T-CPHA 30-2023 煤炭矿石码头装船机智能作业系统技术要求

ICS03.220.40CCSR46CPHAT/CPHA30—2023煤炭矿石码头装船机智能作业系统技术要求Technicalspecificationforintelligentoperationsystemofshiploadersincoalandoreterminal2023-12-28发布2024-04-01实施中国港口协会发布T/CPHA30-2023前言 II1范围 12规范性引用文件 3术语和定义 14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 7T/CPHA30-2023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/CPHA30-2023煤炭矿石码头装船机智能作业系统技术要求作业、信息管控和智能安全防护等技术要求。本文件适用于煤炭、矿石码头装船机智能作业系统的设计、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/TrGB/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/Tr28181公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求GB/Tr33079散状物料连续装船机型式和基本参数GBrT35016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GBrT50115工业电视系统工程设计标准GB50174数据中心设计规范GAT2安全防范高清视频监控系统技术要求JTT1073散货连续装船机3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1装船机智能作业系统shiploaderinteligentoperationsystemofshiploaders装船机应用视频监控、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装船作业。3.2智能安全防护intelligentsafetyprotectionof智能安全防护intelligentsafetyprotectionofshiploaders防护功能。1T/CPHA30-20234系统构成煤炭、矿石码头装船机智能作业系统(以下简称"作业系统")应由智能感知、智能定位、智能作业、信息管控和智能安全防护等系统构成,见图1。图1作业系统构成5一般要求5.1作业系统应优先选择智能化程度高、技术安全可靠、节能环保的机械设备,并合理设置性能参数。5.2作业系统选型、基本参数设计和环境条件应符合GBrT33079和JTT1073的规定。5.3作业系统安全设计应符合GBrT35016和GB/Tr13561.6的规定。5.4作业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、水文、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作业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作业系统应具备异地操作人员身份识别和验证的功能。5.8作业系统应设置时间同步功能。5.9作业系统响应时间应不超过200ms。5.10作业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6.1.2装船机监控应包括但不限于:a)大车行走方向区域;2T/CPHA30-2023b)臂架回转、俯仰、伸缩工作情况;C)溜筒工作情况;d)尾车和臂架带式输送机运行情况;e)电缆卷筒工作情况;f)司机室及电气室内情况;g)驱动站设备运行情况。6.1.3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。6.1.4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。6.1.5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。6.1.6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船舶及相关设备设施之间的距离。6.2.2测距雷达应满足智能装船作业工况的要求。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装船机大车行走位置、臂架回转位置和俯仰位置的定位功能。6.3.2卫星接收设备应安装在能定位装船机大车行走、臂架回转和俯仰的位置上。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20mm。b)定向精度:不大于0.20。C)数据采样率:不小于20Hzo6.4激光扫描6.4.1对船舱及舱内物料检测宜配置激光扫描设备,扫描点应能覆盖船舱及舱内物料。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±100mmg)防护等级:宜不低于IP67.7智能定位7.1大车7.1.1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±80mm。7.1.2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±200mm。7.1.3大车行走定位装置应具备自动校准和异常情况识别功能。3T/CPHA30-20237.2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±0.3o7.2.2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。7.2.3溜筒应设置回转和摆动定位装置,静态角度误差应不大于±0.1o,动态角度误差应不大于±0.3o。7.2.4智能作业时,应满足以下要求:a)臂架能自动回转至目标位置,与目标位置偏差应不大于±0.2o;b)臂架能自动伸缩至目标位置,与目标位置偏差应不大于±20mm;C)臂架能自动俯仰至目标位置,与目标位置偏差应不大于±0.2o;d)溜筒能自动回转或摆动至目标位置,与目标位置偏差应不大于±0.2o7.2.5臂架回转、伸缩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装船机智能作业应具备但不限于以下功能:a)自动获取船舱及物料形状数据;b)自动对舱;C)自动装舱;d)自动移舱;e)自动停机复位。8.1.2装船机智能作业应具备但不限于以下性能:a)实际物料物标与模拟计算出虚拟物标的误差满足智能化的要求;b)计算出的装船点位精度误差小于200mm。8.1.3智能作业应满足装船过程中的船舶稳定性要求。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/CPHA30-20238.4臂架带式输送机8.4.1出现下列情况时,臂架带式输送机应具备自动紧急停机功能:a)臂架皮带撕裂;b)臂架皮带严重跑偏;C)臂架带式输送机驱动异常;d)臂架带式输送机堵料;e)臂架带式输送机物料严重超载。8.4.2当作业完毕后,臂架带式输送机应具备自动停止功能。9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信息管控系统数据宜每天冗余存储1次。9.2.3控制程序文件应定期备份留存,每季度至少备份1次。9.2.4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装船机的实时状态信息、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。9.4.3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GB/Tr28181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。5T/C