創新驅動發展，來看廣州港南沙三期三項科技進步成果
2023-06-06 14:19 來源：廣州港南沙集裝箱三期碼頭
近日，廣州港集團發布2023年科技進步成果獎獲獎項目的通知，南沙三期3項科研成果脫穎而出，《港口起重機司機操作機械動態的仿真學機理研究》《基于AnyLogic的集裝箱港口作業策劃全局仿真平臺》科研項目榮獲科技進步成果一等獎，《港口電動設備實時監控及充電智能調配一體化管理云平臺的研究與應用》科研項目榮獲科技進步成果一等獎。
《港口起重機司機操作機械動態的仿真學機理研究》
簡介：項目主要是融合數字孿生技術、物聯網技術、大數據、人工智能等新興技術，深入研發，在系統平臺模擬構建多維度的數字孿生體，采集起重機全壽命周期的運行實時數據和傳感器數據，深入分析起重機司機操作動態所形成的海量數據，結合人工智能，挖掘出優秀司機的操作模式，通過起重機物理模型參數、傳感器監測實時數據、設備運行數據、作業數據集成的可視化動態仿真管理，實現起重機設備的健康狀態監控可視化、巡檢便捷化、司機操作規范化，進一步提高了港口起重機全生命周期的管理使用水平。
1.采用邊緣數據感知方法獲得起重機司機的操作數據，結合分層思想、LightGBM和XGBoost集成學習算法區分出司機操作的三種模式。
2.突破了岸橋起重機司機操作水平的量化考核難題，提出一種基于司機操作模式的行為評定方法。
3.核算司機操作特征產生的載荷沖擊特征量，利用THERP和HRA方法評定司機操作的可靠性，有效地避免司機誤操作對設備的損傷。
4.為了給自動化岸橋起重機的作業效率提升提供關鍵數據支撐。
5.針對岸橋起重機的事故損傷程度難以定量考核的問題，統計出不同的載荷造成的撞擊損傷及累計疲勞，有效地提升了設備安全管理的數字化程度。
《基于AnyLogic的集裝箱港口作業策劃全局仿真平臺》
簡介：項目基于AnyLogic搭建集裝箱港口作業策劃全局仿真平臺，從設備調度與配置、泊位指派、拖車資源控制、堆場資源分配等維度進行策劃方案仿真與優化，實現了港口集裝箱碼頭作業流程工藝的回顧復盤、全局仿真與局部仿真。輻射全碼頭所有泊位開展智能作業系統全面仿真可優化作業資源配比和水平設備行駛路徑，提升整體策劃水平，也可對港口實時作業可能出現的情況做出預案。
1.基于AnyLogic多方法建模仿真平臺，根據碼頭現場的裝卸作業特點，將港口作業分解成一系列子過程，通過數學建模描述其相互作用關系，主要數學模型包括離散事件模型、連續時間模型、混合模型等。
2.三維可視化技術可實現港口作業過程三維動態仿真。
3.結合數據驅動模型，高度還原港口作業場景，預測未來生產效率指數，形成交互式用戶界面，方便用戶進行操作、監控和管理。
4.模擬碼頭各類作業規則，包括堆場管理規則、碼頭交通控制規則、特殊船舶規則、設備運行規則和水平運輸工具組織規則等。
5.設計集卡、龍門吊路徑調度遺傳算法，建立港口作業路徑模型，整合三個最佳路徑子目標，建立港口作業最優路徑規劃仿真目標函數，實現港口作業最優路徑規劃仿真，形成可行的機械調度方案，優化集卡從前沿到后方堆場裝卸的整個作業路徑，從而提高作業效率，降低能耗，節省成本。
成果：該項目至今已形成2項國家專利申請、1篇論文發布和1項軟件著作權，本項目充分應用到南沙三期實際作業過程中的場景預測、資源配備策劃、操作經驗復盤和培訓模擬演示等環節當中，應用范圍廣，操作靈活，不同的用戶角色，通過歷史仿真模塊與當前仿真模塊的結合使用，可從系統當中獲取豐富的仿真結果數據參考，具有“回頭看、向前行”的雙重效果。
《港口電動設備實時監控及充電智能調配一體化管理云平臺的研究與應用》
簡介：以自主研發的軟硬件監測系統為核心，通過信息化技術針對電動設備關鍵節點進行數據傳輸，整合設備管理系統和充電管理系統達到一體化的同時完成向可視平臺提供及時、準確的監測數據，配合充電調度系統實時監測設備電量狀態及充電樁閑忙狀態，實現自動通知車輛回站充電，解決現場設備扎堆充電的問題，同時加強電動設備技術性能和安全狀態監控。
1.本項目采用了模塊化的設計理念，通過CAN-BOX數據通訊盒遵循OBD通訊協議將港口電動設備化分為不同的模塊，將關鍵部件監測點狀態信息、報警信息、傳感器原始信號和設備操作日志數據，利用物聯網IoT數據采集技術、網絡總線技術進行數據的傳輸，根據不同的功能和特點進行綜合檢測管理；
2.搭建基礎通訊網絡，通過現場總線和OPC技術實現設備與上位機的互聯，在設備互聯的基礎上搭建基于Web的可視化平臺，實現設備狀態、故障信息的全方位展示，可實現對電池系統的遠程自動均衡、智能充放電；
3.本項目開發了電池高溫預警、電池健康評估與故障診斷系統，實現高溫預警、健康評估等功能，同時通過大數據挖掘算法解析數據庫數據源實現故障點診斷和優化建議；
4.本項目創新了港口云計算電動流動機械充電調度系統，配合實時監測設備電量狀態及港區充電樁閑忙狀態，可實現自動通知車輛依據最優算法回站充電。
成果：該項目至今已形成1項國家專利申請，通過本項目的實施，實現合理的計劃排期及機構狀態智能預警，提升設備管理水平，使設備能夠更好地為生產服務，有效地掃除港口電動機械設備運行監測“盲區”，保障電動設備運行的可用性、可靠性，進而為保障港口生產作業效率提供技術支撐。
-
暫無記錄