行业标准《岸边集装箱起重机智能化技术规范》（征求意见稿）.docx

JB 中华人民共和国机械行业标准 JBTXXXXX-XXXX 岸边集装箱起重机智能化技术规范 Technicalspecificationforintelligenceofship-to-shoregantrycrane（征求意见稿）在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。XXXX-XX-XX实施 ICS53.020.20 CCSJ80 XXXX-XX-XX 发布 中华人民共和国工业和信息化部 发布目次 前言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 总体要求.2 4.1 系统构成.2 4.2 智能化分级.3 4.3 基本要求.3 5 信息管理系统.4 5.1 功能要求.4 5.2 作业任务管理.4 5.3 作业路径规划.4 5.4 状态监控、分析及评估.5 6 感知系统.5 6.1 功能要求.5 7.2 定位感知.5 8.3 障碍物感知.6 9.4 作业人员感知.6 10.5 水平运输车辆感知.6 11.吊具姿态感知.6 12.视频监控.6 7 运行控制系统.7 7.1 功能要求.7 7.2 吊具姿态控制.7 7.3 抓放箱作业.7 7.4 起重机自动运行.7 8 安全保护系统.7 8.1 功能要求.8 8.2 起重机作业安全.8 8.3 人员安全.8 9 其他系统.8 9.1 功能要求.8 9.2 通信网络.8 9.3 远程操作.9 9.4 锁钮自动拆装.9 10 试验方法.9 10.1 试验条件.9 10.2 2 试验准备.10 10.3 信息管理系统.10 10.4 4 感知系统.10 10.5 运行控制系统.12 10.6 安全保护系统.12 10.7 其他系统.13 10.8 可靠性试验.13 11 检验.13 参考文献.15 图 1 岸边集装箱起重机智能化系统典型结构示意图.2 表 1 起重机智能化系统相应等级下功能模块典型配置.3本文件按照 GB/T1.1-2020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。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国起重机械标准化技术委员会(SAC/TC227)归口。本文件起草单位：本文件主要起草人：岸边集装箱起重机智能化技术规范 1 范围 本文件规定了岸边集装箱起重机智能化的系统构成、分级、智能化系统基本要求及信息管理系统、状态感知系统、运行控制系统、安全保护系统及其他系统相关的技术要求，并描述了相应的试验方法,规定了检验要求。本文件适用于岸边集装箱起重机智能化设计、制造、改造和检验。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。GB/T3811 起重机设计规范 GB/T6067.1 起重机械安全规程第 1 部分：总则 GB/T6067.5 起重机械安全规程第 5 部分：桥式和门式起重机 GB/T15361 岸边集装箱起重机 GB/T26336-2010 工业通信网络工业环境中的通信网络安装 GB/T28264 起重机械安全监控管理系统 GB/T36417.1-2018 全分布式工业控制网络第 1 部分：总则 GB50198 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB50348 安全防范工程技术标准 GB/TXXXX 起重机械智能化系统第 1 部分：术语和分级 GA/T1211-2014 安全防范高清视频监控系统技术要求 JT/T982-2015 港口视频监控系统联网技术要求 YD/T1666-2007 远程视频监控系统的安全技术要求 YD5095 同步数字体系（SDH）光纤传输系统工程设计规范 3 术语和定义 GB/TXXXX 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 岸边集装箱起重机 ship-to-shoregantrycrane 用于港口配有外伸悬臂和集装箱吊具，对集装箱船舶进行装卸作业的门式起重机。