>> 近 日，由振華重工（ZPMC）提供軟硬件全套裝卸系統的全球首個(gè)第四代無(wú)人全自動(dòng)化集裝箱碼頭——廈門(mén)遠海自動(dòng)化碼頭，迎來(lái)首艘干線(xiàn)集裝箱船“中遠休斯頓 號”。此次遠海自動(dòng)化碼頭成功接卸干線(xiàn)集裝箱船，標志著(zhù)國內首個(gè)自動(dòng)化碼頭成功通過(guò)首次“大考”，其裝卸系統也在實(shí)戰面前經(jīng)受住了嚴峻考驗。

遠海自動(dòng)化碼頭的建設引領(lǐng)了國內集裝箱碼頭自動(dòng)化革的新潮流，對全國乃至全球集裝箱碼頭的發(fā)展進(jìn)步具有里程碑式的意義。相關(guān)行業(yè)專(zhuān)家認為自動(dòng)化碼頭將成為中國工業(yè)4.0和智能物流的領(lǐng)頭羊。 

SICK助力打造智能的全自動(dòng)化碼頭系統

遠海自動(dòng)化碼頭大部分功能如集裝箱裝卸、堆存等，均由中央控制室計算機控制操作一系列自動(dòng)化機械設備完成，是真正意義上的無(wú)人化全自動(dòng)化碼頭系統。

由此帶來(lái)一個(gè)極大的挑戰：對智能識別、精確定位、作業(yè)安全等原來(lái)需要由操作人員執行的工作，現在全部需要由智能傳感器自動(dòng)實(shí)現，并且需要確保在港口惡劣的工況下穩定、精確、實(shí)時(shí)的工作。

因此，ZPMC在廈門(mén)遠華碼頭的3臺自動(dòng)化雙小車(chē)岸橋(STS)、16臺自動(dòng)化軌道吊(ARMG)、18臺自動(dòng)導航運載車(chē)(AGV)等設備中，選擇了SICK的激光掃描儀為自動(dòng)化碼頭的高效安全運作保駕護航。

智能識別：集裝箱輪廓掃描

在傳統的港機設備中，需要由人工判斷集裝箱堆垛的形狀，駕駛小車(chē)到準確位置并放下吊具裝卸集裝箱。

對于自動(dòng)化碼頭，自動(dòng)操作的一個(gè)必要條件在于，港機設備需要有一個(gè)智能的“眼睛”替代駕駛員實(shí)現對集裝箱輪廓的識別。并且，這個(gè)識別過(guò)程在任何符合港口作業(yè)規范的天氣條件下，都必須穩定可靠的工作。

SICK的LMS511激光掃描器可在80米的工作距離下，將190度的掃描區間中的輪廓值通過(guò)高速以太網(wǎng)上傳到上位機。并且，通過(guò)采用特有的多次回波技術(shù)，在雨霧雪等惡劣工況下都能穩定檢測。根據激光掃描器獲取的點(diǎn)云數據，控制器可以重構出設備作業(yè)區域的集裝箱堆垛三維輪廓，基于該信息港機設備得以實(shí)現自動(dòng)化的裝卸任務(wù)。

LMS511激光掃描器安裝在橋吊進(jìn)行輪廓識別

精確定位：STS/MRG小車(chē)定位

在岸橋吊和場(chǎng)橋吊中對吊運小車(chē)位置精準定位中，傳統的方案是用普通旋轉編碼器。但是，使用這類(lèi)編碼器設計的機械結構存在精度較低，不可避免打滑，經(jīng)常需要工人手動(dòng)歸位，在嚴酷環(huán)境下性能降低等一系列問(wèn)題。

岸橋吊上的安裝示意圖，每套KH53鋪設26根磁尺，共36米長(cháng)

場(chǎng)橋吊上的安裝示意圖，每套KH53鋪設15根磁尺，共21米長(cháng)

在岸橋吊和場(chǎng)橋吊上采用SICK直線(xiàn)編碼器解決方案，能夠確定岸橋吊和場(chǎng)橋吊的起重機在運行過(guò)程中的絕對位置，確保集裝箱的堆棧盡可能具有最小的偏差，且能避免工人手動(dòng)作業(yè)，保障了起重機的防撞保護和自動(dòng)化操作。

KH53直線(xiàn)編碼器現場(chǎng)實(shí)地安裝圖

直線(xiàn)絕對值型編碼器KH53采用磁性工作原理，是在嚴酷環(huán)境和長(cháng)距離精準定位應用中的理想解決方案。其主要特點(diǎn)如下：

1. 非接觸式精準測量，從根源上消除累積誤差。KH53沿軌道鋪設含有永磁體的感應標尺，在行走機構上安裝閱讀器，當閱讀器保持一定間隙經(jīng)過(guò)感應標尺時(shí)，利用霍爾效應計算出絕對位置，分辨率高達0.1mm。

2. 使用壽命長(cháng)，惡劣環(huán)境適用，與上位機系統匹配。KH53完全無(wú)需維護，在振動(dòng)的港機上仍能可靠測定位置，在雨霧天氣或重污環(huán)境也不影響使用，大大提高了生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率，完全達到了自動(dòng)化碼頭的要求。

作業(yè)安全：港機設備防撞

港口設備若發(fā)生碰撞事故不僅會(huì )導致巨大的設備人員損失，同時(shí)也會(huì )引起港口作業(yè)停頓，而對于繁忙的港口而言，這意味著(zhù)巨大的經(jīng)濟損失。另一方面，如果單純?yōu)榇_保安全而設置過(guò)多的安全裕量，比如降低速度或增加安全距離也會(huì )降低效率，這和自動(dòng)化碼頭的高效宗旨相悖。

SICK LMS511激光掃描器能實(shí)現非接觸式的二維區域檢測，最遠檢測距離達到80米。防護區域的形狀可以任意設置，并且可以由上位機根據不同工況切換不同形狀。避免了單點(diǎn)式檢測的誤報/漏報問(wèn)題。為自動(dòng)化碼頭的設備防護提供了最佳的選擇。

AGV防撞

廈門(mén)遠華碼頭使用自動(dòng)導航運載車(chē)(AGV)實(shí)現全自動(dòng)化高速集裝箱轉運。為確保AGV在行進(jìn)中的安全性，必須讓AGV可靠的檢測到前進(jìn)方向上的障礙物。同時(shí)由于港口的復雜環(huán)境，當AGV運行在狹窄巷道中，又不能產(chǎn)生誤報警信號。LMS511可任意設置檢測區域形狀，保障了AGV高速高效的同時(shí)實(shí)現高安全性。

LMS511激光掃描儀安裝在A(yíng)GV實(shí)現防撞

岸橋（STS ）大梁防撞

岸橋在作業(yè)時(shí)，大梁升降及移動(dòng)過(guò)程中，必須避免撞擊到船舶本身。作為自動(dòng)化碼頭設備沒(méi)有現場(chǎng)操作人員參與，必須要由傳感器檢測到周邊的障礙物。LMS511提供了80米的非接觸式檢測距離，可以完整的覆蓋整個(gè)STS大梁運動(dòng)方向，實(shí)現可靠的防護。

LMS511安裝在岸橋進(jìn)行防護