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港口哪些机械最适合5G场景自动化?

来源:港口圈  2019-11-06  我要评论  

导读:

从发牌到商用,中国进入5G元年,处于数字化、全自动化转型升级时期的中国港口,也纷纷开始积极踊跃地拥抱5G技术。
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  从发牌到商用,中国进入5G元年,处于数字化、全自动化转型升级时期的中国港口,也纷纷开始积极踊跃地拥抱5G技术。

  招商港口协同中国移动深圳分公司、华为技术有限公司在海星码头创建了港口行业第一个5G智慧创新实验室;中远海运港口与中远海运科技、中移(上海)产研院、中移智行签署了“共建5G智慧港口联合实验室合作意向书”;上海洋山港引入5G智能重卡;秦皇岛港、福州港、厦门港等各大港口在5G技术方面都做出了不少尝试。

  在对5G时代的“黑科技”充满畅想与期待的同时,5G技术在港口怎么用?用在哪儿?身为港口人的你,对此有多少了解?

  华为联合上海振华重工、中国移动、Vodafone发布的《5G智慧港口白皮书》中,通过与港口行业伙伴的充分需求调研、讨论和分析,识别并筛选出了对于无线通信具有潜在需求、未来5G可能赋能的、最具典型代表意义的四大智慧港口应用场景:

  龙门吊远程控制

  集装箱码头中,轨道吊、轮胎吊是使用最为广泛的两种龙门吊。轨道吊在堆场内轨道上移动;轮胎吊装有轮胎,机动灵活能够转场作业。目前存量码头多使用轮胎吊,新建码头多使用轨道吊,轮胎吊在存量码头中占比高。龙门吊高度约 30 米,司机室在龙门吊顶部。

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  目前港口对龙门吊远程控制改造需求迫切。传统龙门吊司机是特殊工种,在 30 米高的司机室操作,作业条件艰苦,现场操作容易疲劳有安全隐患。港口为保证 24 小时作业,每台龙门吊配备三名司机轮换,一个码头通常需要上百名龙门吊司机, 对司机人力需求高。远程控制改造后,龙门吊上安装摄像头和 PLC,司机改在中控 室观看多路实时视频进行操作,完成龙门吊所有动作如吊车吊具精准移动、抓举集装箱等。龙门吊实现远程控制,可大幅度降低人力成本,1名远程控制人员可操控 3~6 台龙门吊,同时可改善工作环境,降低对司机的要求,提升作业安全性。

  单台龙门吊远程控制一般需要回传 5~16 路监控视频,1080P 分辨率下对带宽需求约30Mbps,同时中控室与龙门吊的PLC通信对网络时延要求在30毫秒以内。当前试点的龙门吊远程操控通信方式以光纤、Wi-Fi为主,基建成本高。同时光纤转场需插拔且易损耗,Wi-Fi 带宽和性能受限。

  5G的大带宽低时延可实现龙门吊远程控制场景中监控视频回传,PLC可靠通信,大幅度降低龙门吊远程控制改造成本和改造门槛。

  桥吊远程控制

  装卸作业区中主要业务单元是桥吊,桥吊高度 60-70 米,电气房高度 50 米,需要无线网络实现作业区域网络覆盖。桥吊的通信需求分为远程控制和监控两类, 远程控制场景下单个桥吊同时回传摄像头数量及以此产生的上行带宽需求是龙门吊的数倍。同时桥吊的部署相对密集,通常1公里长的港口海岸线会部署8~12台桥吊。 此外,桥吊由于垂直、水平移动速度都高于轮胎吊,远程控制对时延要求也更高。

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  集装箱码头通常采用顺岸式,泊位除足够的水深和岸线长度外,还设系缆桩和碰垫。无线网络设备除了要满足桥吊、TOS 终端的生产和监控需求外,有些情况下可能还需要对停泊船只进行网络覆盖。

  IGV 集卡控制

  随着港口自动化的发展,AGV集卡向IGV集卡的演进也是一个明显趋势,未来自动驾驶集卡上也将具有远程控制能力,当自动驾驶集卡在作业场中出现故障,操作人员可通过摄像头查看周边环境、进行故障判断,并可远程操作自动集卡退出故障区。

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  AGV/IGV远程控制至少需要4路摄像头,对上行带宽的需求将达到1020Mbps/台,5G有望为这类应用提供更好的网络支持。例如,当AGV/IGV在操作现场出现故障时,远程操作员需要根据收集的信息对AGV/IGV周围环境进行学习,识别故障,并远程操控 AGV/IGV,使其走出目标区域。目前上海洋山港四期的 AGV 集卡已开始加装监控摄像头,对行车故障进行判断并协调远程操作。

  视频监控与 AI 识别

  视频监控在港口应用场景:

  ▲吊车摄像头对集装箱编码 ID 的 AI 识别,自动理货;

  ▲安全防护:对司机面部表情、驾驶状态进行智能分析,对疲劳、瞌睡等异常现象预警。

  ▲运营管理:车牌号识别、人脸识别、货物识别管理

  ▲智能巡检:利用无人机、机器人快速智能巡
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  目前港区很多区域无法部署光纤。对于临时部署场景和移动场景,无线回传作为光纤的补充具有部署灵活,调整便捷,低成本的优势。5G 大带宽广连接能力有效支持多路高清视频和传感器信息回传。结合边缘计算+AI能力,5G将帮助港口设备和生产系统同步协调,自动高效地完成任务,从而提升港口作业效率和智能化运作水平。
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