研制成功光纖光柵地腳螺栓等研制成功光纖光柵地腳螺栓等 特種振動(dòng)傳感器特種振動(dòng)傳感器 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)

40、（1）港口的發(fā)展面臨著挑戰(zhàn) （2）“智慧港口”的內(nèi)涵 （3）“智慧港口”的規(guī)劃 （4）“智慧港口”的關(guān)鍵技術(shù) （5）“智慧港口”的推廣應(yīng)用基礎(chǔ) （1 1） 港口信息化建設(shè)面臨四大問題 1）缺乏有效規(guī)劃，重復(fù)建設(shè)：信息化全局工作缺乏有效的規(guī)）缺乏有效規(guī)劃，重復(fù)建設(shè)：信息化全局工作缺乏有效的規(guī) 劃，導(dǎo)致部分重復(fù)建設(shè)劃，導(dǎo)致部分重復(fù)建設(shè) 。 2）信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重：各部門、各行業(yè)都在信息化，但不能）信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重：各部門、各行業(yè)都在信息化，但不能 連接起來發(fā)揮綜合效應(yīng)。連接起來發(fā)揮綜合效應(yīng)。 3）缺乏完整、科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)體系：缺乏統(tǒng)一的港口信息化標(biāo)準(zhǔn)）缺乏完整、科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)體系：缺乏統(tǒng)一的港口信息化標(biāo)準(zhǔn)

41、體系，不同部門組織制訂的信息化標(biāo)準(zhǔn)之間不協(xié)調(diào)。體系，不同部門組織制訂的信息化標(biāo)準(zhǔn)之間不協(xié)調(diào)。 4）缺乏合適的運(yùn)行管理模式：缺乏科學(xué)、實(shí)用的港口信息化）缺乏合適的運(yùn)行管理模式：缺乏科學(xué)、實(shí)用的港口信息化 建設(shè)的總體框架，缺乏適合不同類型港口使用的建設(shè)與運(yùn)建設(shè)的總體框架，缺乏適合不同類型港口使用的建設(shè)與運(yùn) 行模式。行模式。 智慧港口是信息技術(shù)高度集成、信息應(yīng)用深度整合的的網(wǎng) 絡(luò)化、信息化和智能化港口。 智慧港口是信息化向更高階段發(fā)展的表現(xiàn),具有更強(qiáng)的集中 智慧發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，因而具有更強(qiáng)的創(chuàng)新發(fā) 展能力。 智慧港口是以智慧技術(shù)、智慧產(chǎn)業(yè)、智慧人文、智慧服務(wù)、 智慧管理、智慧生活等為重要內(nèi)

42、容的港口發(fā)展的新模式。 “智慧港口”的定義 （2 2）“智慧港口智慧港口”的內(nèi)涵的內(nèi)涵 智慧港口讓港口的管理及服務(wù)呈現(xiàn)六大特點(diǎn)：富有預(yù)見性、更加高效、更加科 學(xué)、更加敏捷、更富有創(chuàng)造性、更加協(xié)作。 如何形成廣泛的認(rèn)知 如何破解體制的障礙 如何突破人才的瓶頸 如何形成持續(xù)的投資 “智慧港口”的特點(diǎn)及難點(diǎn) （2 2）“智慧港口智慧港口”的內(nèi)涵的內(nèi)涵 智慧港口的發(fā)展現(xiàn)狀 與趨勢分析 “十二五”規(guī)劃 解讀 各領(lǐng)域 應(yīng)用需求 港口 信息化現(xiàn)狀與基礎(chǔ) 總體需求現(xiàn)有基礎(chǔ)智慧港口關(guān)鍵點(diǎn) 總體建設(shè)思路 指導(dǎo)思想、建設(shè)原則、發(fā)展遠(yuǎn)景 建設(shè)目標(biāo)、建設(shè)任務(wù) 港口智慧港口的架構(gòu)規(guī)劃 港口智慧港口的規(guī)劃 應(yīng)用體系規(guī)劃、運(yùn)

43、營體系規(guī)劃 港口智慧港口建設(shè)的綜合保障措施 （3 3）“智慧港口智慧港口”的規(guī)劃的規(guī)劃總體思路總體思路 物聯(lián)網(wǎng)：是通過識別、感知的技術(shù)與設(shè)備獲取物體/環(huán)境的靜/動(dòng)態(tài)屬性信息，再由 網(wǎng)絡(luò)傳輸通信技術(shù)與設(shè)備進(jìn)行信息/知識交換和通信，并最終經(jīng)智能信息/知識處理技 術(shù)與設(shè)備實(shí)現(xiàn)人機(jī)物世界的智能化管理與控制的一種“人物互聯(lián)、物物互聯(lián)、人 人互聯(lián)”的高效能、智能化網(wǎng)絡(luò)。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包含：感知層技術(shù)、傳輸層技術(shù)和應(yīng)用層技術(shù)； 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智慧港口中實(shí)現(xiàn)“人機(jī)物”三元融合一體的世界提供最重要的基 礎(chǔ)使能技術(shù)與新運(yùn)行模式。 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) 互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) （4 4）“智慧港口智

