《自动化集装箱码头建设指南》（非正式出版稿）.docx

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1、JTS中华人民共和国行业标准JTS/T1992021ICS93.140P67自动化集装箱码头建设指南Guide1.inesfortheConstructionOfAutomatedContainerTermina1.20210628发布20210801施行中华人民共和国交通运输部发布中华人民共和国行业标准自动化集装箱码头建设指南JTS/T199-2021主编单位：中交第三航务工程勘察设计院有限公司批准部门：中华人民共和国交通运输部施行日期：2021年8月1日人民交M1.出版社J股份有果公司2021.北京制定说明近年来，我国沿海主要集装箱港口相继开展了自动化集装箱码头的新建和改造工作，建成投产r

2、洋山深水港区四期工程和青岛前湾港区四期工程为代表的一批自动化集装箱码头，取得了较为丰硕的应用技术成果和实践经验。为统和规范我国自动化集装箱码头设计技术要求.交通运输部水运局组织中交第三航务工程勘察设计院有限公司等单位编制完成了自动化集装箱码头设计规范,并于2019年12月发布施行。当前，自动化集装箱码头在安全、绿色、效率等方面的优势逐步显现，特别是由丁具有高度智能化、无人或少人等突出特点,在港口防控新冠病毒疫情中表现出极强的适应性和传统码头无法比拟的优势。随着5G、大数据、人工智能、工业物联网等信息技术与港口应用场景的深度融合，我国自动化集装箱码头将迎来更大的发展机遇。为进一步贯彻落实交通强国

3、建设纲要国家综合立体交通网规划纲婴3要求，推动我国自动化集装箱码头高质量发展,促进新技术应用和关键技术自主可控，交通运输部水运局组织中交第三航务工程勘察设计院有限公司等中位，在现行行业标准自动化集装箱码头设计规范的基础上，进一步深入调台研究，系统总结国内外自动化集装箱码头鼓近实践经验,分析研判自动化集装箱码头的现状和发展趋势，经广泛征求意见、反笑修改完善,制定完成本指南。本指南共分12章和2个附录，并附条文说明，主要内容包括装卸工艺与平面布置、道路与堆场、通信与网络、配套设施、安全与港口保安设施、单机设备控制系统、管理系统、集成与调试、运行维护等。本指南主编单位为中交第三航务工程勘察设计院有限

4、公司，参编单位为招商局港口集团股份有限公司、上海振华重工（集团）股份有限公司、上海国际港务（集团）股份有限公司、中远海运港口有限公司、天津港（桀团）有限公司、山东省港口集团吉岛港集团有限公司、中交第四航务工程勘察设计院仃限公司、港集团尚东集装箱码头分公司、圆门远海集装箱码头有限公司、广州港股份有限公司、北部湾港股份有限公司、交通运输部水运科学研究院、宇波舟山港股份有限公司。本指南编写人员分工如下：I总则：何继红2术语：何继红王超3基本规定：何维红王超王沈元刘广红那丹红4装卸工艺与平面布置：何继红刘广红梁浩林星铭温富荣5道路与堆场：韩时捷张锦阳6通信与网络：徐兆祥杨育青耿雄飞7配套设施：姚宇蔡波

5、妮林星铭8安全与港口保安设施：徐兆祥耿雄飞林星铭9单机设备控制系统：杨白寺赵斌杨杰敬那丹红10管理系统：王超黄秀松徐兆祥张蕃任小波I1.集成与调试：赵斌杨杰敏王沈元陈宏伟12运行维护：孙金余那丹红任小波张蕾附录A：王超何继红附录B：何继红本指南于2021年5月27日通过部审，2021年月日发布，自2021年月日起施行。本指南由交通运输部水运局负赤管理和解糅。各堆位在执行过程中发现的问题和意见，清及时函告交通运输部水运局（地址：北京市建国门内大街I1.号，交通运输部水运局技术管理处，邮政编码：100736）和木指南管理组（地址：上海市徐汇区第嘉浜路831号，中交第三航务工程勘察设计院有限公司，邮

6、政编码：200032）,以便修订时参考。I总则（1）2术语（2）3其本规定（3）4装卸工艺与平面布置（6）4.1 一般规定（6）4.2 装卸工艺及设备选型（7）4.3 平面布置（9）4.4 工程案例（16）5道路与堆场（27）5.1 地理（27）5.2 铺面结构（27）5.3 堆场装卸设备基础（29）6通信与网络（31）6.1 通信（31）6.2 网络（32）7配套设施（36）7.1 供电与照明（36）7.2 中央控制室、数据中心（37）7.3 给水、排水与消防（38）7.4 环境保护与节能（39）8安全与港口保安设施（41）8.1 安全（41）8.2 港口保安设施（43）9单机设备控制系统（