来源:GB/T6974.5-2023,3.1.32 3.2 岸边集装箱起重机智能化 ship-to-shoregantrycraneinteIIigence 岸边集装箱起重机融合计算机网络、大数据、物联网、人工智能等技术，与人、机、环境互为协调形成整体，通过感知、决策、执行及其他综合能力，满足集装箱吊运作业各种需求的属性。3.3 岸边集装箱起重机智能化系统 ship-to-shoregantrycraneinteIIigentsystem 实现岸边集装箱起重机智能化功能的软硬件系统。3.4 障碍物感知 obstaclescanning 实时检测岸边集装箱起重机作业区域内的障碍物，并结合小车位置获得障碍物轮廓信息的能力。3.5 车辆引导 vehicleguidance 实时检测水平运输车辆位置，并指引水平运输车辆移动至作业位置的能力。3.6 位置定位 positioning 通过控制指令驱动岸边集装箱起重机各机构，使吊具或载荷到达指定的空间位置的能力。注：各机构包括起开、小车和大车等机构。3.7 吊具姿态控制 attitudecontrolofspreader 利用感知技术及控制算法，通过防摇及防扭控制使吊具姿态处于稳定状态的过程。3.8 防扭 anti-skewing 在岸边集装箱起重机启动、运行和制动过程中，依靠机械式装置或智能化系统，防止或减少吊具或载荷在平衡位置处做往复扭动运动的能力。4 总体要求 4.1 系统构成 4.1.1 岸边集装箱起重机（以下简称起重机）智能化系统一般由信息管理系统、状态感知系统、运行控制系统和安全保护系统等构成，其典型结构示意图如图 1 所示。图 1 岸边集装箱起重机智能化系统典型结构示意图 4.1.2 信息管理系统通过对数据的汇总、分析、处理，实现作业任务的管理、起重机作业路径规划以及作业状态的监测等，并对起重机的作业状态趋势进行分析和评估。4.1.3 状态感知系统通过激光传感器、摄像头、红外传感器、超声波传感器等多种传感器，对起重机本身的状态、运行环境的信息进行识别和判断。4.1.4 运行控制系统依据信息系统的作业任务指令，控制起重机各机构运行，实现起重机的智能化运行。4.1.5 安全保护系统依据感知系统提供的数据信息，结合作业任务和控制指令，对存在的风险进行预警，并采取有效的措施避免风险的发生，安全功能拥有最高的权限，确保起重机安全可靠运行。4.2 智能化分级 起重机智能化分级原则应符合GB/TXXXX的规定。起重机智能化系统相应等级下应至少具备表1规定的功能。表 1 起重机智能化系统相应等级下功能模块典型配置 功能划分 功能配置 智能化等级 等级 0 等级 1 等级 2 等级 3 等级 4 等级 5 信息决策 信息系统决策 作业任务管理-起重机决策 路径规划 状态监测趋势分析及评估-感知能力 空间感知 起升定位-小车定位-大车定位-环境感知 障碍物感知 作业人员感知 -水平运输车辆感知 一 设备感知 吊具姿态识别-视频监控 -控制能力 吊具姿态控制 防摇控制-防扭控制-自动作业 陆侧自动抓放作业 -海侧自动抓放作业 -一-起重机自动运行-安全保护 起重机作业安全 起重机防撞 前大梁防撞-人员安全 门禁保护 -作业区域人员保护-环境安全 吊具负载防撞保护 其他能力 远程操作 -锁钮拆装 -一-网络通信-表示应具备；“口”宜具备：“-”表示可不具备。4.3 基本要求 4.3.1 起重机智能化系统的设计和环境条件应符合 GB/T3811 和 GB/T15361 的规定，安全除应符合 GB/T6067.1 和 GB/T6067.5 的规定外，还应符合以下要求：a）智能化系统的设备选型、网络设计、软件设计等各方面应充分考虑可靠性和稳定性，宜通过关键软硬件的冗余配置等技术手段，消除单点故障，确保不因软硬件故障而影响系统功能的正常运行；b）智能化系统应能适应各种故障下的自动/人工切换，保证系统安全、稳定运行；c）智能化系统应采取软件容错等措施提高系统的可靠性，感知系统应在起重机运行期间持续运行，在允许正常工作的不同气候条件下，可根据感知功能进行降级：d）智能化系统设计应采取有效的身份鉴别、访问控制，建立网络安全机制，数据通信网络链路冗余配置等控制措施，增效系统的安全防护能力，并应能进行用户权限设置。安装在户外的仪器设备应具备防坠落措施。4.3.2 智能化系统发生故障时，不应影响起重机的本地操作功能。4.3.3 智能化系统应能实现重机与码头信息系统及不同起重机之间的协同工作。4.3.4 智能化功能模块涉及的各级子系统应设置时间同步功能。