CN115903701B - 干散货码头全流程卸船线推优技术优化系统、方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于干散货自动化码头智能控制技术领域，公开了干散货码头全流程卸船线推优技术优化系统、方法及应用。该方法包括：利用无人机、大机激光扫描系统、船舶信息平台多数据源融合获取码头作业现场设备、料场实时作业信息，实现干散货码头卸船线的作业推优以及全流程控制，并利用相关技术进行作业控制；按照装卸流程作业线建立设备连锁控制模型、构建码头流程全自动化控制系统，以及构建基于物联网的3D数字化堆场调度管控系统，对作业线流程进行整体管控，并对卸船流程、混配流程、装船流程和装车流程进行全自动化控制等。本发明对推动区域经济社会的高质量发展，将起到积极的推动作用。

Description

干散货码头全流程卸船线推优技术优化系统、方法及应用

技术领域

本发明属于干散货自动化码头智能控制技术领域，尤其涉及干散货码头全流程卸船线推优技术优化系统、方法及应用。

背景技术

世界经济处于深度调整期，国内经济发展进入新常态，港口运输需求增速放缓，我国港口正处于新的发展阶段，面临新的发展形势。面对经济增长放缓的新常态以及社会对环保、安全等方面的新要求，诸多港口开始借助新技术实现转型，形成新的利益增长点和新的竞争优势。

港口的智能化主要集中在集装箱码头，干散货码头的智能化发展起步较晚，相较国际先进水平存在效率低、能耗高、环保性差的缺点。同时传统干散货码头又面临各港区离市区较远，招工困难等问题，因此，有必要加快推进传统干散货码头的自动化、智能化和无人化项目建设，为国内干散货全自动码头建设提供示范工程，为真正建成智慧港口、绿色港口奠定基础。针对散货船舱内清舱环境恶劣，对舱内流动机械(挖掘机或装载机)操作司机长期作业容易产生职业病。

再者，随着近几年来沿海沿江干散货码头数量的逐渐饱和，各干散货码头面临着严峻的同质化市场竞争环境，伴随着国内劳动力成本的上升，以人为本、环境保护意识的日益提高，以前那种单纯扩大投入取得收益的粗放型生产方式和管理机制，已不能适应散货码头未来发展的需要；与此同时，云服务、移动互联网应用、传感器与物联网、大数据与人工智能等技术的出现，对港口管理提出挑战的同时也带来了新的发展契机，装卸全自动化、调度智能化等逐渐成为码头发展的刚性需求。对码头自动化装卸的迫切需求，促使国内干散货自动化码头纷纷研究转型升级措施，曹妃甸港、天津港、青岛港、大连港、珠海港等纷纷提出了各自的干散货自动化码头建设规划，且选取部分码头进行应用试点。大部分码头在码头前沿、水平运输、堆场和后方装卸车等部份环节实现了装卸的自动化，按照流程上多个环节统一控制的全流程化自动控制散货码头，目前仍没有成功案例；按照安全高效、稳定可靠、绿色环保要求的干散货全自动化码头建设目标，国内散货码头仍处于半自动化阶段。“高效、安全、绿色、环保”的干散货自动化码头具有稳定高效、节能环保、安全可靠和大幅减少码头定员等优势，是干散货码头装卸技术发展的必然趋势，也是新形势下建设绿色港口和数字强港的必然要求。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有技术中，舱内清舱作业、自卸车前场集料、自卸车料场内装车、料场内集料等自动化作业工艺协同效果差。

(2)现有技术中，在大型散货船舶舱内，不能准确感知舱内作业环境信息以及不能准确对流机进行定位。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了干散货码头全流程卸船线推优技术优化系统、方法及应用。

所述技术方案如下：一种干散货码头全流程卸船线的推优技术优化方法，利用无人机、大机激光扫描系统、船舶信息平台等多数据源融合获取码头作业现场设备、料场实时作业信息，实现干散货码头卸船线的作业推优以及全流程控制，该方法包括以下步骤：

S1，利用三维激光扫描技术、高精度定位技术、PLC控制技术、计算机软件技术，进行抓斗式门座起重机自动化卸料作业控制、皮带机连续输送作业控制、堆取料机自动化作业控制、舱内流动机械远程控制；

S2，按照装卸流程作业线建立设备连锁控制模型，该模型按照生产作业安全规定及工艺要求，对作业线上各设备的启停联锁以及作业异常提供控制策略、构建码头流程全自动化控制系统，以及构建基于物联网的3D数字化堆场调度管控系统，对作业线流程进行整体管控，并对卸船流程和装车流程进行全自动化控制；

