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自动化码头的高科技“中介”

本报通讯员 胡萍

10月17日,在天津港集装箱码头北区,一辆辆无人驾驶电动集卡正在指挥下有序穿越堆场,通过智能解锁站后驶向岸边。

随后,自动化岸桥熟练地进行货箱对位、起吊装船……整个作业流程井然有序。这背后离不开振华重工自主研发的码头高科技“中介”——全球首个集装箱作业任务集成管理系统(简称任务集成系统)的功劳。

天津港集装箱码头是由传统人工集装箱码头改造升级而成的自动化码头,堆场的31台自动化轨道吊及一期4台岸桥均由振华重工总承包实施改造。“该系统上接码头操作系统与理货系统,下接岸桥自动化、无人集卡、自动锁站等设备自动化控制系统,实现了整个自动化系统之间数据的无缝流动。”作为软件开发小组负责人,任中飞对系统特性如数家珍。任务集成系统充当“中介”角色,与各个自动化控制系统进行单线交互,对各个系统数据进行融合处理,避免设备控制系统之间的交互,便于码头后续装卸能力的提升。

提及任务集成系统的诞生过程,任中飞神情严肃起来。一直以来,传统集装箱码头无人自动化改造就是世界港口难题。就天津港来说,“港内设备都是运营了20多年的‘老伙计’,且之前的码头操作系统不涉及对自动解锁站的任务管理,而无人集卡只关心自己的工作,对其它数据没‘兴趣’。”任中飞解释说,“在这种情况下,我们需要打通无人集卡、自动解锁站及岸桥之间的任务连接,让三者彼此了解大家此刻正在干什么,以及下一步自己应该做什么。”基于此,任中飞协同软件开发小组花费近3个月时间,为天津港量身打造了这位高科技“中介”。

系统虽然有了雏形,但要它“靠谱、能担事”,还得磨细工。首当其冲的便是无人集卡定位问题。在系统测试过程中,软件开发小组发现,之前的无人集卡单车设备并未考虑无人码头对精准定位的高要求,受刹车惯性影响,每次的位置误差都要大于5厘米。“因为位置不匹配,常常导致岸桥抓箱放置报错,影响正常作业流程。”任中飞说。

提高无人集卡定位精度,这是团队最先想到的方案。可这一想法在实地测试中被否决了。软件开发小组发现,GPS定位远不能克服现存的位置误差。“一次定位不精准,增加二次定位呢?”任中飞发现,如果在任务集成系统中增加“无人集卡二次定位”指令,即系统通过与岸桥、自动解锁站的数据交互,管理无人集卡在岸桥、锁站下的二次定位功能,问题或许就迎刃而解了。“当无人集卡开到岸桥下,回传位置信息到我们的任务集成系统,系统再根据集装箱位置诉求,重新下发位置调整指令给无人集卡,往前或者向后挪几厘米,都能精准判断。”任中飞的设想得到大家的一致认可。

一切准备就绪,全流程作业前的最后一次设备、系统联调拉开帷幕。大家发现尽管增加了“二次定位”,其对位误差仍然比较大。“在一些关键节点,集卡不反馈信息给任务集成系统。”任中飞皱眉说。天津港的自动化改造没有模拟平台,一切问题都要通过设备的实地运转才能发现。当这一情况出现后,项目团队不得不办公室、现场来回跑,在一次次的程序精调下,问题终于得到解决。

“在距离正式的全流程作业仅剩3小时的时候,整个系统才比较顺畅地运行起来。”任中飞回忆道,“当时压力太大了,就怕正式的演示环节出现问题,还好有惊无险。”

随着最后一个货箱码放完毕,全球首次集装箱传统码头无人自动化改造全流程实船作业在天津港取得成功。

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