各子系统产生的数据应进行有效管理和方便获得，并可追溯。4.3.5 起重机智能化应具有人机互动能力和视频显示功能。4.3.6 智能化系统集成后，起重机 CPU 系统负荷不宜超过 50%。4.3.7 智能化系统应具有良好的扩展性，以满足系统升级和扩容的需要。5 信息管理系统 5.1 功能要求 智能化信息管理系统应包括但不限于以下主要功能：a）作业任务管理；b）作业路径规划；c）起重机状态监控、分析和评估。5.2 作业任务管理 5.2.1 与上层管理系统数据交互，接受上层系统指令并反馈作业状态。5.2.2 应提供起重机状态信息和作业任务信息等方面的配置管理功能。5.2.3 应提供作业任务管理，支持码头管理系统离线作业模式、人工输入作业任务模式和将起重机作业任务状态反馈码头管理系统等功能。5.2.4 应提供作业指令派发和更新、取消、挂起等控制功能。5.2.5 应实时采集下列数据，并记录所有的交互信息、作业流程信息及内部状态的变化：a）作业任务实时状态；b）起重机实时运行记录；c）人工操作开始和结束时间；d）异常信息及处理时间。5.2.6 应具备对系统、任务和设备的异常信息的处理能力，同时对于作业任务反馈超预计时间，任务计划紧急调整等情况应能根据设备、作业计划等输入信息对于作业任务进行重新计算，更新作业任务计划。5.2.7 宜具备作业任务仿真及作业任务管理评价指标。5.2.8 宜结合大数据、智能算法、系统构架等方式方便作业任务管理模块嵌入及迭代。5.2.9 相关系统数据保存时间宜不少于 3 个月。5.3 作业路径规划 5.3.1 应结合但不限于以下信息，在保证安全的前提下规划路径，提高作业效率：a）路径起点；b）路径终点；c）固定障碍物；d）可变障碍物。5.3.2 路径规划应考虑但不限于以下设备控制及环境参数,确保在紧急情况发生时,仍能有安全空间，避免碰撞发生：a）起重机机构加减速时间；b）起重机机构当前运行速度：c）吊具摆幅及角速度；d）起重机机构运行范围；e）可变障碍物运行速度及趋势。5.3.3 应支持动态更新行进路径，跟随目标位置、障碍物位置变化更新最优路径。5.3.4 路径规划应支持可根据不同的配置要求进行路径规划，如路径最短、效率最优及安全最高的不同配置要求下生成路径规划。5.3.5 宜采用人工智能算法等迭代路径规划策略。5.4 状态监控、分析及评估 5.4.1 状态监控通过对于起重机的各个机构运行情况进行数据收集、存储及处理分析，应具有对起重机状态进行监控、故障诊断、运行统计等功能。6.4.2 监控应符合 GB/T28264 的规定，且至少应能监控重机电气、机械、液压等系统的实时运行状态。7.4.3 应具备人机交互界面，采用数字化或图形化的界面，并支持多种数据监测形式，如图片、视频或表格等形式。8.4.4 监控视频应能实现与起重机作业数据关联实现集中管理、画面缩放、抓拍、录像、回放、检索以及导出等操作。9.4.5 应针对起重机状态异常状态的逐级报警功能，并采取相应的安全保护措施。10.4.6 应具备包括产量信息、设备效率信息、实时/历史故障信息、运维保养提醒信息等功能，应能对设备维护提供技术支持。11.4.7 宜通过机器学习等分析工具，结合设备运行数据、监测反馈信息等内容预测起重机设备潜在状态、风险点等信息。6 感知系统 11.1 能要求 智能化感知模块应包含但不限于以下功能：a）定位感知；b）障碍物和人员感知；c）水平运输车辆感知；d）吊具姿态识别；e）视频监控。11.2 位感知 12.2.1 起重机的定位，应包括但不限于起升机构、小车机构、大车机构定位：a）起升机构定位应测量吊具底面与零位之间的垂直距离，测量偏差不应大于50m;b）小车机构定位应测量小车的中心点与零位之间沿小车运行方向的水平距离，测量偏差不应大于20mm；c）大车机构定位应测量大车的中心点与零位之间沿大车运行方向的水平距离测量偏差不应大于50u11o 6.2.2 起升机构、小车机构应设置二套独立的、可互为校验的位置检测装置，应至少采用一套绝对位置检测装置。检测装置的检测精度应在2 三范围内。6.2.3 起重机宜标识相邻起重机的相对位置。6.3 障碍物感知 6.3.1 应具备障碍物轮廓识别、集装箱排位识别、舱口盖识别、固定结构体识别等功能。7.3.2 应具备轮廓三维检测能力，获得作业区域内障碍物三维轮廓数据。8.3.3 宜具备海侧作业目标位检测、船舶姿态检测的功能。9.3.4 应能感知 30cmX30cm30cm 及以上物体的能力。