T-CPHA 30-2023 煤炭礦石碼頭裝船機智能作業(yè)系統(tǒng)技術(shù)要求

ICS03.220.40CCSR46CPHAT/CPHA30—2023煤炭礦石碼頭裝船機智能作業(yè)系統(tǒng)技術(shù)要求Technicalspecificationforintelligentoperationsystemofshiploadersincoalandoreterminal2023-12-28發(fā)布2024-04-01實施中國港口協(xié)會發(fā)布T/CPHA30-2023前言 II1范圍 12規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 14系統(tǒng)構(gòu)成 5一般要求 26智能感知 27智能定位 38智能作業(yè) 49信息管控 510智能安全防護 5參考文獻 7T/CPHA30-2023前言本文件按照GBrT1.1-2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分:標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責(zé)任。本文件由中國港口協(xié)會提出并歸口。本文件起草單位:國能黃驊港務(wù)有限責(zé)任公司、中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司、秦皇島港股份有限公司、舟山鼠浪湖碼頭有限公司、青島港董家口礦石碼頭有限公司。T/CPHA30-2023煤炭礦石碼頭裝船機智能作業(yè)系統(tǒng)技術(shù)要求作業(yè)、信息管控和智能安全防護等技術(shù)要求。本文件適用于煤炭、礦石碼頭裝船機智能作業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計、使用與維護。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB2894安全標志及其使用導(dǎo)則GB/TrGB/Tr13561.6港口連續(xù)裝卸設(shè)備安全規(guī)程第6部分:連續(xù)裝卸機械GB/Tr28181公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求GB/Tr33079散狀物料連續(xù)裝船機型式和基本參數(shù)GBrT35016連續(xù)搬運機械裝卸機械安全規(guī)范GB/Tr39680信息安全技術(shù)服務(wù)器安全技術(shù)要求和測評準則GBrT50115工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計標準GB50174數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范GAT2安全防范高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求JTT1073散貨連續(xù)裝船機3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1裝船機智能作業(yè)系統(tǒng)shiploaderinteligentoperationsystemofshiploaders裝船機應(yīng)用視頻監(jiān)控、定位識別、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)交互和邊緣計算等新技術(shù),實現(xiàn)人機作業(yè)環(huán)境信息的實時監(jiān)控和裝船作業(yè)。3.2智能安全防護intelligentsafetyprotectionof智能安全防護intelligentsafetyprotectionofshiploaders防護功能。1T/CPHA30-20234系統(tǒng)構(gòu)成煤炭、礦石碼頭裝船機智能作業(yè)系統(tǒng)(以下簡稱"作業(yè)系統(tǒng)")應(yīng)由智能感知、智能定位、智能作業(yè)、信息管控和智能安全防護等系統(tǒng)構(gòu)成,見圖1。圖1作業(yè)系統(tǒng)構(gòu)成5一般要求5.1作業(yè)系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先選擇智能化程度高、技術(shù)安全可靠、節(jié)能環(huán)保的機械設(shè)備,并合理設(shè)置性能參數(shù)。5.2作業(yè)系統(tǒng)選型、基本參數(shù)設(shè)計和環(huán)境條件應(yīng)符合GBrT33079和JTT1073的規(guī)定。