7、46）9.1 -搬规定（46）9.2 集装箱袋和桥（46）9.3 水平运输设备（50）9.4 堆场场桥(51)9.5 其他设拓(53)9.6 工程案例(53)IO管理系统(62)10.1 一般规定(62)10.2 管理系统基本架构(62)10.3 码头生产管理系统(66)10.4 设符调度与控制系统(70)105辅助系统(73)10.6 工程案例(81)11集成与调试(87)11.1 一般规定(87)11.2 系统集成(87)11.3 信息基础设施调试(87)11.4 单机调试(89)11.5 管理与控制系统集成调试(91)11.6整体业务联渊(94)12运行维护(95)12.1一般规定(95

8、)122生机设备(95)12.3管理与控制系统(96)附录A集装箱码头自动化水平层级对应基本指标表(98)附录B本指南用词说明(100)引用标准名录(101)附加说明本指南主编单位、参编单位、主要起草人、主要审杳人、总校人员和管理组人田名单(103)条文说明(105)1总则1.0.1为规范和指导自动化集装箱码头建设，提高自动化集装箱码头建设和装卸自动化应用水平,做到技术先进、经济合理、安全可靠、高效节能、绿色环保，制定本指南。1.0.2本指南适用下新建、改建和扩建自动化集装箱码头的设计，管理与控制系统的构建、集成与调试、运行维护等。1.03自动化集装箱码头建设除应符合本指南规定外，尚应符合国家

9、现行有关标准的规定。2术语2.0.1自动化水平层级Automated1.eve1.表征自动化水平差异的级别。2.0.2自动化作业区AutomatedOperationZone为保证码头运行安全，设置安全隔离设施或采取安全管控措施的自动化装卸、运输设备作业区域.2.0.3堆场交接区Yan1.TransferArea自动化集装箱堆场箱区端部水平运输设备与堆场装卸设备进行作业交接、实现运输方式转换的区域，包括自动导引运输车或跨运车交接区和桀卡交接区。2.0.4自动驾驶集WAutomated-drivingContainerTruck应用自动驾联技术，由自动驾驶系统持续地执行部分或全部动态驾驶任务，自

10、主辨识或通过车路称同系统感知交通环境、障碍物和交通标线等，实现集装箱水平运输、与装卸设番交互作业的集装箱拖挂车.2.0.5无人驾驶集卡Drivcr1.cssContainerTruck能在限定区域或封闭区域由自动驾驶系统持续地执行全部动态驾驶任务，无需配置人员的自动驾驶集卡。3基本规定3.0.1自动化集装箱码头的建设方案应根据建设目标、建设规模、建设条件、集疏运方式和运营管理模式等，按照安全可存、运营高效、节能环保、技术先进、经济合理、方便维护等原则，经技术经济比选论证确定。3.0.2自动化集装箱码头建设应具有气象、水文、地形、地貌、地质、地震等基础资料；港外供电、通信及信息化基础设施、给水、

11、排水、消防等外部配套设施条件应满足自动化集装箱码头牛.产运营的要求：装和工艺与平面布置、生产管理系统、设备调度与控制系统和辅助系统等构建时，应组织码头运营管理和操作人员参与技术方案的制定。3.0.3臼动化集装箱码头应将区块链、云计算、第五代移动通信技术（5G）,工业物联网、北斗卫星导肮系统、人工智能、大数据等信息技术与港口业务融合，构建智能、高效、自主可控的码头管理与控制系统.3.0.4自动化集装箱码头的建设应贯彻绿色港口的理念，码头布置应合理利用资源，用能体系应低碳高效，并应配置必要的废水和废弃物等接收设施和装置“3.0.5自动化集装箱码头应设置完善的安全设施、港口保安设施及安全监控设施，强

12、化信息基础设施的安全保障、信息网络的安全防护和自动化设备与人工操作设备同场作业的安全管理措施，保障码头安全运营。3.0.6臾装箱码头自动化水平可根据生产作业环节自动化程度，码头生产管理系统、设备调度与控制系统和辅助系统的功能配置情况，划分为半自动化、高度自动化和完全自动化三个层级，各层级基本技术指标见附录A，并应具备下列主要技术特征：（I）半自动化，部分主要作业环节的装卸设备实现自动化作业，配备码头生产管理系统、设备调度与控制系统、辅助系统的相关功能：（2）高度自动化，主要作业环节的装卸设备实现自动化作业,配备码头生产管理系统、设备调度与控制系统,辅助系统的主要功能：生产管理系统、设备调度与控