10.3.5 宜采用融合技术，获取作业路径上障碍物相对位置、相对速度、外形尺寸等信息。11.3.6 大车自动运行应充分考虑海侧障碍物、陆侧相邻起重机位置等因素，确保运行过程中安全可靠。6.4 作业人员感知 6.4.1 应具备感知作业受控区域人员闯入、危险行为、危险状态的功能。6.4.2 应具备动态规划受控区域的能力。6.4.3 如采用视觉方式，应具备从各个视角下均能识别人员的能力。6.5 水平运输车辆感知 6.5.1 应具备车辆引导、车辆带箱工况检测、车辆姿态等检测功能、并具备引导信息提示功能。7.5.2 宜具备多车道车位引导、车辆移动检测功能。8.5.3 能够检测的双箱之间最小间距应大于 150mm,检测精度10mm。9.5.4 自动检测作业车道上的水平运输车辆，自动触发车辆引导功能。6.5.5 感知检测精度应不低于 50mmo 6.5.6 水平运输车辆定位应包括但不限于以下位置的实时信息提示：a）方向；b）距离;c）到位；d）自动离开。6.5.7 如采用智能学习算法感知水平运输车辆，宜能快速识别新规格车辆。6.6 吊具姿态感知 6.6.1 吊具检测系统应具备吊具坐标位置关系，并可与机构定位数据进行对比校对。6.6.2 吊具几何平面的 X 轴应与大车方向平行，Y 轴应与小车方向平行。6.6.3 吊具检测系统应能检测出吊具在小车、大车方向上的位移以及吊具水平旋转角度；在检测机构和吊具之间最大 50m 的检测距离内，其检测应达到的定位误差范围：a）大车方向30mm；b）小车方向30mm；c）水平旋转角度0.5。6.6.4 吊具检测系统宜采用机器视觉技术。6.7 视频监控 6.7.1 视频监控部位应包括但不限于：a）大车运行；b）作业贝位；c）吊具全貌；d）俯仰运行区域；e）作业车道。注：贝位是指起重机运行位置。6.7.2 起升机构主画面的摄像头应具备自动变焦功能。6.7.3 应选用高清摄像头，系统图像质量和信息延迟时间应满足 GA/T1211-2014 的要求。6.7.4 户外摄像头应具有防抖动功能，防护等级应不低于 IP66。6.7.5 视频监控系统的设计、施工应满足 GB50198 的要求。7.7.6 录像存储的时间不应少于 3 个月。7 运行控制系统 7.1 功能要求 智能化运行控制系统应包含但不限于以下主要功能：a）吊具姿态控制；b）抓放箱作业；c）起重机自动运行。7.2 吊具姿态控制 7.2.1 吊具应具有防摇和防扭功能。应通过防摇和防扭功能，实现吊具准确定位和快速对位集装箱的功能。7.2.2 宜采用电子防摇防扭控制方式实现防摇及防扭功能。7.2.3 主小车吊具防摇及防扭功能应能手动开启和关闭，开启后，无论起重机运行模式是自动还是手动，防摇及防扭功能应都起作用。注：主小车指可运行至船侧进行装卸作业的小车机构。7.2.4 防扭控制自动模式下，起重机作业过程中，集装箱吊具宜一直保持防扭控制的状态。7.2.5 整个防摇控制追踪过程应完全自动运行，并对吊具的摆动进行自动跟踪，在风速不大于 8ms 的工况下，吊具防摇的稳态时间应不大于 2 个摆动周期，吊具停位误差应不大于50mm。8.2.6 在起重机的集装箱装卸作业中，防扭控制应能减小吊具的扭转程度或消除吊具的扭转，在风速不劣于8ms 的工况下，吊具防扭的稳态时间应不大于 1.5 个周期，且在 45 英尺集装箱吊具下端部的扭动幅度应不大于50mm。8.3 抓放箱作业 7.3.1 抓放箱作业应在防摇、防扭定位控制以及吊具姿态检测基础上实现自动抓放箱。8.3.2 当吊具或集装箱与目标位置接近时，运行控制系统应能自动减速以避免自动运行过程中出现砸箱事故。当偏差超出微动调整范围时，应能停止运行，并发出提示报警。9.3.3 当感知系统检测数据超出设定阈值或运行控制系统长时间无法完成位置定位时，智能系统判断无法完成自动抓放动作后应及时通知报警操作人员并切换至手动方式完成抓放箱动作。10.3.4 抓放箱动作宜采用在操作人员监控方式下完成。在风速不大于 8s 的工况下，集卡侧一次成功率宜达到 90%,海侧一次成功率宜达到 80%。8.4 起重机自动运行 7.4.1 起重机应能自动到达设定目标位。7.4.2 宜具备大车中心线与海侧集装箱中心线自动对中功能。7.4.3 运行过程中如发现有障碍物闯入或碰撞危险应立即中断设备自动运行，并提示操作员接入。8.4.4 宜配置以下起重机自动运行辅助机构：a）大车机构锚定；b）小车机构锚定；c）自动润滑。