44、慧港口”的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù) 1）云計(jì)算是一種基于網(wǎng)絡(luò)的、面向服務(wù)的計(jì)算新模式。它融合與發(fā)展了虛擬化、網(wǎng)絡(luò)、 面向服務(wù)、高效計(jì)算和智能科學(xué)等新興信息技術(shù)，將各類計(jì)算資源虛擬化、服務(wù)化，構(gòu)成 虛擬化計(jì)算資源的服務(wù)云池， 2）云計(jì)算技術(shù)包含：資源的虛擬化/服務(wù)化， 資源感知，云服務(wù)環(huán)境的管理/構(gòu)建/ 運(yùn)行/評估，云服務(wù)安全,人機(jī)交互, 云計(jì)算應(yīng)用技術(shù),及商業(yè)模式等技術(shù)。 3）云計(jì)算技術(shù)為智慧港口中海量 信息的處理、智能計(jì)算提供重要的 使能技術(shù)與服務(wù)。 云計(jì)算技術(shù) （4 4）“智慧港口智慧港口”的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù) 1）高性能計(jì)算技術(shù)是指一類具有超高計(jì)算能力、存儲能力、交互能力 的計(jì)算技術(shù)。(目前，

45、計(jì)算能力已達(dá)千萬億次/秒，正研制萬萬億次/秒)。 2）高性能計(jì)算技術(shù)研究內(nèi)容：高性能處理器；并行高效計(jì)算機(jī)系統(tǒng)； 開發(fā)相關(guān)系統(tǒng)軟件及研究并行算法；開發(fā)相關(guān)領(lǐng)域大型并行應(yīng)用軟件。 3）高性能計(jì)算技術(shù)為智慧港口中求解復(fù)雜問題和開展海量信息處理提 供了高計(jì)算能力使能技術(shù)。 高性能計(jì)算技術(shù) （4 4）“智慧港口智慧港口”的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù) 1）建模仿真技術(shù)是以相似理論、模型理論、系統(tǒng)技術(shù)、信息技術(shù)以及建模與仿真 應(yīng)用領(lǐng)域的有關(guān)專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)對系統(tǒng)仿真的目標(biāo)，建立并利用模型，對系 統(tǒng)（已有的或設(shè)想的）進(jìn)行研究、分析、試驗(yàn)、運(yùn)行和評估（系統(tǒng)全生命周期活動(dòng)） 的一門綜合性、交叉性技術(shù)。 2）建模仿真

46、技術(shù)由仿真建模技術(shù)、仿真系統(tǒng)與支撐技術(shù)，以及仿真應(yīng)用工程技術(shù) 等三類技術(shù)構(gòu)成。 3）建模仿真技術(shù)對智慧港口各功能領(lǐng)域和運(yùn)營活動(dòng)進(jìn)行建模仿真分析，支持智慧 港口論證、設(shè)計(jì)、分析、試驗(yàn)、運(yùn)行和評估等全生命周期活動(dòng)；建模仿真系統(tǒng)可以 成為智慧港口智能處理系統(tǒng)的組成部分，參與港口實(shí)時(shí)運(yùn)行中的各類處理、分析與 決策等。 建模仿真技術(shù) （4 4）“智慧港口智慧港口”的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù) 1）智能科學(xué)是一門交叉學(xué)科，主要有腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能等 學(xué)科共同研究智能行為的基本理論和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。 2）腦科學(xué)從分子水平、細(xì)胞水平、行為水平研究自然智能機(jī)理，建立 腦模型，解釋人腦的本質(zhì)。認(rèn)知科學(xué)是研究人類感知、學(xué)