13、制系统和单机作业实现自动化协同：（3）完全自动化，全部作业环节实现自动化作业，配备功能完整的码头生产管理系统、设备调度与控制系统、辅助系统：建立动态感知、自主决策、全流程管控的生产运营机制，并构建码头与口岸监管、港航以及其他物潦供应链相关服务方的自动业务协同。3.0.7集装箱码头的自动化水平层级应根据港口发展规划、建设要求、场地条件、技术能力、经济投入、人力成本等因素综合确定。码头建设应结合发展要求、经济投入、技术发展趋势等，可采用一次规划设计、分阶段选用不同自动化水平层级建设实施。3.0.8集装箱码头应根据选择的自动化水平层级和建设目标进行资源统筹，合理配置相应设施、设备和软件系统“半自动化

14、水平乂级的集装箱码头应预留发展为高度自动化或完全自动化水平层级码头的空间。3.0.9自动化集装箱码头的建设场地宜有利自动化集装箱堆场及相应设施的布置。陆域纵深应根据码头规模、设计吞吐垃、场地条件、布置模式和陆路集疏运方式等因素综合分析确定,宜取500m8(X)m0码头陆域仃铁路装卸场站或相关物流设施布置需求时，陆域纵深可适当加大。3.0.10自动化集装箱码头的装卸工艺应结合自动化水平层级、建设规模、建设条件、集疏运方式、装备技术能力等因素，经技术经济比较后确定：总平面布置应功能分区明确、资源安持合理，有利于实现自动化作业及生产管理，保障安全和港内外交通组织瞅畅.3.0.11自动化集装箱码头的陆

15、域地基处理应综合建设条件、工程投资、建设周期等因素确定合理的加固标准，道路与堆场结构设计应与地基处理标准相协调，满足工程设计使用年限内安全可靠、运行高效、维护便捷、综合成本最低的需要。3.0.12自动化集装箱码头的信息传输技术、识别技术、定位技术等应可靠稳定，并应与应用场景相适应，必要时应设有冗余。3.0.13自动化集装箱码头生产管理系统、设备调度与控制系统、辅助系统等应与码头自动化水平层级相匹配，并宜留有扩展、升级的余地。根据自动化水平层级，管理系统宜建立或预留与船方、引航、海事、口岸、铁路和其他物潦供应链相关服务方等数据交互接口，实现码头生产能够与多方自动协同。3.0.14堆机设备控制系统

16、应根据码头自动化水平层级、管理系统基本架构、装卸设备选型和运营管理要求等进行功能配汽，单机设备控制系统和设备调度与控制系统间应采用可亮、高效的通信方式。为保证自动化作业的安全，避免集卡过轨道引起的安全隐患，轨道吊跨内采用“7列箱+双车道（一条作业车道+一条超车道）”的工艺布置，并将超车道布包在靠轨道侧，避免吊具经过超车道.同时，增设围网将自动化作业区域进行封闭。天津港五洲国际集装箱码头的改造分为设符及控制系统的改造和土建及相关设施的改造两部分。设备及控制系统改造：对原重箱堆场内的31台灯龙吊进行自动化升级改造，主要包括变频器和PIX?系统的更换，对部分轨道吊高压上机电缆和所有轨道吊吊具上架及吊

17、具垂缆进行更换，并利用最新的定位、扫描、识别和测距等技术，实现自动化轨道吊对集卡、集装箱的精确识别和自动化装卸等功能.主要加装大车/小车，起升定位、目标定位、负载定位、大车主动防撞、集卡引导、集卡防吊起、内跨式双车道检测识别、四绳电子防摇、集装箱箱门异常打开检测、集卡信息RF1.D识别和视频监控等自动化功能模块，实现轨道吊的自动化作业，提升设备技术性能。应用自动化堆场设备管理模块，实现码头生产管理系统（ToS）对全场设备的调度管控。TOS系统生成作业指令后，由堆场设备管理模块智能算法优化，然后通过接口，直接传送到设番控制系统.从而指挥每台设备按照最优的顺序，自动完成指令操作，实现设备整体效能的

18、提升。改造后，轨道吊在场内堆取箱和对港内集卡的作业为全自动化，仅对港外集卡在安全高度以下的抓、放箱采用人工远程操控模式，远程悚控台按与轨道吊的数量比1:6配置“土建及相关设施改造：G）对堆场内控制通信系统和配套供电系统进行升级改造等。5道路与堆场5.135.1.1 地基承致力应符合现行行业标准斛巷口道路与堆场设计规范3(JTS168)的有关规定。5.1.2 地基工后沉降地不宜大于0.3m,差异沉降宜小于0.2%。1.1.1 现有地基加固技术水平、设备能力、投资、工期等因素制约时，软土层深厚地基工后沉降经论证后可适当放宽，并宜采用便于维护的铺面和凯道基础结构。1.1.4 水平运榆设备通行区地基回