8.1 功能要求 8.1.1 智能化安全保护系统应包含但不限于以下主要功能：a）起重机作业安全；b）人员安全。8.1.2 1.2 应符合 GB/T6067.1 和 GB/T6067.5 的规定。8.1.3 应具备自校验功能确保各系统安全保护可靠。8.2 起重机作业安全 9.2.1 应在大车运行方向上具备大车防撞保护功能。10.2 应具备前大梁对船体的防撞保护功能。8.2.3 大车运行机构和俯仰运行机构的行程应具备减速和停止保护功能。8.2.4 应具备集装箱吊具负载防撞保护功能。8.2.5 应具备对起升机构和小车机构运行作业路径下及其相邻的障碍物的减速和防撞保护功能。8.3 人员安全 8.3.1 应具备以下人员安全功能：a）门禁保护；b）作业区域人员保护。8.3.2 门禁保护应在登机口设置门禁及身份识别装置，并与远程操作台联锁。8.3.3 在指定的设备作业区域内，应能自动识别实现闯入的人员。8.3.4 安全保护系统应实时识别作业区域周边人员及其他特定目标，并发送至运行控制系统，进行机构的限制策略，提升设备作业安全性。9 其他系统 9.1 功能要求 其他智能化系统包含但不限于以下功能：a）通信网络；b）远程操作；c）锁钮自动拆装。9.2 通信网络 9.2.1 一般要求 9.2.1.1 起重机通信网络宜分为设备控制网络、设备通信网络及视频监控网，应将三者相互逻辑隔离，并按照设备控制网、设备通信网络、视频监控网顺序设置优先级。9.2.1.2 设备通信网络整体网络负荷率不应大于 30%。9.2.1.3 工业通信网络安全适应码头特定工业环境,安装设计要求和安全准则应符合 GB/T26336-2010 中 4.2 的要求。9.2.1.4 设备控制和通信网络架构和拓扑类型宜符合 GB/T36417.1-2018 中 6.1 的要求；总线类型和通信协议宜符合 GB/T36417.1-2018 中 6.2 的要求；且网络传输时延宜小于 IOmso 9.2.1.5 系统网络设计时，应以保护控制系统的可用性、完整性、保密性为优先目标，同时也需考虑实时性、可靠性与稳定性。9.2.1.6 满足起重机智能化作业信息流通量达到最大峰值时，数据通信和网络延时仍可以满足系统控制和监控要求，并应考虑系统扩容时的网络预留空间。9.2,1.7 网络不应造成智能化系统重启和重启恢复,正常作业时，网络不应存在不可接受的设备报警、通信延迟、信号抖动和控制中断等现象。9.2.1.8 对于网络互通性和稳定性要求非常高的用户可以采用物理线路冗余的方式部署，且可采用与主网络不同的网络构建方式。9.2.2 设备控制网 9.2.2.1 设备控制网络对信号传输要求实时性高,此类通信宜采用标准工业产品和工业总线通信方式,例如：PRoFIBUS、PROFlNET、POWERLINK 9.2.2.2 应根据采集和处理数据对系统的重要程度，合理安排模块循环扫描周期。9.2.2.3 不宜采用无线或 WIFl 连接。9.2.2.4 在设计网络拓扑结构时，应考虑主站对网络节点数量的限制。9.2.2.5100 个节点下的运动控制应用设计，网络传输延时宜小于 Imso 9.2.3 设备通信网 9.2.3.1 设备通信网络负责岸边起重机设备控制器之间的网络通信，宜采用工业以太网通信方式。9.2.3.2 设计网络布局时，应根据各个系统的数据传输要求结合通信的延时要求综合考虑。9.2.3.3 宜根据网络中各系统的安全等级划分成不同的安全区域，并按照方便管理和控制为原则，为各区域分配网段地址。9.2.4 视频监控网 9.2.4.1 视频监控网络系统构架、视音频编码、接口与通信控制协议应符合 JT/T982-2015 的规定。9.2.4.2 远程视频监控各宜功能应满足 YD/T1666-2007 中 4.2 的规定；远程视频监控网络安全应满足YD/T1666-2007 中 6.2 的规定。9.2.4.3 数据通信速率应至少满足 720P 视频信号传输，视频延时不大于 250ms。9.2.4.4 应满足安全性、稳定性、可靠性、可维护性、可扩展性的要求，并且应满足分期实施、线路冗余和/或延伸、设备扩容的需求；网络宜有远程安全校验机制。9.2.4.5 关键设备宜采用冗余配置，码头侧通信链路宜具有冗余功能。9.2.4.6 网络的接口标准、软件平台、命名和编码规则应统一。9.2.4.7 传输方式、传输线缆、传输设备的选择与布线设计规范应符合 GB50348 的规定。