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上行战场网际操作台丢失问题解决方式介绍

2022-05-09 05:13 作者:穿越陆海新通道 围观:

在上行战场中,可能有很多玩家在游玩过程中不小心弄丢了网际操作台,想了解怎么找回的玩家可以参考这篇上行战场网际操作台丢失问题解决方式介绍,希望能对各位玩家有所帮助。

网际操作台丢失问题解决方法

网络接入仓丢了是没地方获得的,游戏里就9个接入仓升级

实在找不到可以去别人存档联机,捡一个就回来了。

但如果是单机档建议开新档联机,因为升级骇客组件总数才11个,捡完就没了,单机档一旦被洗掉根本没法补救。

拓展阅读

美基建欲超中国?建议拜登先坚持读完这半份码头建设指南

近年来,不管是特朗普还是拜登,美国总统总是要“试也中国一比高”,近日,拜登高喊要在基础设施建设上超越中国,并将继续从科技领域“围剿”东方大国。这肯定是个系统浩大费时的“大活儿”,先不说美国内部严重的政治纷争和勾心斗角的议事决策流程,先看看中国最近正拟出台的《自动化集装箱码头建设指南》,目前正公开征求意见。从中可以看出中国作为世界认可的“基建狂魔”,其对基建的高质量发展追求目标已经达到什么样的境界:区域链、5G(估计实际预留6G远景)、人工智能、北斗等众多世界顶尖及未来发展所需要求,基础码头、道路等已经在中国属于很低层的起码设施要求,虽然是指南,但这在中国就意味着一种半硬性的要求,各种验收什么的将以此为参照之一。

要知道全球最大进出货港口超半数都在中国!不知道拜登见了这份《自动化集装箱码头建设指南》是否会眼花头晕,因为是专业指南,所以美国相关人士如果要“超越”的话,真得仔细看看,虽然可能有些枯燥,但全是货真价实的干货,这方面我们比美国大气:不封锁你,希望拜登团队带领美国赶快也建设几个同样的码头出来。与中国一道,共同为世界经济发展共同体做贡献。

由于预判没几个美国“带头人”能看完这份高大上超实用的《指南》,并且很有含金量的都在前关部分,因而只摘编了大部分。

当然,意见如果有的话,欢迎交流提交,代表全球顶尖领先水平的《自动化集装箱码头建设指南》在中国率先实现,相信一带一路沿线的伙伴们,将更充满信心的与我们相互联通,共赢未来。

不多说,一起来看看中国的这领域之世界领先都已经到了什么地步?

中国国家级行业标准

自动化集装箱码头建设指南

1 总则

1.0.1为统一自动化集装箱码头的技术要求,指导自动化集装箱码头建设,制定本指南。

1.0.2本指南适用于新建、改建和扩建自动化集装箱码头的设计、管理系统与控制系统的集成、调试与运行维护等。

1.0.3自动化集装箱码头建设必须贯彻以人为本和可持续发展的方针,做到安全可靠、技术先进、经济合理、节能环保、资源节约。

1.0.4自动化集装箱码头建设除应符合本指南规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语与缩略语

2.1 术 语

2.1.1 自动化水平层级 Automated Level

表征自动化水平差异的级别。

2.1.2 自动化作业区 Automated Operation Zone

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设备作业区域。

2.1.3 自动驾驶集卡 Automated-driving Container Truck

应用自动驾驶技术,由驾驶自动化系统自主辨识交通环境、障碍物和交通标志标线等,自主实现集装箱港内运输的集装箱拖挂车。

2.1.4 无人驾驶集卡 Driverless Container Truck

自动化水平不低于4级,能在限定区域或封闭区域由驾驶自动化系统实现集装箱港内运输、无需任何人工干预的集装箱拖挂车。

2.2 缩略语

2.2.1 5G —— 第五代移动通信技术(Fifth Generation Mobile Networks)

2.2.2 ACL —— 访问控制列表(Access Control List)

2.2.3 AGV —— 自动导引运输车(Automated Guided Vehicle)

2.2.4 AIS —— 船舶自动识别系统(Automatic Identification System)

2.2.5 BIM —— 建筑信息模型(Building Information Modeling)

2.2.6 CPS —— 信息物理系统(Cyber Physical Systems)

2.2.7 ECS —— 设备调度与控制系统(Equipment Control System)

2.2.8 EDI —— 电子数据交换(Electronic Data Interchange)

2.2.9 GIS —— 地理信息系统(Geographic Information System)

2.2.10 GPS —— 全球定位系统(Global Positioning System)

2.2.11 GUI —— 图形用户界面(Graphical User Interface)

2.2.12 KPI —— 关键绩效指标(Key Performance Indicator)

2.2.13 LED —— 发光二极管(Light Emitting Diode)

2.2.14 NFC —— 近场通讯技术(Near Field Communication)

2.2.15 OBU —— 车载单元(On Board Unit)

2.2.16 OCR —— 光学字符识别(Optical Character Recognition)

2.2.17 PLC —— 可编程控制器(Programmable Logic Controller)

2.2.18 RFID —— 无线射频识别(Radio Frequency IDentification)

2.2.19 TCP/IP —— 传输控制协议/网际协议(Transmission Control Protocol

/ Internet Protocol)