19、弹模量不宜小于60Mpa,不满足要求时应通过增大底基层或面层结构厚度等措施进行补强；其余区域地基回弹模量应符合现行行业标准4港口道路与堆场设计规范(JTS168)的有关规定。1.1.5 路基工作区填料最小加州承做比要求应满足表5.1.5的要求，表5.1.5填料附小加州承我比铺面底面以卜深度：(m)埴料用小加州承载比(%)z0.3803z0.880.8z1.551.5z2.045.1.6传统集装箱码头改建为自动化集装箱码头的道路与堆场设冲，应对现有场地地基状况进行评估，必要时应采用桩基、纪合地基等方式进行地基补强处理。5.2 铺面结构5.2.1 自动化集装箱码头的道路与堆场铺面等级除应符合现行行

20、业标准港口道路与堆场设计规范(JTS168)的有关规定外,还应符合下列规定。5.2.1.1 水平运输设备通行区按照作用荷核和频率，可分为生、次通行区，通行区分类见表5.2.1.主通行区应按一级铺面设计，次通行区应按二级铺面设计。5.3 堆场装卸设备基础53.1 自动化轨道式集装箱龙门起重机基础设计应符合下列规定。53.1.1.1 基础的工后沉降盘应与箱角基础工后沉降相协调。轨道堪础沿线的差异沉降应小于0.1%。地基工后沉降较大时，应采取减小轨道基础与堆场间差异沉降的措施。53.1.1.2 动化轨道式集装箱龙门起重机基础可采用钢筋混凝上物道梁或轨枕道昨结构，必要时应增设可谓底座。轨道基础根据使用

21、要求、设而荷我、地基条件可选择天然地基、豆合地基或桩基础。53.1.1.3 道基础尺度应考虑自动化轨道式集装箱龙门起重机大车定位装置埋设的需求，并应满足安装精度的要求。53.2钢机系统应符合下列规定。1.1.1 .1钢轨型号应根据设备运行速度、荷载等技术参数综合选择.1.1.2 自动化凯道式集装箱龙门起重机钢凯系统包为无缝钢轨形式，钢轨连接可采用手工焊或铝热焊方式，并应保证自动化轨道式集装箱龙门起重机行走轮和水平轮运动接触面平顺。必须对轨道分段时，相邻两段无缝钢轨的接头宜设巴在设备过路区域。5323同批次钢轨焊接前应进行典型焊接试验。试脸焊接接头应进行静弯破断、疲劳试验、硬度试验、强度和延伸率

22、、金相组织、超声波探伤等项目的检验。每个钢轨焊接接头应进行超声波探伤检验。钢枕焊接接头处平整度应满足安装精度要求。53.2.4 钢轨安装前，应根据钢轨安装标准中允许顺直度偏差要求对钢轨进行校直。53.2.5 5铜轨安装应符合现行国家标准起重机车轮及大军和小车轨道公差第1部分：总则(GBrr10183.1“So12488-1)的有关规定。无缝钢轨焊接班员应符合现行行业标准钢轨焊接第1部分：通用技术条件(TB1632.1)的有关规定。5.3.3钢轨锚固系统应根据轮压垂直荷载、水平荷我等进行专项设计，宜选用可快速调整的锚固系统，井应明确螺栓拧紧力矩等关键技术指标。装和设备采用高速轨道式集装箱龙门起重

23、:机时，锚固系统应符合下列规定。6通信与网络6.1 通信6.1.1 自动化集装箱码头的通信系统可根据码头实际运营等需要配置相应的有线电话通信系统、扩音对讲系统、无线调度通信系统、海岸电台和船舶交通管理系统等。6.1.2 有线电话通信系统应包括电话、传真、多媒体会议、即时通信等应用服务。电话用户容量应按港区建筑规模、定员等因素综合考虑，宜选用电信运营商的虚拟电话交换网，也可自建港口电话交换网。6.1.3 音对讲系统应具有多通道双方或多方双工通话、对讲、广播、呼叫、主机数字、语音记录等功能。闸门终端宜具有对讲、视频功能。6.1.4 无线调度通信系统应综合考虑港区规模和当地频率资源等因素，宜采用40