9.3 远程操作 9.3.1 远程操作应配置单独远程操作台，并应具有独立的空间。10.3.2 远程操作台宜具备升降功能并满足人体工效学的要求。11.3.3 远程操作台应能满足岸边起重机正常作业和异常流程处理的所有要求，不需要本地操作的辅助。12.3.4 远程操作台应安装远程视频系统，用于远程观察；在司机远程手动作业进行对箱操作时，视频显示应清晰可用，分辨率不低于 1080P。13.3.5 远程操作台应安装起重机状态监控系统，用于岸边集装箱起重机的状态显示和故障报警。14.3.6 远程操作台应具备司机身份验证功能。15.3.7 远程操作台应具备远程对讲功能。16.3.8 远程操作台应配置紧急停止按钮。17.3.9 远控操作台应具备与多台起重机单独连接能力，但同一时间内一台操作台只可操作一台起重机。9.4 锁钮自动拆装 具备锁钮平台的起重机宜具备自动拆装锁钮的能力。10 试验方法 10.1 试验条件 试验条件应符合 GB/T15361 的规定。10.2 试验准备 10.2.1 试验用仪器设备和工具应经法定部门计量检定，处于有效期内，精度应满足测试要求。10.2.2 测试用仪器设备、工具和软件应包括但不限于：a）测距工具；b）计时工具；c）图像采集设备；d）分辨率测试工具；e）网络、信息系统和数据库性能测试软件。10.2.3 检查远程操作台外观，远程操作台的设置应满足设计要求，各操作、显示、报警装置调试完毕后均能正常工作，远程操作台无异常现象。10.2.4 智能化系统的硬件和软件均应安装到位并经调试完毕后能正常工作。10.3 信息管理系统 10.3.1 作业任务管理 10.3.1.1 应用信息系统和数据库性能测试软件对作业任务管理进行测试。10.3.1.2 作业指令正常运行过程中构造异常中断，如：插拔网线、重启网卡手动关闭服务、机器重启等，检查系统冗余恢复时间。10.3.1.3 码头管理系统向起重机发送一条作业指令,在起重机作业过程中再向其他起重机发送一条与上一条存在作业位置干扰的作业指令，检查作业指令的执行情况。10.3.1.4 执行完毕码头管理系统发送的作业指令后，查看作业指令完成状态及起重机实时状态。10.3.1.5 手动调出所记录的交互信息页面，查看是否包含任务实时状态，起重机实时运行记录，人工操作开始和结束时间，查询异常信息及处理时间。10.3.1.6 根据与码头管理系统的接口协议，检查系统接口具体实现方式。10.3.2 路径规划 10.3.2.1 手动设置目标位置，启动自动路径规划功能，检查自动生成路径是否满足以下要求：a）路径拐点设置合理，陆侧拐点应位于海陆侧位置靠近陆侧；b）自动路径满足效率要求，有明细起升小车联动路径；c）手动设置障碍物高度（低于起升高度），自动路径应规避所有固定及非固定障碍物；d）手动设置障碍物高度（高于起升高度），自动路径应无法生成并报错。10.3.2.2 自动路径规划自动更新测试，应满足以下要求：a）手动更新目标位置，自动路径根据新目标位置进行更新，重新生成自动路径；b）自动路径生成后，手动添加固定障碍物，自动路径应重新生成，并避让增加的障碍物。10.3.2.3 启动自动运行，检查实际运行曲线是否符合自动规划路径要求，并最终到达目标位置，无明显超调。10.3.3 状态监控、分析及评估 10.3.3.1 检查监控诊断工具记录但以下内容是否与起重机实际状态相符合：a）监测实时系统的状态、故障、报警、允许事件信息；b）统计各项运营数据和工作效能；c）使用检测软件的查询、检索功能，要求符合系统设计及使用要求。10.3.3.2 回顾历史数据，如：日志、信号曲线等，要求符合最长存储时限要求。10.4 感知系统 10.4.1 起升定位 10.4.1.1 以起升机构的零位和上升停止位分别校准两套位置检测装置的零位和上升停止位。10.4.1.2 吊具起升到设定的目标位置后应自动停止运行，用测距工具测量起升机构的实际位置，并分别和两套位置检测装置各自记录的位置检测值进行差值计算，取绝对值最大的差值作为系统定位误差值。测量次数应不少于三次，设定的目标位置应分别位于起升机构整个行程的两个端部和中部。10.4.2 小车定位 10.4.2.1 以小车运行机构的前进停止位和后退停止位分别校准两套位置检测装置的前停止位和后停止位。10.4.2.2 小车运行到设定的目标位置后应自动停止运行，用测距工具测量小车运行机构的实际位置，并分别和两套位置检测装置各自记录的位置检测值进行差值计算，取绝对值最大的差值作为系统定位误差值。