47、習(xí)、記憶、思 維、意識等人腦心智活動(dòng)過程的科學(xué)。人工智能研究用人工的方法和技 術(shù)，模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能，實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能。 3）智能科學(xué)為智慧港口提供智慧的技術(shù)基礎(chǔ)，支持對智慧港口中海量 信息的智能識別、融合、運(yùn)算、監(jiān)控和處理等功能。 智能科學(xué)技術(shù) （4 4）“智慧港口智慧港口”的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù) 1）系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和使用的科 學(xué)方法，是一種對所有系統(tǒng)都具有普遍意義的方法。 2）系統(tǒng)工程的共性基礎(chǔ)技術(shù)科學(xué)有運(yùn)籌學(xué)、控制論、信息論、計(jì)算科學(xué)和 計(jì)算技術(shù)。 3）系統(tǒng)工程技術(shù)解決智慧港口（復(fù)雜系統(tǒng)）的體系結(jié)構(gòu)，支撐平臺，系統(tǒng) 集成和實(shí)施方法等，支持智慧港口的構(gòu)

48、建、集成和運(yùn)營。 系統(tǒng)工程技術(shù) （4 4）“智慧港口智慧港口”的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù) （5）“智慧港口智慧港口”的推廣應(yīng)用基礎(chǔ)的推廣應(yīng)用基礎(chǔ) 工藝創(chuàng)新，突破傳統(tǒng)作業(yè)工藝創(chuàng)新，突破傳統(tǒng)作業(yè) 的概念。的概念。 降低了集卡空駛率。確保降低了集卡空駛率。確保 作業(yè)平衡。作業(yè)平衡。 實(shí)現(xiàn)就近作業(yè)原則，提高實(shí)現(xiàn)就近作業(yè)原則，提高 生產(chǎn)效率。生產(chǎn)效率。 滿足優(yōu)先作業(yè)原則，確保滿足優(yōu)先作業(yè)原則，確保 重點(diǎn)作業(yè)。重點(diǎn)作業(yè)。 1）機(jī)械全場自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng) 機(jī)械全場調(diào)度作業(yè)模式機(jī)械全場調(diào)度作業(yè)模式 （5）“智慧港口智慧港口”的推廣應(yīng)用基礎(chǔ)的推廣應(yīng)用基礎(chǔ) 同倍裝卸的定義同倍裝卸的定義 同倍位裝卸實(shí)現(xiàn)方法一同倍位裝卸實(shí)現(xiàn)方法

49、一: : 固定分配法固定分配法 同倍位裝卸實(shí)現(xiàn)方法二同倍位裝卸實(shí)現(xiàn)方法二: : 動(dòng)態(tài)分配法動(dòng)態(tài)分配法 同倍裝卸的效果同倍裝卸的效果 3 40 30 32 34 36 38 18 20 22 24 26 28 16 6 8 10 12 14 1 2 4 5 11 39 37 35 33 31 29 17 27 25 23 21 19 15 13 9 7 裝 卸 船 被 合 并 為 一 個(gè) 順 序 組 3 18 12 13 14 15 16 17 11 6 7 8 9 10 1 2 4 5 311 10 9 84 7 6 5 2 1 裝 卸 船 被 分 為 二 個(gè) 順 序 組 0 5 10 15

50、20 25 30 35 024681012 卸裝合計(jì) 傳統(tǒng)工藝傳統(tǒng)工藝 同倍裝卸工藝同倍裝卸工藝 2）同倍位裝卸系統(tǒng) 3） 智 能 化 預(yù) 翻 箱213456 1 3 2 4 4 3 2 1 智慧港口的推廣應(yīng)用基礎(chǔ) （5） 港口裝卸效率的提升，先進(jìn)的設(shè)港口裝卸效率的提升，先進(jìn)的設(shè) 備和信息化手段是前提，可靠的安全備和信息化手段是前提，可靠的安全 技術(shù)是保障。技術(shù)是保障。 在我國港口產(chǎn)能過剩的當(dāng)下，未 來港口的綜合實(shí)力提升尤為重要，其 主要體現(xiàn)為高效、安全、節(jié)能低耗的 運(yùn)行模式。 謝謝 謝！謝！ 聯(lián)系電話聯(lián)系電話 肖漢斌：肖漢斌：1350713438513507134385 胡吉全：胡吉全：1380714554613807145546 徐承軍：徐承軍：1303512608613035126086 一、港口裝卸技術(shù) 我國自動(dòng)化無人堆場系統(tǒng)與自動(dòng)化裝卸技術(shù)我國自動(dòng)化無人堆場系統(tǒng)與自動(dòng)化裝卸技術(shù) 自動(dòng)化堆場工藝方案特點(diǎn)自動(dòng)化堆場工藝方案特點(diǎn): 將垂直作業(yè)與水平作業(yè)分開，集卡不進(jìn)入堆放區(qū)，將垂直作業(yè)與水平作業(yè)分開，集卡