S3，建立自动化作业条件下的安全防护预警系统和堆场粉尘智能控制系统，进行干散货自动化码头运行。

在一实施例中，在步骤S2中，建立设备连锁控制模型包括：

环境感知：采用视频分析技术、激光成像技术、超声波成像技术，通过加装在门机设备上的智能感知装置，对舱内物料及船舱结构进行三维重构并实现船舱结构与物料的区分；

舱内三维重构：将船舱内获取的数据进行三维重构，结合舱内挖机的自身定位坐标，将舱内数据统一到门机空间坐标系内进行环境建模。

在一实施例中，在步骤S2中，码头流程全自动化控制系统包括自动化堆取料机系统，用于实现自主定位目标料堆，自主规划作业路径，全自动无人堆料作业；

自主定位目标料堆：堆取料机通过对环境感知所获取的三维建模数据执行数据分析，流动机械结合船舱信息数据，实现将舱内物料与船舱进行智能分割，并确定暗舱区域及暗舱内物料的功能；

自主规划作业路径：在确认舱内料堆特征的基础上，针对暗舱物料进行目标物料划分，根据目标物料特征计算舱内流动机械目标作业物料、装卸顺序及作业路径；

全自动无人挖料装卸作业：确认最终卸载位置后对暗舱内物料实施有序的装卸作业。

在一实施例中，在步骤S2中，基于物联网的3D数字化堆场调度管控系统包括：

远程操控：中控配备设备远程操作台，实现任意远程控制台均可操作自动化流机设备；

远程数据通讯：实现将现场设备数据及控制指令实时与远程操作台进行交互通讯；

视频环视：将舱内流机四周无死角的视频信息，实时传输给操作台；

可视化人机界面：在远程操作过程中，操作台配备可视化人机操作界面，将挖机的设备状态，工作信息实时展示。

在一实施例中，在步骤S2中，自动化流机实时将位置信息传输给卸船机控制系统及运程操作台，自动化流机定位坐标数据所在空间坐标系与卸船机作业坐标系统一；除自动化流机位置以外，根据自动化流机的作业半径大小，同时传输自动化流机的最大安全作业半径，并于卸船机抓斗安全联锁。

在一实施例中，在步骤S2中，构建基于物联网的3D数字化堆场调度管控系统包括：利用无人机对全场料垛进行实时扫描并更新现场料堆物理信息同时与生产系统商务信息进行自动匹配；实现构建基于物联网的3D数字化堆场调度管控系统；

所述对作业线流程进行整体管控包括：协调作业线各生产设备协同作业。

本发明的另一目的在于提供一种干散货码头全流程卸船线的推优技术优化系统包括：

智能散货操作系统(IBOS)：用于实现干散货码头作业线任务的智能计划；

数字化料场(DYS):用于为IBOS制定的卸船或者装船计划提供数据基础；

设备管理系统(ECS)：用于接收IBOS的作业指令，并拆解成设备执行的任务；

大机及无人机货垛扫描系统：用于为数字化料场提供点云原始数据；

自动化系统：用于接收ECS后，驱动码头大型作业设备。

在一实施例中该系统还包括清舱机械自动化系统，具体包括：

感知层：实时通过获取舱内点云数据包括：舱内舱壁、物料、舱口。

数据计算、控制层：将点云数据进行数据分割，识别，并计算与扫描系统的实时相对位置。

数据通讯层：实现将舱内点云数据及位置信号传输给舱外门机。

电控驱动层：根据流机定位信息，实现门机机构的自动避让。

清舱机械本体：感知系统的载体，并执行对应的清舱功能。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述的干散货码头全流程卸船线的推优技术优化方法。

本发明的另一目的在于提供一种种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述的干散货码头全流程卸船线的推优技术优化方法。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：

第一，本发明实现了自动化门机与清舱机械的协同作业，在作业的过程种，清舱机械的位置共享，可以为门机的自动化作业提供安全联锁的基础数据，从而为进一步提高门机整体作业的全自动效率提供保障。同时清舱机械的作业协同，又极大地解决了门机作业过程中对于暗舱内物料抓取效率低下、安全风险高地技术难题，两者地相互结合，使得整体地自动化卸船效率以及无人自动化率上升到一个新地高度。

