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近日，由振華重工（ZPMC）提供軟硬件全套裝卸系統的全球首個第四代無人全自動化集裝箱碼頭——廈門遠海自動化碼頭，迎來首艘干線集裝箱船“中遠休斯頓號”。此次遠海自動化碼頭成功接卸干線集裝箱船，標志著國內首個自動化碼頭成功通過首次“大考”，其裝卸系統也在實戰面前經受住了嚴峻考驗。
遠海自動化碼頭的建設引領了國內集裝箱碼頭自動化革的新潮流，對全國乃至全球集裝箱碼頭的發展進步具有里程碑式的意義。相關行業專家認為自動化碼頭將成為中國工業4.0和智能物流的領頭羊。
SICK助力打造智能的全自動化碼頭系統
遠海自動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化機械設備完成，是真正意義上的無人化全自動化碼頭系統。
由此帶來一個極大的挑戰：對智能識別、精確定位、作業安全等原來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實現，并且需要確保在港口惡劣的工況下穩定、精確、實時的工作。
因此，ZPMC在廈門遠華碼頭的3臺自動化雙小車岸橋(STS)、16臺自動化軌道吊(ARMG)、18臺自動導航運載車(AGV)等設備中，選擇了SICK的激光掃描儀為自動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，駕駛小車到準確位置并放下吊具裝卸集裝箱。
對于自動化碼頭，自動操作的一個必要條件在于，港機設備需要有一個智能的“眼睛”替代駕駛員實現對集裝箱輪廓的識別。并且，這個識別過程在任何符合港口作業規范的天氣條件下，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高速以太網上傳到上位機。并且，通過采用特有的多次回波技術，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云數據，控制器可以重構出設備作業區域的集裝箱堆垛三維輪廓，基于該信息港機設備得以實現自動化的裝卸任務。
 
LMS511激光掃描器安裝在橋吊進行輪廓識別
精確定位：STS/MRG小車定位
在岸橋吊和場橋吊中對吊運小車位置精準定位中，傳統的方案是用普通旋轉編碼器。但是，使用這類編碼器設計的機械結構存在精度較低，不可避免打滑，經常需要工人手動歸位，在嚴酷環境下性能降低等一系列問題。
岸橋吊上的安裝示意圖，每套KH53鋪設26根磁尺，共36米長
場橋吊上的安裝示意圖，每套KH53鋪設15根磁尺，共21米長
在岸橋吊和場橋吊上采用SICK直線編碼器解決方案，能夠確定岸橋吊和場橋吊的起重機在運行過程中的絕對位置，確保集裝箱的堆棧盡可能具有最小的偏差，且能避免工人手動作業，保障了起重機的防撞保護和自動化操作。
KH53直線編碼器現場實地安裝圖
直線絕對值型編碼器KH53采用磁性工作原理，是在嚴酷環境和長距離精準定位應用中的理想解決方案。其主要特點如下：
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過感應標尺時，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，惡劣環境適用，與上位機系統匹配。KH53完全無需維護，在振動的港機上仍能可靠測定位置，在雨霧天氣或重污環境也不影響使用，大大提高了生產力和生產效率，完全達到了自動化碼頭的要求。
作業安全：港機設備防撞
港口設備若發生碰撞事故不僅會導致巨大的設備人員損失，同時也會引起港口作業停頓，而對于繁忙的港口而言，這意味著巨大的經濟損失。另一方面，如果單純為確保安全而設置過多的安全裕量，比如降低速度或增加安全距離也會降低效率，這和自動化碼頭的高效宗旨相悖。
SICK LMS511激光掃描器能實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。避免了單點式檢測的誤報/漏報問題。為自動化碼頭的設備防護提供了最佳的選擇。
·AGV防撞
廈門遠華碼頭使用自動導航運載車(AGV)實現全自動化高速集裝箱轉運。為確保AGV在行進中的安全性，必須讓AGV可靠的檢測到前進方向上的障礙物。同時由于港口的復雜環境，當AGV運行在狹窄巷道中，又不能產生誤報警信號。LMS511可任意設置檢測區域形狀，保障了AGV高速高效的同時實現高安全性。
 
LMS511激光掃描儀安裝在AGV實現防撞
·岸橋（STS ）大梁防撞
岸橋在作業時，大梁升降及移動過程中，必須避免撞擊到船舶本身。作為自動化碼頭設備沒有現場操作人員參與，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STS大梁運動方向，實現可靠的防護。
LMS511安裝在岸橋進行防護
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