24、0MHz及以上频率的数字无线集群系统，也可采用电信运营商的虚拟无线集群系统。业务终端应满足集装箱装卸作业调度、设备维修管理调度、安保通信等要求，应包括移动台和固定终端。6.1.5 港区宜利用当地已建的海岸电台和船舶交通管理系统。6.1.6 传统奥装箱码头堆场采用轮胎式集装箱龙门起重机进行自动化改造时，控制、视频、语音和通信数据等远传信号宜采用既有通信光缆或新建波导管、无线基站或5G等通信方式，并应确保通信安全、可靠、实时响应性强。6.1.7 传输线路设计应符合下列规定.6.1.7.1 传输线路设计应采用有线传输为主、无线传输为辅的综合传输方案。6.1.7.2 自动化集装箱码头语音通信系统、数据

25、通信系统、工业电视系统、控制系统和其他通信系统宜采用统一的传输路径。6.1.7.3 自动化远程操控设备、数据网络、工业电视的传输网络，应分别单独设理和统一设计.自动化远程操控设备的传输网络应设有冗余回路，6.1.7.4 自动化集装箱码头无线网络频段的选取，应避免与港区既有无线通信设备、临近港区无线通信设备的相比干扰。6.1.7.5 自动化集装箱码头通信管道设计应满足有线通信、数据网络、门禁、工业电视、设备监控、冷藏箱监控和消防联网等弱电系统传输线路敷设要求，管7.3.3.1自动化集装箱码头及其配套建筑物的消防设计应符合现行国家标准建筑设计防火规范（GB5（K）I6）,消防给水及消火栓系统技术规

26、范GB50974）等有关规定和相关消防专项设计要求，733.2自动化集装箱码头及其配套建筑物的灭火器具配置应符合现行国家标准，建筑灭火器配置设计规范（GB50140）的有关规定。73.33危险货物集装箱堆场应根据危险货物的类别确定灭火介痂及相关参数.合理配置消防设施，并应符合国家现行标准港口危险货物集装箱堆场安全作业规程（GB,T36029）,E港口危险货物集装箱堆场设计规范（JTS176）和危险货物集装箱港口作业安全规程（JT397）等的有关规定。733.4电池更换站的消防设计应符合现行国家标准反电动汽车电池更换站设计规范GB1T5IO77）等有关规定,加油站、加气站的消防设计应符合现行国家

27、标准汽车加油加气站设计与施工规范（GB50156）和C石油天然气工程设计防火规范（GB50183）的有关规定.7.3.4 自动化集装箱码头前方作业地带范围内设置的阀门井、检杳井等给水排水构筑物，宜避开水平运输设备行驶区。7.3.5 堆场采用室外地上式消火栓时，应设置明显的夜间指示标志。7.3.6 自动化集装箱码头应设巴消防控制室，消防控制室宜设置在码头办公楼地面层，消防控制室应配置火灾报警控制潜、消防联动控制器、消防控制室图形显示装置等消防设备，设计应符合现行国家标准*火灾自动报警系统设计规通（GB50116）等的有关规定。7.4环境保护与节能7.4.1 自动化集装箱码头的环境保护设计应落实经

28、批究的环境影响报告书制定的防治污染措施,并应符合现行行业标准&水运工程环境保护设计规范UIS149）、海港总体设计规范（JTS165）和河港总体设计规范（JTS166）等的有关规定。7.4.2 自动化集装箱码头宜选用清洁能源和低耗能的装卸工艺及设备。7.4.3 设置污水处理站时，应符合下列规定。7.4.3.1 污水处理站宜设置在自动化作业区外。10.5.8车路协同系统应实现车和其他相关实体之间的信息交互，从而获取实时路况、道路信息、车辆信息等一系列交通信息，提尚驾驶安全性和交通效率，井应符合下列规定。10.5.5.1 车路协同系统应具备与科头生产管理系统、设备调度与控制系统的实时数据交互功能，

29、车用无线通信技术(V2X)的路侧单元、气象站、雷达、摄像机和操作系统等硬件设备应与单车性能和需求相适应。10.5.5.2 车我终端和路侧设备应具有安全信息采集能力和安全管理能力,设备可通过安全信息采集与分析发现漏洞及潜在威胁，同时通过相关技术措施修补相应漏洞，并通知其他终端防止威胁扩散。10.5.9充换电管理系统宜包括充电监控、换电监控、计量、自动充换电、报表统计等子系统。10.5.9.1 充电监控子系统应能实时监视并控制充电机的运行状态、能远程设定充电机的运行参数和实时监视相关电池包的充电状态。10.5.9.2 换电监控子系统应能实时监视换电设备的运行状态和电池包更换过程及结果，并能实现相关