5.3作業(yè)系統(tǒng)安全設(shè)計應(yīng)符合GBrT35016和GB/Tr13561.6的規(guī)定。5.4作業(yè)系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)滿足智能、安全和節(jié)能等要求,還應(yīng)具備但不限于以下基礎(chǔ)資料:a)當?shù)貧庀?、水文、地形、地質(zhì)等自然條件;b)現(xiàn)場踏勘、調(diào)查構(gòu)筑物使用狀態(tài)、周邊構(gòu)筑物布置等環(huán)境情況;C:)到港貨種類型等使用要求;5.5作業(yè)系統(tǒng)應(yīng)能與生產(chǎn)管理系統(tǒng)進行信息交互和管控聯(lián)動。5.6信息管控系統(tǒng)服務(wù)器應(yīng)符合GB/Tr39680的規(guī)定。5.7作業(yè)系統(tǒng)應(yīng)具備異地操作人員身份識別和驗證的功能。5.8作業(yè)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置時間同步功能。5.9作業(yè)系統(tǒng)響應(yīng)時間應(yīng)不超過200ms。5.10作業(yè)系統(tǒng)應(yīng)建立網(wǎng)絡(luò)安全機制,安全等級保護宜按GBrT22239的要求設(shè)置。5.11數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)鏈路宜冗余配置。5.12安裝在戶外的智能感知儀器設(shè)備應(yīng)易于維護且具備防墜落措施。5.13智能防護裝置緊急停止回路應(yīng)具備安全校驗機制。5.14當異地控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,應(yīng)能切換到本地應(yīng)急操作。6智能感知6.1視頻監(jiān)控6.1.2裝船機監(jiān)控應(yīng)包括但不限于:a)大車行走方向區(qū)域;2T/CPHA30-2023b)臂架回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮工作情況;C)溜筒工作情況;d)尾車和臂架帶式輸送機運行情況;e)電纜卷筒工作情況;f)司機室及電氣室內(nèi)情況;g)驅(qū)動站設(shè)備運行情況。6.1.3視頻監(jiān)控設(shè)備應(yīng)選用高清攝像頭,視頻圖像質(zhì)量和信息延遲時間應(yīng)滿足GAT1211的要求。6.1.4攝像頭應(yīng)具有防抖動功能,戶外攝像頭防護等級應(yīng)不低于IP65。6.1.5視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備存儲及回放功能,連續(xù)存儲時間應(yīng)不少于30天。6.1.6視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計、施工應(yīng)滿足GB/Tr50115的要求。6.2測距雷達6.2.1測距雷達應(yīng)能實時檢測船舶及相關(guān)設(shè)備設(shè)施之間的距離。6.2.2測距雷達應(yīng)滿足智能裝船作業(yè)工況的要求。6.2.3測距雷達的分辨率應(yīng)不大于10mm6.3衛(wèi)星定位6.3.1衛(wèi)星定位設(shè)備應(yīng)具有對裝船機大車行走位置、臂架回轉(zhuǎn)位置和俯仰位置的定位功能。6.3.2衛(wèi)星接收設(shè)備應(yīng)安裝在能定位裝船機大車行走、臂架回轉(zhuǎn)和俯仰的位置上。6.3.3衛(wèi)星定位設(shè)備宜滿足以下要求:a)定位精度:平面不大于10mm,垂直不大于20mm。b)定向精度:不大于0.20。C)數(shù)據(jù)采樣率:不小于20Hzo6.4激光掃描6.4.1對船艙及艙內(nèi)物料檢測宜配置激光掃描設(shè)備,掃描點應(yīng)能覆蓋船艙及艙內(nèi)物料。6.4.2激光掃描設(shè)備滿足以下要求:a)工作環(huán)境溫度:宜為-40℃+70℃。b)工作環(huán)境濕度:宜為5%85%。C)掃描距離:應(yīng)不小于70m。d)掃描范圍:應(yīng)不小于270o。e)掃描頻率:應(yīng)不低于10Hzof)系統(tǒng)誤差:應(yīng)不大于±100mmg)防護等級:宜不低于IP67.7智能定位7.1大車7.1.1大車行走機構(gòu)應(yīng)設(shè)置智能定位裝置,靜態(tài)系統(tǒng)定位誤差應(yīng)不大于±50mm,動態(tài)系統(tǒng)定位誤差應(yīng)不大于±80mm。7.1.2智能作業(yè)時,大車應(yīng)能自動行走至目標位置,與目標位置偏差應(yīng)不大于±200mm。