测量次数应不少于三次，设定的目标位置应分别位于小车运行机构整个行程的前部、中部和后部。10.4.3 大车定位 10.4.3.1 以大车运行机构的零位和左行/右行停止位校准定位装置的零位和左行/右行停止位。10.4.3.2 大车运行到设定的目标位置后应自动停止运行，用测距工具测量大车运行机构的实际位置，并和定位装置记录的位置检测值进行差值计算，差值作为系统定位误差值。测量次数应不少于三次，设定的目标位置应分别位于大车运行机构整个行程的左右端部和中部。10.4.4 障碍物感知 10.4.4.1 小车从陆侧运行至海侧，观察获取的实时扫描的船舶空间轮廓信息，并和用图像采集设备采集的船舶空间轮廓信息作匹配度比较。10.4.4.2 吊具完成对船舶上目标集装箱对箱落锁后，用测距工具测量目标集装箱的实际位置，并和 SPSS 记录的目标集装箱位置进行差值计算，差值作为系统检测误差值。测量次数应不少于五次。10.4.5 作业人员感知 10.4.5.1 确保设备处于静止状态。10.4.5.2 作业人员进入作业区域，观察系统是否有作业区域人员闯入的报警提示并限制设备运行。10.4.6 水平运输车辆感知 10.4.6.1 水平运输车辆分别停在距离信息提示装置的左边和右边 20m 之外，从水平运输车辆驾驶位观察信息提示装置。信息提示装置及其显示的内容应清晰可见。10.4.6.2 水平运输车辆驶入作业车道时，从水平运输车辆驾驶位观察信息提示装置是否给出方向和距离的信息提示，检查数据是否包含集装箱牵引车和集装箱的位置信息，以及双 20 英尺集装箱的水平方向间隙的信息。10.4.6.3 当信息提示装置给出到位提示后，停止水平运输车辆行驶，检查感知数据是否包含集装箱牵引车或集装箱的三维位置信息。10.4.6.4 当信息提示装置给出“到位”提示后，用测距工具分别测量集装箱牵引车车架的四个端部在大车方向上到起重机中心线的距离和在小车方向上到起重机中心线的距离，从而计算出系统在大车运行方向和在小车运行方向上的系统定位误差值。测量次数应不少于三次。10.4.6.5 起重机完成对水平运输车辆的作业后，观察信息提示装置是否给出自动离开的信息提示。10.4.6.6 应分别进行集装箱牵引车空载或装载 20 英尺、双 20 英尺、40 英尺、45 英尺集装箱时双向驶入各个作业车道上的测试。10.4.7 吊具姿态感知 10.4.7.1 将起重机吊具放置于地面并做好标记，作为初始位置。10.4.7.2 分别控制机构使吊具产生小车方向、大车方向以及旋转方向的偏移。10.4.7.3 测量实际的偏移量与系统给出的偏移量做比较，计算系统定位误差值。测量次数应不少于三次。10.4.7.4 应对吊具处于 20 英尺、40 英尺、45 英尺状态时，分别进行测试。10.4.8 视频监控 10.4.8.1 用分辨率测试工具完成对视频图像的分辨率测试。10.4.8.2 图像质量的测试方法应按 GB50198 的规定进行。10.4.8.3 信息延迟时间的测试：摄像机实时拍摄一个计时工具，图像采集设备同时拍摄另一个计时工具和摄像机实时传回的画面，计算图像采集设备拍摄画面上的两个计时工具的时间差值。测量次数应不少于三次，取三次测量的算术平均值作为信息延迟时间值。10.5 运行控制系统 10.5.1 吊具姿态控制 1.5.1.1 防摇控制，确认防摇功能开启，在安全高度内小车运行机构按指定的速度运行至目标位置后停止运行，观察吊具的摇摆状态。10.5.1.2 防扭控制，起升最大起升高度一半的位置关闭防扭功能，手动操作吊具至扭动状态，开启防扭功能，观察并记录在吊具扭转状态。11.5.2 抓放箱作业 10.5.2.1 主小车防摇功能开启，起升小车联动模式开启。10.5.2.2 效率测试在白天进行，且天气条件不对测试产生明显影响。10.5.2.3 司机手动将小车开至海侧大梁中间位置，起升拉至起升高度中间值，选择陆侧作业车道，启动半自动，测试抓放箱自动工况，运行期间不干预设备自动运行。10.5.2.4 抓放箱测试应包括 20 英尺和 40 英尺两种工况且每个工况测试不少于 20 次。10.5.2.5 记录抓放箱作业成功率，集卡侧一次成功率宜达到 90%,海侧一次成功率宜达到 80 机 10.5.3 起重机自动运行 10.5.3.1 手动设置起重机各机构自动运行目标位置，启动自动运行功能，记录自动运行完成后实际位置与目标位置的位置差值。