30、控制。10.5.9.3 计量子系统宜具备监视并记录全站总电价、各充电机总电量和充电电量的功能。10.5.9.4 自动充换电了系统宜具备无人值守条件下的自动充换电控制功能。10.5.9.5 报表统计子系统宜具备时充换电站的充电、换电、计量数据、报瞽和操作记录进行查询和统计分析等功能。10510照明控制系统宜包括现场控制单元、集中控制单元、监控终端等子系统，除应符合现行行业标准夕港口智能照明控制系统技术要求3(JT/T1186)的有关规定外，尚应符合下列规定。10.5.10.1 照明控制系统宜采用分布控制、集中管理架构，系统拓扑结构宜采用星型或总线型。照明控制系统宜具备与码头生产管理系统、设备调度

31、与控制系统实时数据交互的功能.10.5.10.2 现场控制单元子系统应包括控制柜、现场操作箱等。控制柜宜就近集成于变电所内：高杆灯现场操作箱宜设置在高杆灯现场配电箱旁，路灯现场操作箱宜就近设置在变电所等建筑内“10.5.18.1 口岸杳验系统应具备对需经海关电子申报的货物进行对碰核杳,未申报的或申报不实的进行锁定等功能，10.5.18.2 口岸查验系统应具条通过码头生产管理系统将实施口岸查验的施脸部门、施验要求、施验方式等通知相关方、实现协同杳验的功能。10.5.18.3 口岸查验系统应具备通过码头生产管理系统对同遨通关放行的集装箱发送放行指令，实现港区闸口自动化管理的功能.10.5.19列车

32、管理系统的建设应符合下列规定。10.5.19.1 应具备对进出港列车的编组、进出、集装箱、铁路场站堆场、装卸设备,装卸过程等计划进行新建、编辑、导入、修改等功能.10.5.19.2 应具备对装卸过程的设备调度与控制功能，并应具备与码头其他作业进行实时交互有效协同的功能。10.5.19.3 车管理系统应有效协同铁路系统和码头管理系统，全面满足海铁联运的总体需要。10.5.19.4 列车管理系统可根据实际情况单独建设，也可并入码头生产管理、设备调度与控制系统。10519.5列车管理系统宜具备全过程自动化功能“10.6工S案例案例一：上海国际航运中心洋山深水港区四期工程上海国际航运中心洋山深水港区四

33、期工程码头生产管理系统（ToS系统）和设备调度与控制系统（ECS系统）的关系架构如图1061所示。ECS系统主要包括岸边自动化设备控制系统（QCMS）,堆场自动化设备控制系统（BMS）、水平运输设备自动化控制系统（VMS）。AGV采用了以北斗更星导航定位系统、,激光雷达、视觉多传感器的融合定位技术.案例四：唐山港传统集装箱码头自动化改造唐山港自动化集装箱码头生产管理系统（ToS系统）作为整个集装箱自动化码头生产作业组织的核心大脑，主要负责对码头船舶装卸、火车装卸、闸门进出、场地装卸、水平运输等各个生产环节的集中调度指挥；装卸设备调度管理与控制系统（ECS）、智能闭口、智能理货、无人集卡等各自动

34、化（无人化）子系统分别通过相关接口与TOS系统进行对接交互，并受TOS系统的统一调度指挥，进而实现集装箱码头的整体自动化运行。系统架构如图1064所示。其中ECS系统自TOS系统接受任务指令后，对任务指令进行调度、分解并下发给单机自动化控制系统,高效完成作业指令。图10.6.4唐山港自动化集装箱码头TOS与ECS系统架构图ECS系统从功能层面划分为软件层、计划管理层、设备管理层、设备控制层、单机硬件必，任务触发流程如下：（1）软件层：是ECS与ToS交互的纽带，接收TOS系统任务指令，对数据进行处理转存，将指令完成结果反馈ToS系统：H集成与调试IMTft定1.1.1 1自动化集装箱码头系统集

35、成时,应制定专门的系统集成与调试方案，方案应包括集装箱码头生产管理系统、设备调度与控制系统、单机设备控制系统和其他相关信息系统、控制系统等集成与调试内容。1.1.2 2自动化集装箱码头应编制集成与调试总体方案，并根据总体方案编制详细方案，系统集成与调试应按确定的方案执行。1.1.3 3自动化集装箱码头的调试应遵循循序渐进的原则，先局部、再整体，先常规、偌殊，先内部调试、再系统联调，先仿真环境、再真实环境，宜在调试前进行风险评估,并制定详细的计划和应急措施.1.1.4 4自动化集装箱码头应根据系统集成与调试的内容和复杂程度，设立技术小组、质量和安全保障小组等。11.2 系统集成11.2.1 自动