7.1.3大車行走定位裝置應(yīng)具備自動校準和異常情況識別功能。3T/CPHA30-20237.2臂架7.2.1臂架應(yīng)設(shè)置回轉(zhuǎn)定位裝置,靜態(tài)角度誤差應(yīng)不大于±0.1。,動態(tài)角度誤差應(yīng)不大于±0.3o7.2.2臂架應(yīng)設(shè)置俯仰定位裝置,靜態(tài)角度誤差應(yīng)不大于±0.2o,動態(tài)角度誤差應(yīng)不大于±0.4。7.2.3溜筒應(yīng)設(shè)置回轉(zhuǎn)和擺動定位裝置,靜態(tài)角度誤差應(yīng)不大于±0.1o,動態(tài)角度誤差應(yīng)不大于±0.3o。7.2.4智能作業(yè)時,應(yīng)滿足以下要求:a)臂架能自動回轉(zhuǎn)至目標位置,與目標位置偏差應(yīng)不大于±0.2o;b)臂架能自動伸縮至目標位置,與目標位置偏差應(yīng)不大于±20mm;C)臂架能自動俯仰至目標位置,與目標位置偏差應(yīng)不大于±0.2o;d)溜筒能自動回轉(zhuǎn)或擺動至目標位置,與目標位置偏差應(yīng)不大于±0.2o7.2.5臂架回轉(zhuǎn)、伸縮和俯仰定位裝置應(yīng)具備自動校準和異常情況識別功能。8智能作業(yè)8.1.1裝船機智能作業(yè)應(yīng)具備但不限于以下功能:a)自動獲取船艙及物料形狀數(shù)據(jù);b)自動對艙;C)自動裝艙;d)自動移艙;e)自動停機復(fù)位。8.1.2裝船機智能作業(yè)應(yīng)具備但不限于以下性能:a)實際物料物標與模擬計算出虛擬物標的誤差滿足智能化的要求;b)計算出的裝船點位精度誤差小于200mm。8.1.3智能作業(yè)應(yīng)滿足裝船過程中的船舶穩(wěn)定性要求。8.2操作運行模式8.2.1操作應(yīng)具備智能與手動不停機切換功能。8.2.2感知設(shè)備出現(xiàn)下列情況之一,應(yīng)停止智能運行:a)大車運行的位置互為校驗檢測偏差超出100mm;b)視頻監(jiān)控系統(tǒng)故障;C)測距雷達設(shè)備故障;d)衛(wèi)星定位設(shè)備故障;e)激光掃描設(shè)備故障。8.3異地操作臺8.3.1異地操作臺應(yīng)安裝于建筑物內(nèi),并具有相對獨立的空間,室內(nèi)工作環(huán)境應(yīng)符合GB50174的要求。8.3.2異地操作人機界面應(yīng)有視頻監(jiān)控、生產(chǎn)、操作、故障等信息顯示功能,顯示器分辨率宜不低于1080P。8.3.3異地操作臺應(yīng)具有多臺對多臺的控制功能,可實時切換操作和監(jiān)控。8.3.4可通過異地操作臺對智能作業(yè)參數(shù)進行設(shè)置。4T/CPHA30-20238.4臂架帶式輸送機8.4.1出現(xiàn)下列情況時,臂架帶式輸送機應(yīng)具備自動緊急停機功能:a)臂架皮帶撕裂;b)臂架皮帶嚴重跑偏;C)臂架帶式輸送機驅(qū)動異常;d)臂架帶式輸送機堵料;e)臂架帶式輸送機物料嚴重超載。8.4.2當作業(yè)完畢后,臂架帶式輸送機應(yīng)具備自動停止功能。9信息管控9.1數(shù)據(jù)采集9.1.1對下列數(shù)據(jù)宜進行實時采集:a)作業(yè)任務(wù)實時狀態(tài);b)實時運行記錄;C)操作開始和結(jié)束時間。9.2數(shù)據(jù)存儲9.2.1采集的數(shù)據(jù)應(yīng)具有數(shù)據(jù)追溯和歷史信息回放功能,存儲時間宜不小于1年。9.2.2信息管控系統(tǒng)數(shù)據(jù)宜每天冗余存儲1次。9.2.3控制程序文件應(yīng)定期備份留存,每季度至少備份1次。9.2.4人機交互界面文件應(yīng)定期備份,每季度至少備份1次。當修改人機交互界面后應(yīng)及時進行備份。9.3數(shù)據(jù)處理9.3.1信息管控系統(tǒng)的異地操作臺應(yīng)具備顯示當前操作的裝船機的實時狀態(tài)信息、故障信息和作業(yè)任務(wù)信息的功能。9.3.2數(shù)據(jù)處理應(yīng)具備但不限于下列功能:a)作業(yè)量、作業(yè)時間統(tǒng)計;b)設(shè)備運行狀態(tài);C)異常信息及處理時間。9.3.3信息管控系統(tǒng)應(yīng)具備3min內(nèi)冗余恢復(fù)的能力。9.4通信網(wǎng)絡(luò)9.4.1數(shù)據(jù)通信速率應(yīng)滿足視頻信號傳輸需求。9.4.3應(yīng)配置網(wǎng)絡(luò)安全機制,通信鏈路宜具有冗余。9.4.4傳輸延時、丟包率應(yīng)滿足GB/Tr28181的要求。10智能安全防護10.1安全標志的使用應(yīng)符合GB2894的規(guī)定。5T/C