2.2.20 TOS —— 码头生产管理系统(Terminal Operation System)

2.2.21 UPS —— 不间断电源(Uninterruptible Power Supply)

2.2.22 V2X —— 车用无线通信技术Vehicle to Everything)

2.2.23 VHF —— 甚高频(Very High Frequency)

2.2.24 VPN —— 虚拟专用网络(Virtual Private Network)

2.2.25 VTS —— 船舶交通管理系统(Vessel Traffic Service)

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、集疏运方式和运营维护习惯等,按照安全可靠、运营高效、节能环保、技术先进、方便维护等原则,经多方案技术经济比选论证确定。

3.0.2 集装箱码头自动化水平可根据单机设备控制系统、码头生产管理系统、设备调度与控制系统以及辅助系统的功能配置情况,划分为部分自动化、高度自动化和完全自动化等三个层级,各层级应具备下列主要技术特征。

3.0.2.1 部分自动化: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的相关功能。

3.0.2.2 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的主要功能以及辅助系统的部分功能。生产管理系统、设备调度与控制系统和单机设备作业实现自动化协同。

3.0.2.3 完全自动化:包括拆装扭锁等的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,并构建码头与港航以及其它相关物流服务方的自动业务协同。

各层级必备基本技术指标可参见附录A。

3.0.3 集装箱码头的自动化水平层级应根据建设要求、场地条件、技术能力、经济投入、劳动力市场等因素综合确定。码头建设可结合发展要求、经济投入、技术发展趋势等,采用一次设计、分阶段选用不同自动化水平层级建设实施。

3.0.4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。对于部分自动化水平层级的集装箱码头,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。

3.0.5自动化集装箱码头设计应具有气象、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、排水、消防等外部配套设施条件应满足自动化集装箱码头生产运营的要求。

3.0.6 自动化集装箱码头建设场地宜规整,便于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、设计吞吐量、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500m~800m。码头陆域有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。

3.0.7 自动化集装箱码头装卸工艺与平面布置、生产管理系统、设备调度与控制系统和辅助系统等构建时,码头营运管理和操作人员应适时参与技术方案的制定。

3.0.8 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、资源安排合理,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顺畅。

3.0.9 自动化集装箱码头道路与堆场的结构形式应根据陆域场地条件、使用要求、建设工期和工程投资等因素综合确定。

3.0.10 自动化集装箱码头生产管理系统、设备调度与控制系统等应与码头自动化水平层级相匹配,并留有扩展、升级的余地。

3.0.11 单机设备控制系统应根据码头自动化水平层级、管理系统基本架构、装卸设备选型及运营管理要求等进行功能配置,单机设备控制系统、设备调度与控制系统间应采用可靠、高效的通讯方式。

3.0.12 改建、扩建的自动化集装箱码头宜充分利用码头既有设备和设施,并应结合既有装卸工艺方案、设备技术状况、自动化技术发展趋势和营运管理要求等,经综合论证后选择合适的自动化水平层级,确定改建、扩建方案。

3.0.13 自动化集装箱码头设计应遵守《国际船舶和港口设施安全规则》(ISPS)和《国际海上人命安全公约》(SOLAS)等的有关规定,在港口范围内设置可靠的安全保卫设施和安全监督措施,确保港口安全生产。

3.0.14码头水工建筑物结构设计应符合现行行业标准《码头结构设计规范》(JTS 167)和《码头结构加固改造技术指南》(JTS/T 172)等的有关规定。码头施工应符合现行行业标准《码头结构施工规范》(JTS 215)和《水运工程质量检验标准》(JTS 257)等的有关规定。

3.0.15 自动化集装箱码头试运转前应根据装卸设备配置、装卸作业流程等制定调试大纲,指导自动化装卸系统的调试工作。调试大纲的内容应包括单机设备调试、单机设备自动控制系统调试、系统联调和仿真测试等。

3.0.16 自动化集装箱码头的维护应符合现行行业标准《港口设施维护技术规范》(JTS 310)的有关规定。道路、堆场、轨道等宜根据场地条件和营运管理要求等设置沉降和位移监测系统,必要时应设置自动监测系统。

3.0.17 自动化集装箱码头的设计、施工和维护等宜采用建筑信息模型(BIM)技术实施,并应符合现行行业标准《水运工程信息模型应用统一标准》(JTS/T 198)的有关规定。