36、化集装箱码头的系统集成方案应包括整体目标、技术架构及技术细节、执行分工、内部工作界面定义、外部协同反馈和应急方案等。11.2.2 系统桀成方案整体目标、技术架构及技术细节的确定应满足自动化臾装箱码头的整体规划和运营管理要求。11.2.3 系统集成方案的制定应遵循整体方案的完推性、技术选择的匹配性、内部分工的合理性、工作界面的精确性以及执行计划的可操作性等原则.11.2.4 自动化集装箱码头的系统集成组织机构应针对系统集成方案的执行情况建立完备的跟踪反做、完善修改以及内外协同等机制。11.3 信息基础设黄调试11.3.1 自动化集装箱码头应按照集成与调试方案的要求，进行服务器机房、网络定位系统、

37、工业电视系统,无线终端系统、对讲系统等基础架构相关的信息基础设施调试。(2)呼叫频段,信号强弱及延迟测试:(3)群呼、组呼、单呼等功能性测成。11.4 单机调试11.4.1 单机调试前的准备工作应符合下列规定。11.4.1.1 设备安装应正确，各设备元器件应无损伤、变形、潮湿生锈和脏污异物等：P1.C系统各机架、模块应符合设计要求并安装固定到位：标识牌应齐全，电气接线工程应全部结束，查线过程应全部结束，各电机的绝缘应检查完毕，相美数据均已记录，高压设备检测应完成。11.4.1.2 接地工程应全部结束，接地电阻应符合设计要求。照明系统应工作正常,通信系统应保持畅通。11.4.1.3 统网络通信电

38、缆应按照设计要求正确敷设和连接，终端电阻应按设计和产品技术文件要求进行正确配置，保护屏蔽线和信号线的连接应正确。11.4.1.4 应检查编码器、磁尺等设备并进行初始化设置.11.4.1.5 索停按钮回路、极限停止限位回路、电机超速检测回路等禁停系统应通过测试。11.4.1.6 控制系统相关的辅助子系统应安装完成，并应与控制系统对接及交互正常。11.4.1.7 堆机调试前，堆机设备的供电、作业场地的路线规划、设备调试需要的器材、起亚机大车轨道公差等运行环境应符合设备要求。11.4.2 单机设备基础电控系统调试应包括机械、液压与电气等设备的参数设巴、单机控制系统调试、以及设备功能和性能测试等。11

39、.4.3 单机设备自动化控制系统谢试应包括单机设备标定、参数设置、控制系统调试、接口调试、运行性能及定位精度测试、自动化系统相关性能要求测试等，并应符合下列规定。11.4.3.1 集装箱装卸桥调试应包括起升机构、小车机构、俯仰机构、行走机构及各辅助机构等。调试完成后应根据设计要求对设备进行空载测试、额定负我测试和耐久测试.11.4.3.2 堆场设符调试应包括起升机构,小车机构、行走机构及各辅助机构等.调试完成后应根据设计要求对设备进行空载测试、额定负载测试和耐久测试。11.4.3.3 导引运输车调试应包括行走机构及各辅助机构等。11.4.3.4 运车调试应包括行走机构、起升机构及各辅助机构等。

40、11.4.3.5 自动驾驶集卡调试应包括线控底盘功能和性能测试，油门开度控制时延应小丁50ms,油门控制精度应小于5%：刹车控制时延应小5()11n,刹车控制精度应小于1.m/4转向控制时延应小5()0.控制角度分辨率与反馈角度分辨率不应大于0.1。；档位控制时延应小丁200m”11.4.3.6 自动驾驶集卡调试时，传感器设备激光雷达、车规级摄像机、轮速计等应进行初始化和内外参数标定设置。11.4.4单机设备自动化控制系统的运行性能应包括起重机各个机构在各规定负载情况卜的运行行程、运行速度和安全保护等，运行精度应包括速度精度和位优精度等。运行性能及运行精度应满足调试大纲要求，测试结果应符合设备

41、技术规格书等相关技术文件规定。11.4.5单机设备自动化控制系统的自动化功能调试应符合设备技术规格书等相关技术文件规定，运行性能及运行精度应满足调试大纲要求，并应符合下列规定。1.1.1.1 试并测试自动运行与定位、智能识别等子系统，应包括通信接口、位理标定、子系统功能等,测试宜包括雨雾、强光、夜晚等特定环境。1.1.1.2 2调试并测谎安全保护子系统，应包括各机构安全联锁、各机构运行过程中防撞、通信系统安全性及可靠性等安全保护性能的测忒应覆盖安全风险评估报告的全部内容.1.1.1.3 3调试并测忒单机工作流程，应包括单机常规工作流程、单机异常工作流程、定位精度和规定流程下系统效率等。11.4