本发明的自动化流机系统采用多传感器融合及SLAM技术，实现配合门机自动化舱内清舱作业、协同无人自卸车前场集料、协同无人自卸车料场内装车、料场内集料等自动化作业工艺。该流机系统采用半自动作业及远程操控相结合方式，在中控室配置远程操作台，执行远程对无人自卸车的装卸。在大型散货船舶舱内，采用多传感器融合技术，实现舱内作业环境感知以及流机定位功能。

第二、把技术方案看作一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：

本发明利用三维激光扫描技术、高精度定位技术、PLC控制技术、计算机软件等技术，在实现抓斗式卸船机自动化卸料作业控制、皮带机连续输送作业控制、堆取料机自动化作业控制、堆场矿石混配作业控制、装船机自动化作业控制、装车机自动化装车作业控制的基础上，按照装卸流程作业线建立设备连锁控制模型、研发矿石码头流程全自动化控制系统，并研发基于物联网的3D数字化堆场调度管控系统，对作业线流程进行整体管控，实现在卸船流程、混配流程、装船流程和装车流程中全自动化控制，达到码头作业全过程自动化和集中管控，提高了码头生产和管理效率。建立自动化作业条件下的安全防护预警系统和堆场粉尘智能控制系统，实现干散货自动化码头的安全高效和绿色环保运行。

本发明不仅仅可以应用在干散货码头为创建智慧、绿色港口提供示范，而且广泛应用于电厂，煤场，矿山等领域，真正实现传统行业的自动化智能化升级改造，生产效率提高的同时，安全性得以确保，工人的工作环境和工作满意度也切实得到改善和提高。本发明对优化改善地区生态环境、促进当地生态文明建设、提高我国港口干散货码头的自动化、智能化和无人化水平、推动区域经济社会的高质量发展，将起到积极的推动作用。

第三、作为本发明的权利要求的创造性辅助证据，还体现在以下几个重要方面：

(1)本发明解决暗舱作业效率低、风险高的技术难题，极大地提高了门机设备的自动化作业率，为下一步远程监控一人多机操作做铺垫。商业上为后续再度大幅降低人工成本提供技术依据。

(2)本发明填补了门机自动化作业中与舱内流机协同的技术空白。

(3)本发明解决了自动化门机暗舱作业效率低下、安全风险高的技术难题。

(4)本发明克服了长久以来，门座式起重机无法长时间实现全过程卸船的技术偏见。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本发明实施例提供的干散货码头全流程卸船线的推优技术优化方法流程图；

图2是本发明实施例提供的无人机对全场料垛进行实时扫描并更新现场料堆物理信息同时与生产系统商务信息进行自动匹配效果图；

图3是本发明实施例提供的清舱机械自动化系统原理图；

图4是本发明实施例提供的干散货码头全流程卸船线的推优技术优化系统示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

本发明实施应用场景主要是针对国内干散货码头，从自动化流机(挖掘机或者装载机等)，数字化料场、全流程设备控制(门机、斗轮机、流机等)系统等多个方面，开展干散货码头环境感知与设备定位技术分析。在传统干散货码头采用无人机激光扫描数据与堆场内固定点激光扫描数据相互结合，并结合RTK定位技术及SLAM技术，建设3D激光及图像分析系统，形成舱内及料场环境感知系统。实时获取料场内的料堆信息，含料堆位置、占地面积、体积、物料种类、是否苫盖等，向用户提供料垛位置推优，为无人化散货作业设备提供料场管理数据；实时获取船舶舱内作业环境感知数据及舱内无人流动机械定位信息，研发堆场作业区环境感知系统及舱内环境感知与流机定位系统，实现无人流机舱内实时定位及高可靠性数据传输功能。

同时，实现干散货码头料场内料垛信息实时获取及存放位置确认、远程实施舱内清舱作业、舱内无人流机与岸边自动化设备协同作业，完成现实场景的产业化应用。

一、解释说明实施例：

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供一种干散货码头全流程卸船线的推优技术优化方法包括以下步骤：

S101，利用三维激光扫描技术、高精度定位技术、PLC控制技术、计算机软件技术，进行抓斗式卸船机自动化卸料作业控制、皮带机连续输送作业控制、堆取料机自动化作业控制、堆场矿石混配作业控制、装船机自动化作业控制、装车机自动化装车作业控制；

S102，按照装卸流程作业线建立设备连锁控制模型、构建码头流程全自动化控制系统，以及构建基于物联网的3D数字化堆场调度管控系统，对作业线流程进行整体管控，并对卸船流程、混配流程、装船流程和装车流程进行全自动化控制；

