T-CPHA 29-2023 煤炭矿石码头取料机智能取料系统技术要求

ICS03.220.40CCSR46CPHAT/CPHA29—2023煤炭矿石码头取料机智能取料系统技术要求Technicalspecificationforintelligentreclaimingsystemofreclaimerscoalandoreterminal2023-12-28发布2024-04-01实施中国港口协会发布T/CPHA29-2023前言 II1范围 12规范性引用文件 3术语和定义 4系统构成 5一般要求 26智能感知 27智能定位 38智能作业 49信息管控 510智能安全防护 5参考文献 6T/CPHA29-2023前言本文件按照GBrT1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国港口协会提出并归口。本文件起草单位:国能黄骅港务有限责任公司、中交第一航务工程勘察设计院有限公司、秦皇岛港股份有限公司、舟山鼠浪湖码头有限公司、青岛港董家口矿石码头有限公司。T/CPHA29-2023煤炭矿石码头取料机智能取料系统技术要求本文件规定了煤炭、矿石码头取料机智能取料系统的系统构成、一般要求、智能感知、智能定位、智能作业、信息管控和智能安全防护等技术要求。本文件适用于煤炭、矿石码头取料机智能取料系统的设计、使用与维护。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB2894安全标志及其使用导则GB/Tr13561.6港口连续装卸设备安全规程第6部分:连续装卸机械GB/Tr14695臂式斗轮堆取料机型式和基本参数GB/T28181公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求GBT35016连续搬运机械装卸机械安全规范GB/Tr39680信息安全技术服务器安全技术要求和测评准则GBT50115工业电视系统工程设计标准GB50174数据中心设计规范GA/T1211安全防范高清视频监控系统技术要求JB/T4149臂式斗轮堆取料机JB7326斗轮堆取料机安全规范TCPHA30煤炭矿石码头装船机智能作业系统技术要求3术语和定义TCPHA30界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1取料机智能取料系统intelligentreclaimingsystemofrEclaimErs取料机应用视频监控、定位识别、网络通信、数据交互和边缘计算等新技术,实现人机作业环境信息的实时监控和取料作业。4系统构成煤炭、矿石码头取料机智能取料系统(以下简称"取料系统")应由智能感知、智能定位、智能作业、信1T/CPHA29-2023息管控和智能安全防护等系统构成,见图1。图1取料系统构成5一般要求5.1取料系统建设方案应优先选择智能化程度高、技术先进可靠、节能环保的机械设备,并合理设置性能参数。5.2取料系统选型、基本参数设计和环境条件应符合GBrT14695和JBrT4149的规定。5.3取料系统安全应符合GB/Tr35016、GBrT13561.6和JB7326的规定。5.4取料系统设计应满足智能、安全和节能等要求,还应具备但不限于以下基础资料:a)当地气象、地形、地质等自然条件;b)现场踏勘、调查构筑物使用状态、周边构筑物布置等环境情况;C)到港货种类型等使用要求;5.5取料系统应能与生产管理系统进行信息交互和管控联动。5.6信息管控系统服务器应符合GB/Tr39680的规定。5.7取料系统应具备异地操作人员身份识别与验证的功能。5.8取料系统应设置时间同步功能。5.9取料系统响应时间应不超过200mso5.10取料系统应建立网络安全机制,安全等级保护宜按GBrT22239的要求设置。5.11数据通信网络链路宜冗余配置。5.12安装在户外的智能感知仪器设备应易于维护且具备防坠落措施。5.13智能防护装置紧急停止回路应具备安全校验机制。5.14当异地控制系统出现故障时,应能切换到本地应急操作。6智能感知6.1视频监控6.1.1视频监控应至少包括:a)大车行走情况;2T/CPHA29-2023b)臂架回转、俯仰工作情况;C)斗轮运行情况;d)臂架带式输送机运行情况;e)电缆卷筒工作情况;f)驱动站设备运行情况;g)司机室及电气室内情况;h)作业垛位物料情况。