3.0.18 自动化集装箱码头应积极采用区块链、云计算、5G网络、北斗卫星导航系统等信息技术与港口业务的深度融合,构建高效物流综合服务平台。

4 装卸工艺与平面布置

4.1 一般规定

4.1.1 自动化集装箱码头的装卸设备应根据自动化水平层级、装卸工艺要求进行选型和配置。设备选型应综合考虑技术先进、经济合理、安全可靠、节能环保、维护量少、维修简便等因素。设备配置数量应确保码头船舶装卸、堆场装卸、水平运输等各作业环节的能力匹配。

4.1.2 自动化集装箱码头应采用有利于实现自动化作业区和非自动化作业区分离的工艺平面布置,并应根据作业区的作业特点、车辆属性、工程条件以及安全管理要求等设置相应的隔离设施或采取可靠的安全管控措施。

4.1.3集装箱堆场布置应以便于营运管理、充分利用场地资源和自动化装卸设备等为原则,冷藏箱和空箱宜与重箱布置在自动化堆场内,空箱也可根据到港箱量、堆存时间和营运需求设置辅助空箱堆场。超限箱堆场宜单独设置。

4.1.4 危险货物集装箱堆场应单独设置,装卸工艺及平面布置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/T 36029)、《港口危险货物集装箱堆场设计规范》(JTS 176)和《危险货物集装箱港口作业安全规程》(JT 397)等的有关规定。

4.1.5 自动化集装箱码头水域和陆域各功能区应合理布置,统筹兼顾,相互协调,有利于船舶安全靠离泊、装卸作业安全高效、交通顺畅。

4.1.6 自动化集装箱码头前沿线、前沿停泊水域、回旋水域、船舶制动水域及港内航道等平面布置与尺度应符合现行行业标准《海港总体设计规范》(JTS 165)和《河港总体设计规范》(JTS 166)的有关规定。

4.1.7 自动化集装箱码头的装卸工艺系统必要时应通过仿真模拟进行验证确定。

4.2 装卸工艺及设备选型

4.2.1自动化集装箱码头装卸工艺系统应包括船舶装卸、水平运输、堆场装卸等主要环节,工艺流程应包括卸船进堆场、出堆场装船、外集卡提箱、外集卡送箱、堆场内转堆等。

【条文说明】4.2.1集装箱码头主要包括集装箱进口流程、集装箱出口流程及集装箱堆场内转堆流程等业务流程。

(1)集装箱进口流程又分为卸船流程和提箱流程

卸船流程:根据规定,船代在所代理的船舶抵港前24h向港务管理部门及时汇报船舶抵港预报和确报的信息,码头会据此提前制定出船舶的泊位计划、卸船计划,主要包括岸桥资源安排、岸桥作业计划、堆场计划、岸桥调度、自动导引运输车(AGV)、港内集卡等水平运输设备调度等。船舶在靠港后进行检验检疫以及海关检查,通关后预先确定好的作业岸桥开始卸船作业,水平运输设备根据预先制定好的堆场计划,将集装箱运至堆场上的实时选定或批量安排的位置上,完成卸船过程。

提箱流程:客户向码头提供提货单、交货记录、海关放行信息、进口货物检验检疫单和集装箱设备交接单等提箱单据,交费结算并开具发票后,客户获取含有提箱信息的相关凭证,安排相关外集卡司机,凭借相关信息进入闸口。进入闸口的外集卡司机根据码头的作业要求,行驶到对应堆场后,由堆场装卸机械将集装箱放至外集卡上,外集卡司机代表货主检查集装箱是否符合适提条件,如一切正常或经协商确定处理意见后,驶离码头送至客户地点,完成提箱过程。

(2)集装箱出口流程分为送箱流程和装船流程

送箱流程:货运代理人填制集装箱货物订舱单,向船公司或其代理人在其所营运的船舶办理托运订舱,在得到船公司或其代理人确认后拿到相关证明准备向海关办理货物出口报验、报关手续(集装箱进入码头以后报关)。船公司按预配清单的需要提取空箱,并按照一定规则顺序在海关派人的监督下将货物装箱。港口根据出口船舶的班期,会在船舶开装前3天-5天开始,允许货主或货代委托的外集卡将出口集装箱和货物运进码头堆场。外集卡进入进场闸口时,码头会对该外集卡所载的集装箱箱号、重量、残损状况等进行检查,并匹配相关的船名航次信息、卸货港等信息后,在码头堆场作业条件许可的情况下,提供堆场位置,引导外集卡驶入相关区域,并由堆场装卸机械将集装箱放至指定位置,等待装船。