S103，建立自动化作业条件下的安全防护预警系统和堆场粉尘智能控制系统，进行干散货自动化码头运行。

实施例2

基于实施例1提供的干散货码头全流程卸船线的推优技术优化方法，进一步的，在步骤S102中，码头流程全自动化控制系统包括自动化流机系统，用于实现自主定位目标料堆，自主规划作业路径，全自动无人挖料装卸作业；

自主定位目标料堆：流动机械通过对环境感知所获取的三维建模数据执行数据分析，结合船舱信息数据，实现将舱内物料与船舱进行智能分割，并确定暗舱区域及暗舱内物料的功能；

自主规划作业路径：在确认舱内料堆特征的基础上，针对暗舱物料进行目标物料划分，根据目标物料特征计算舱内流动机械目标作业物料、装卸顺序及作业路径；

全自动无人挖料装卸作业：确认最终卸载位置后对暗舱内物料实施有序的装卸作业。

在一个优选实施例中，在步骤S102中，建立设备连锁控制模型包括：

环境感知：采用视频分析技术、激光成像技术、超声波成像技术，通过加装在卸船机设备上的智能感知装置，对舱内物料及船舱结构进行三维重构并实现船舱结构与物料的区分；

舱内三维重构：将船舱内获取的数据进行三维重构，结合舱内挖机的自身定位坐标，将舱内数据统一到卸船机或门机空间坐标系内进行环境建模。

在一个优选实施例中，在步骤S102中，基于物联网的3D数字化堆场调度管控系统包括：

远程操控：中控配备设备远程操作台，实现任意远程控制台均可操作自动化流机设备；

远程数据通讯：实现将现场设备数据及控制指令实时与远程操作台进行交互通讯；

视频环视：将舱内流机四周无死角的视频信息，实时传输给操作台；

可视化人机界面：在远程操作过程中，操作台配备可视化人机操作界面，将挖机的设备状态，工作信息实时展示。

在一个优选实施例中，在步骤S102中，自动化流机实时将位置信息传输给卸船机控制系统及运程操作台，自动化流机定位坐标数据所在空间坐标系与卸船机作业坐标系统一；除自动化流机位置以外，根据自动化流机的作业半径大小，同时传输自动化流机的最大安全作业半径，并于卸船机抓斗安全联锁。

在一个优选实施例中，在步骤S102中，构建基于物联网的3D数字化堆场调度管控系统包括：利用无人机对全场料垛进行实时扫描并更新现场料堆物理信息同时与生产系统商务信息进行自动匹配(如图2所示)；实现构建基于物联网的3D数字化堆场调度管控系统；

所述对作业线流程进行整体管控包括：协调作业线各生产设备协同作业。

实施例3

本发明实施例提供的干散货码头全流程卸船线的推优技术优化方法利用无人机、大机激光扫描系统、船舶信息平台等多数据源融合获取码头作业现场设备、料场实时作业信息，实现干散货码头卸船线的作业推优以及全流程控制。

其中，涉及的相关技术包括：

激光点云数据获取；

结合RTK定位及云台对激光数据进行标定，获取现在定义坐标系内可用感知数据；

对感知数据进行分析区分出料垛、甲板、舱口、舱壁。

采用SLAM技术实时获取挖机在舱内的位置；

将定位数据与门机进行位置共享并形成安全联锁；

流机进行远控改造；

位置信息共享后，增加远控作业时与门机的作业节拍和安全互锁。

具体地，本发明实施例利用三维激光扫描技术、高精度定位技术、PLC控制技术、计算机软件等技术，在实现抓斗式卸船机自动化卸料作业控制、皮带机连续输送作业控制、堆取料机自动化作业控制、堆场矿石混配作业控制、装船机自动化作业控制、装车机自动化装车作业控制的基础上，按照装卸流程作业线建立设备连锁控制模型、研发矿石码头流程全自动化控制系统，并研发基于物联网的3D数字化堆场调度管控系统，对作业线流程进行整体管控，实现在卸船流程、混配流程、装船流程和装车流程中全自动化控制，达到码头作业全过程自动化和集中管控，提高了码头生产和管理效率。建立自动化作业条件下的安全防护预警系统和堆场粉尘智能控制系统，实现干散货自动化码头的安全高效和绿色环保运行。