42、.6 远程操作控制子系统调试前应按下列规定进行检查：(1)工业电视系统设备无损伤和脏污异物等：2)远程操作台放置在工作环境舒适、运营管理便捷的场所：3)服务器、网络设备等布置及参数设置符合设计耍求：(4)中控设备的连接符合设计要求等。11.4.7 远程操控调试应符合设备技术规恪书等相关技术文件的规定,运行性能及运行精度应满足调试大纲要求，并应包括下列内容.11.4.7.1 应对整个作业区域的定位标定和测式。11.4.7.2 调试并测试工业电视系统，应包括显示画面清晰度、画面显示内容、显示时延、显示画面切换时间等.工业电视系统应测试视频等数据存储和回溯功能的可用性和完整性。11.4.7.3 调试

43、并测试远程通信系统，应包括通信设施布置完成后对整个作业现场完整的通信覆盖强度、抗干扰等性能测试，通信系统上传带宽不宜小T200Mbit/s（含视频信号），单机控制信号通信延迟时间不应大于30ms,视频画面时延不应大于25OmS。11.4.7.4 调试并测试工作流程，应包括远程操作功能、远程操作正常流程、远程操作异常流程、远程故障诊断、远程操作人机交互界面等。11.4.8完成单机测试后，应进行单机软件系统、自动化系统的可辨性测试，主要包括不同负载、不同工况下的设备安全性和稳定性等测试。11.5管理与控制系统集成调试11.5.1 自动化集装箱码头管理与控制系统集成调试应包括生产管理系统、设得调度与

44、控制系统的调试和测试，主要调试和测试包括单机控制系统在内的各系统间相比协同的功能和性能是否满足设计和牛产运营的要求。调忒和测试宜采用仿真测试和现场调试相结合的方式进行。11.5.2 管理与控制系统在正式投入使用前或版本重大升级后应通过仿真测试，测试内容应包括基本流程、单系统功能、多系统集成及可靠性测试等，并应符合下列规定。11.5.2.1基本流程测试应主要针对码头基本业务逻辑进行验证,以快速检验系统培本功能。11.5.2.2中系统功能测忒应主要针对各子系统功能进行逐项验证。1152.3多系统集成测试环境中宜采用模拟罂代替设备。11.5.2.4可靠性测试验证系统应保证24小时不间断作业稳定运行。

45、11.5.3管理与控制系统测试应进行系统的配设以及系统与网络、服务器等硬件环境的适应性、兼容性测试，应包括功能测试、性能测试、容错测试、安全性测试等，并应符合下列规定.道侧轨道中心距为6.5m,无检修通道侧轨道中心距为4m：件岛前湾四期轨道式集装箱龙门起重机的轨距为28.5m.设检修通道（W轨道中心距为6m,无检修通道侧轨道中心距为3m。4.3.10.4堆场平行于码头前沿线布日时，通常考虑轨道式集装箱龙门起武机能横向移至另一箱区作业，因此供电设施的布置需避让轨道式集装箱龙门起重机的运行区域,深圳妈湾海星自动化码头和广州港南沙港区四期工程自动化堆场的无悬将恻两轨道中心距均取6.5m,故作中心距不

46、小于6.5m的规定。5道路与堆场5.135.1.6传统集装箱码头自动化改建前应对地基使用现状进行调研，避研内容包括使用年限、使用荷载、使用频率等基本情况。同时采用粘孔勘察等手段对现有地基土进行取样分析，并结合自动化道路与堆场使用要求对承载力、沉降等控制标准进行判别。5.2 铺面结构5.2.2.3道路与堆场的设计标准主要指铺面等级、使用年限、使用荷载、场地坡度等方面要求。5.3 堆场装卸设备基础5.3.1.2当地施沉降难以满足有关要求时，通过在钢筋混凝土轨道梁或轨枕道作结构上设置可调基座，在钢轨与基珈间垫入调节板的方式满足快速调节轨道高程的需要。5.3.1.3目前自动化轨道式集装箱龙门起至机火车定位装置主要采用定位磁钉或定位板，定位蹂钉有防干扰要求，因此对距离混凝十.中钢筋及其他铁质构件有定距离要求,同时为保证改备高速运行下可以准确读取定位信息,其安装精度亦有明确要求。5.3.23焊接试验的目的是检验焊接工艺的可靠性，保证焊接接头处强度不低本体强度.53.2.4成品钢轨顺直度的出厂标准常常低T安装标准中对饵接钢轨顺直度的要求，因此需根据安装级别要求在安装前进行校直。5.3.3由于设备行驶速度快,纵、横