6.1.2视频监控设备应选用高清摄像头,视频图像质量和信息延迟时间应满足GAT1211的要求。6.1.3摄像头应具有防抖动功能,户外摄像头防护等级应不低于IP65。6.1.4视频监控系统应具备存储及回放功能,连续存储时间应不少于30天。6.1.5视频监控系统的设计、施工应满足GB/Tr50115的要求。6.2测距雷达6.2.1测距雷达应能实时检测堆场料堆物料高度及相关设备设施之间的距离。6.2.2测距雷达应满足智能取料作业工况要求。6.2.3测距雷达的分辨率应不大于10mm6.3卫星定位6.3.1卫星定位设备应具有对取料机大车行走位置、臂架回转位置和俯仰位置的定位功能。6.3.2卫星接收设备宜安装在能检测取料机大车行走、臂架回转和俯仰情况的位置上。6.3.3卫星定位设备宜满足以下要求:a)定位精度:平面不大于10mm,垂直不大于20mmob)定向精度:不大于0.2o。C)数据采样率:不小于20Hzo6.4激光扫描6.4.1对堆场料堆物料检测宜配置激光扫描设备,激光扫描设备的扫描点应能覆盖整个堆场料堆。6.4.2激光扫描设备满足以下要求:a)工作环境温度:宜为-40℃+70℃。b)工作环境湿度:宜为5%85%。C)扫描距离:应不小于70m。d)扫描范围:应不小于270o。e)扫描频率:应不低于10Hzof)系统误差:应不大于±100mm。g)防护等级:宜不低于IP67.7智能定位7.1大车3T/CPHA29-20237.1.1大车行走机构应设置智能定位装置,静态系统定位误差应不大于±50mm,动态系统定位误差应不大于±80mmo7.1.2智能作业时,大车应能自动行走至目标位置,与目标位置偏差应不大于±200mm7.1.3大车行走定位装置应具备自动校准和异常情况识别功能。7.2臂架7.2.1臂架应设置回转定位装置,静态角度误差应不大于±0.1。,动态角度误差应不大于±0.3o。7.2.2智能作业时,臂架应能自动回转至目标位置,与目标位置偏差应不大于±0.2o。7.2.3臂架应设置俯仰定位装置,静态角度误差应不大于±0.2o,动态角度误差应不大于±0.4。7.2.4智能作业时,臂架应能自动俯仰至目标位置,与目标位置偏差应不大于±0.2o。7.2.5臂架回转和俯仰定位装置应具备自动校准和异常情况识别功能。8智能作业8.1.1取料机智能作业应具备以下功能:a)自动获取垛位形状数据;b)自动对垛;C)自动取料;d)自动停机复位。8.1.2实际物料物标与模拟计算出虚拟物标的误差应满足智能化的要求。8.1.3智能作业应自动分层取料和自动换层作业。8.1.4智能作业应根据流量设定要求自动调节取料量。8.2操作运行模式8.2.1操作应具备智能与手动不停机切换功能。8.2.2感知设备出现下列情况之一,应停止智能运行:a)大车运行的位置互为校验检测偏差超出100mm;b)视频监控系统故障;C)测距雷达设备故障;d)卫星定位设备故障;e)激光扫描设备故障。8.3异地操作台8.3.1异地操作台应安装于建筑物内,并具有相对独立的空间,室内工作环境应符合GB50174的要求。8.3.2异地操作人机界面应有视频监控、生产、操作、故障等信息显示功能,显示器分辨率宜不低于1080P.8.3.3异地操作台应具有多台对多台的控制功能,可实时切换操作和监控。8.3.4可通过异地操作台对智能作业参数进行设置。4T/CPHA29-20239信息管控9.1数据采集9.1.1对下列数据宜进行实时采集:a)作业任务实时状态;b)实时运行记录;C)操作开始和结束时间。9.2数据存储9.2.1采集的数据应具有数据追溯和历史信息回放功能,存储时间宜不小于1年。9.2.2控制程序文件应定期备份留存,每季度至少备份1次。9.2.3人机交互界面文件应定期备份,每季度至少备份1次。当修改人机交互界面后应及时进行备份。9.3数据处理9.3.1信息管控系统的异地操作台应具备显示当前操作的取料机的实时状态信息、故障信息和作业任务信息的功能。9.3.2数据处理应具备但不限于下列功能:a)作业量、作业时间统计;b)设备运行状态;C)异常信息及处理时间。9.3.3信息管控系统应具备3min内冗余恢复的能力。9.4通信网络9.4.1数据通信速率应满足视频信号传输需求。9.4.2应将视频信号、语音信号及控制信号相互隔9.4.3应配置网络安全机制,通信链路宜具有冗余。9.4.4传输延时、丢包率应满足GBrT28181的要求。10智能安全防护10.1安全标志的使用应符合GB2894的规定。10.2取料机大车应具备行走方向障碍物的检