实施例4

如图3所示，本发明实施例提供的清舱机械自动化系统包括：

感知层：实时通过获取舱内点云数据包括：舱内舱壁、物料、舱口。

数据计算、控制层：将点云数据进行数据分割，识别，并计算与扫描系统的实时相对位置。

数据通讯层：实现将舱内点云数据及位置信号传输给舱外门机。

电控驱动层：根据流机定位信息，实现门机机构的自动避让。

清舱机械本体：感知系统的载体，并执行对应的清舱功能。

整个系统总体架构分为以上五层，层与层之间相互交互，既有处理信息的能力，也有反馈信息的能力，通过对每一层进行开发和改造。到达完全自主化和智能化的目的。

示例性的，针对散货船舱内清舱环境恶劣，对舱内流动机械(挖掘机或装载机)操作司机长期作业容易产生职业病，自动化流机系统采用多传感器融合及SLAM技术，实现配合门机自动化舱内清舱作业、协同无人自卸车前场集料、协同无人自卸车料场内装车、料场内集料等自动化作业工艺。该流机系统采用半自动作业及远程操控相结合方式，在中控室配置远程操作台，执行远程对无人自卸车的装卸。在大型散货船舶舱内，采用多传感器融合技术，实现舱内作业环境感知以及流机定位功能。

实施例5

本发明实施例提供的干散货码头全流程卸船线的推优技术优化方法还包括：

(1)无人化作业

舱内流动机械实现自主定位目标料堆，自主规划作业路径，全自动无人挖料装卸作业。

自主定位目标料堆：流动机械通过对环境感知所获取的三维建模数据执行数据分析，结合船舱信息数据，实现将舱内物料与船舱进行智能分割，并确定暗舱区域及暗舱内物料的功能。

自主规划作业路径：在确认舱内料堆特征的基础上，针对暗舱物料进行目标物料划分，根据目标物料特征计算舱内流动机械目标作业物料、装卸顺序及作业路径。

全自动无人挖料装卸作业：确认最终卸载位置后对暗舱内物料实施有序的装卸作业，为卸船机高效抓料避免甩斗创造条件。

环境感知：采用视频分析技术、激光成像技术、超声波成像技术等方法，通过加装在卸船机设备上的智能感知装置，对舱内物料及船舱结构进行三维重构并实现船舱结构与物料的区分。

舱内三维重构：将船舱内获取的数据进行三维重构，结合舱内挖机的自身定位坐标，将舱内数据统一到卸船机或门机空间坐标系内进行环境建模。

(2)远程操控

中控配备设备远程操作台，实现任意远程控制台均可操作流机设备。

远程数据通讯：实现将现场设备数据及控制指令实时与远程操作台进行交互通讯。

视频环视：为了在远程控制台安全可靠的控制舱内流动机械，视频系统需将舱内流机四周360°无死角的视频信息，实时传输给操作台。

可视化人机界面：在远程操作过程中，操作台配备可视化人机操作界面，将挖机的设备状态，工作信息实时展示。

(3)实时定位

舱内流机实时将位置信息传输给卸船机控制系统及运程操作台，流机定位坐标数据所在空间坐标系需与卸船机作业坐标系统一。除流机位置以外，根据流机的作业半径大小，系统需同时传输流机的最大安全作业半径，为卸船机抓斗安全联锁提供实时位置数据基础。

实施例6

如图4所示，本发明实施例提供的干散货码头全流程卸船线的推优技术优化系统包括：

智能散货操作系统(IBOS)：实现干散货码头作业线任务的智能计划；

数字化料场(DYS):为IBOS制定的卸船或者装船计划提供数据基础；

设备管理系统(ECS)：接收IBOS的作业指令，并拆解成设备执行的任务；

大机及无人机货垛扫描系统：为数字化料场提供点云原始数据；

自动化系统：接收ECS后，驱动码头大型作业设备。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

二、应用实施例：

应用例

本发明实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：至少一个处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述至少一个处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本发明实施例还提供了一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施如上述各方法实施例中的步骤，所述信息数据处理终端不限于手机、电脑、交换机。

本发明实施例还提供了一种服务器，所述服务器用于实现于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施如上述各方法实施例中的步骤。

本发明实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。

以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种干散货码头全流程卸船线的推优技术优化方法，其特征在于，该方法利用无人机、大机激光扫描系统、船舶信息平台多数据源融合获取码头作业现场设备、料场实时作业信息，实现干散货码头卸船线的作业推优以及全流程控制，具体包括以下步骤：