各机构自动运行定位精度不低于起升、小车机构30Innl 范围内，大车机构50mm 范围内。10.5.3.2 运行过程中手动设置固定隙碍物，自动运行能主动避让手动设置的固定隙碍物。10.5.3.3 触发障碍物闯入或碰撞危险，起重机应立即中断设备自动运行，并提示操作员接入。10.6 安全保护系统 10.6.1 起重机作业安全 10.6.1.1 在大车前进方向路径上放置高度 20Omm 模拟障碍物，大车以任何速度向障碍物行驶，检查是否与模拟障碍物发生碰撞。10.6.1.2 若配置两套防撞保护系统，则关闭任一套系统，重复 10.7.Ll 试验，检查是否与模拟障碍物发生碰撞，并实现报警。10.6.1.3 小车以指定速度往障碍物方向运行，观察小车运行机构在靠近障碍物时是否减速并最终停止在障碍物的前方，应在手动操作和半自动操作状态下分别进行测试。10.6.1.4 起升以额定速度往障碍物方向行驶，观察起升机构在靠近障碍物时是否减速并最终停止在障碍物的上方，应在手动操作和半自动操作状态下分别进行测试。10.6.2 人员安全 10.6.2.1 测试登机口设置门禁及身份识别装置，并与远程操作台连锁，当检测到非授权人员在起重机上时，停止起重机自动化作业。10.6.2.2 人员安全测试设备应保持停止状态，在设备作业区域内进入人员，记录系统自动识别作业区域周边人员及其他特定目标,并记控制系统连锁保护信号,检查检测结果,确认设备操作连锁起作业用。10.7 其他系统 10.7.1 数据通信网络 10.7,1.1 光缆传输系统的性能指标测定应按 YD5095 的有关规定进行。10.7.1.2 用网络测试软件进行端对端测试，在不同网段间检测网络参数（吞吐、响应时间、延时、抖动、丢包等）。10.7.1.3 打开所有视频画面，目视观察视频是否有卡顿现象。10.7.1.4 查看是否根据需求将视频信号、语音信号、控制信号及监控数据进行逻辑或物理隔离。使用网络测试软件在各网段抓包，查看是否有其他信号包。10.7.2 远程操作 10.7.2.1 检查远程操作台与岸边集装箱起重机控制通信是否建立，通信是否正常。10.7.2.2 检查远程操作台与岸边集装箱起重机视频通信是否建立，通信是否正常，画面延时小于 200 亳秒。10.7.2.3 检查远程操作台面板操作按钮工况是否符合设计要求，紧停按钮工况正常。10.7.2.4 检查操作手柄是否可以远程操作制定机构，并完成机构运行动作。10.7.2.5 检查监控画面是否能涵盖操作所需的区域，保证操作人员视角及视野。10.7.2.6 检查远程操作台信息是否与起重机实际数据一致。10.7.2.7 检查不同工况下，视频监控画面切换是否符合设计要求。10.7.3 锁钮自动拆装 10.7.3.1 模拟锁钮拆装工况并完成拆装动作。10.7.3.2 检查自动锁钮机定位机构满足自动拆装定位要求，对 20 英尺、40 英尺、45 英尺集装箱，分别进行测试。10.7.3.3 对于不同类型的锁钮分别进行测试，测试范围要求涵盖起重机作业业务涉及的锁钮类型。10.8 可靠性试验 10.8.1 可靠性试验应按 GB/T15361 的有关规定进行。10.8.2 起重机在远程操作模式下累计装卸船作业 48h,观察是否有故障发生、作业效率是否满足设计要求，以及系统运行是否稳定。11 检验 起重机智能化检验按表 2 规定的项目进行。表 2 智能化检验项目表 序号 检验项目 技术要求 试验方法 1 作业任务管理 5.2 10.3.1 2 路径规划 5.3 10.3.2 3 状态监控、分析及评估 5.4 10.3.3 4 定位感知 6.2 10.4.1,10.4.2,10.4.3 5 障碍物感知 6.3 10.4.4 序号 检验项目 技术要求 试验方法 6 作业人员感知 6.4 10.4.5 7 水平运输车辆感知 6.5 10.4.6 8 吊具姿态感知 6.6 10.4.7 9 视频监控 6.7 10.4.8 10 吊具姿态控制 7.2 10.5.1 11 抓放箱作业 7.3 10.5.2 12 起重机自动运行 7.4 10.5.3 13 起重机作业安全 8.2 10.6.1 14 人员安全 8.3 10.6.2 15 通信网络 9.2 10.7.1 16 远程操作 9.3 10.7.2 17 锁钮自动拆装 9.4 10.7.3 18 可靠性 4.3 10.8 参考文献 1GB/T6974.5-2023 起重机术语第 5 部分：桥式和门式起重机