S1，利用三维激光扫描技术、高精度定位技术、PLC控制技术、计算机软件技术，进行抓斗式门座起重机自动化卸料作业控制、皮带机连续输送作业控制、堆取料机自动化作业控制、舱内流动机械远程控制；

S2，按照装卸流程作业线建立设备连锁控制模型，该模型按照生产作业安全规定及工艺要求，对作业线上各设备的启停联锁以及作业异常提供控制策略、构建码头流程全自动化控制系统，以及构建基于物联网的3D数字化堆场调度管控系统，对作业线流程进行整体管控，并对卸船流程和装车流程进行全自动化控制；

S3，建立自动化作业条件下的安全防护预警系统和堆场粉尘智能控制系统，进行干散货自动化码头运行；

在步骤S2中，实施建立设备连锁控制模型包括：

环境感知：采用视频分析技术、激光成像技术、超声波成像技术，通过加装在门机设备上的智能感知装置，对舱内物料及船舱结构进行三维重构并实现船舱结构与物料的区分；

舱内三维重构：将船舱内获取的数据进行三维重构，结合舱内挖机的自身定位坐标，将舱内数据统一到门机空间坐标系内进行环境建模；

在步骤S2中，构建码头流程全自动化控制系统包括：

自主定位目标料堆：堆取料机通过对环境感知所获取的三维建模数据执行数据分析，流动机械结合船舱信息数据，实现将舱内物料与船舱进行智能分割，并确定暗舱区域及暗舱内物料的功能；

自主规划作业路径：在确认舱内料堆特征的基础上，针对暗舱物料进行目标物料划分，根据目标物料特征计算舱内流动机械目标作业物料、装卸顺序及作业路径；

全自动无人挖料装卸作业：确认最终卸载位置后对暗舱内物料实施有序的装卸作业；

在步骤S2中，构建基于物联网的3D数字化堆场调度管控系统包括：

远程操控：中控配备设备远程操作台，实现任意远程控制台均可操作自动化流机设备；

远程数据通讯：实现将现场设备数据及控制指令实时与远程操作台进行交互通讯；

视频环视：将舱内流机四周无死角的视频信息，实时传输给操作台；

可视化人机界面：在远程操作过程中，操作台配备可视化人机操作界面，将挖机的设备状态，工作信息实时展示。

2.根据权利要求1所述的干散货码头全流程卸船线的推优技术优化方法，其特征在于，在步骤S2中，自动化流机实时将位置信息传输给卸船机控制系统及运程操作台，自动化流机定位坐标数据所在空间坐标系与卸船机作业坐标系统一；除自动化流机位置以外，根据自动化流机的作业半径大小，同时传输自动化流机的最大安全作业半径，并于卸船机抓斗安全联锁。

3.根据权利要求1所述的干散货码头全流程卸船线的推优技术优化方法，其特征在于，在步骤S2中，构建基于物联网的3D数字化堆场调度管控系统包括：利用无人机对全场料垛进行实时扫描并更新现场料堆物理信息同时与生产系统商务信息进行自动匹配；

所述对作业线流程进行整体管控包括：协调作业线各生产设备协同作业。

4.一种实现如权利要求1-3任意一项所述干散货码头全流程卸船线的推优技术优化方法的干散货码头全流程卸船线的推优技术优化系统，其特征在于，该干散货码头全流程卸船线的推优技术优化系统包括：

智能散货操作系统：用于实现干散货码头作业线任务的智能计划；

数字化料场:用于为IBOS制定的卸船或者装船计划提供数据基础；

设备管理系统：用于接收IBOS的作业指令，并拆解成设备执行的任务；

大机及无人机货垛扫描系统：用于为数字化料场提供点云原始数据；

自动化系统：用于接收ECS后，驱动码头大型作业设备。

5.如权利要求4所述的干散货码头全流程卸船线的推优技术优化系统，其特征在于，该系统还包括清舱机械自动化系统，具体包括：

感知层：实时通过获取舱内点云数据包括：舱内舱壁、物料、舱口；

数据计算、控制层：将点云数据进行数据分割，识别，并计算与扫描系统的实时相对位置；

数据通讯层：实现将舱内点云数据及位置信号传输给舱外门机；

电控驱动层：根据流机定位信息，实现门机机构的自动避让；

清舱机械本体：感知系统的载体，并执行对应的清舱功能。

6.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1-3任意一项所述的干散货码头全流程卸船线的推优技术优化方法。

7.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施权利要求1-3任意一项所述的干散货码头全流程卸船线的推优技术优化方法。