装船流程:集装箱进入港区集装箱堆场后,港务公司根据待装集装箱的流向和装船顺序编制集装箱装船计划,主要包括岸桥资源安排、岸桥作业计划、船舶自动(实时)配载、岸桥调度、水平运输设备调度等。如有需要,在船舶到港前将待装船的集装箱移至集装箱前方堆场,按顺序堆码于指定的箱位。系统或人工核对放行信息,制作船舶预配图和装船清单,中央控制室根据确认的装载舱位按配载图发箱,码头装卸设备将集装箱装船后,理货公司编制船舶积载图,完成装船过程。

(3)集装箱码头堆场转堆流程

堆场管理人员核对待转堆集装箱相关信息,确定转移箱位发送指令,中央控制室激活转堆作业指令,调度水平运输设备和堆场装卸设备接收指令进行相应操作,完成转堆发箱、AGV或港内集卡拖运和转堆收箱。

此外,根据集装箱箱源结构和集疏运条件,集装箱码头还可能有通过铁路、内河集疏运等流程,但从装卸工艺系统组成角度主要涉及码头装卸、水平运输、堆场装卸、火车装卸等作业环节。

4.2.2水平运输设备应综合考虑码头建设目标、自动化水平层级、码头平面布置形态、技术发展趋势、装备制造能力等因素进行选择,并根据水平运输设备进行装卸船设备、堆场设备的选型和自动化堆场布置,确定自动化集装箱码头的装卸工艺方案。

4.2.3 自动化集装箱码头水平运输设备可选用自动导引运输车(AGV)、跨运车、自动驾驶集卡或人工驾驶集卡等,并应符合下列规定。

4.2.3.1 自动导引运输车和跨运车适用于满堂式布置的码头,自动驾驶集卡和人工驾驶集卡可适用于引桥式或满堂式布置的码头。

4.2.3.2 水平运输设备可选用磁钉导航定位或北斗导航定位、激光雷达、毫米波雷达、视觉识别等多传感器融合导航定位方式。

4.2.3.3采用自动导引运输车时,宜根据设备选型在堆场箱区端部交接区设置缓冲辅助设施。对于带升降平台的提升式自动导引运输车,可在堆场交接区设置固定的集装箱支架作为缓冲辅助设施;对于普通自动导引运输车,可在堆场交接区设置自动导引运输车的自动装卸托架作为缓冲辅助设施。

4.2.3.4 跨运车仅用于水平搬运时,提升高度应为“堆一过一”。

4.2.3.5 水平运输设备宜采用清洁能源,并应根据其动力形式采用合理的能源补充方式。纯电力驱动的水平运输设备可根据工程建设规模和营运管理要求采用更换电池或整机充电的方式。

4.2.3.6 无人驾驶集卡与人工驾驶外集卡的混编交通应满足相关技术和政策法规的要求。

4.2.3.7 水平运输设备的配置数量应根据单个循环水平运输距离、船舶装卸设备数量及其吊具型式等综合确定。集装箱装卸桥与自动导引运输车的配置数量比宜为1:(4~5),集装箱装卸桥与跨运车的配置数量比宜为1:(2.5~3), 集装箱装卸桥与集卡的配置数量比宜为1:(4~6)。

【条文说明】4.2.3 目前行业内对采用非磁钉导航、并具有车道规划功能的自动导引运输车称为“IGV”,也有将采用自动驾驶技术的无牵引车的运输车辆称为“无人集卡”,本指南根据车辆的外形和运行特点进行分类,凡无牵引车、可双向运行的运输车辆统称为“自动导引运输车(AGV)”,带牵引车的自动化运输车辆称为 “自动驾驶集卡”或“自动驾驶集装箱拖挂车”。

【条文说明】4.2.3.6 为规避相关风险、确保安全,目前有些港口采用在自动驾驶集卡上配置安全员的运行方式,无人驾驶是指在自动驾驶集卡上取消安全员的作业方式。

4.2.3.8 自动导引运输车主要技术参数可参见表4.2.3-1。

表4.2.3-1 自动导引运输车主要技术参数表

项目

技术参数

普通8轮AGV

提升式4轮AGV

外形尺度(长x宽x高)

15mx3mx~1.5m

15mx3mx~2.6m

额定载重量

61t~65t

61t~65t

自重(不含电池包)

~20t

~28t

轴数/轴距

4 / 1.65m+6.0m+1.65m

2/8.8m

轮距

2.5m

2.4m

内侧转弯半径

10m

10m

速度

最大速度

8.3m/s

7m/s

转弯

3m/s

3m/s

整车功率

100kW x2

100kW x2

运行状态轮压

12.5t

25t

轮胎型号

14.00-28PR

21.00-40PR

注:上述为振华重工产品数据。

4.2.3.9 跨运车主要技术参数可参见表4.2.3-2。

表4.2.3-2 跨运车主要技术参数表

项目

技术参数

外形尺度(长x宽x高)

~10.3mx5.1mx10.5m

吊具下额定起重量

50t

自重

~58t

起升高度

6.3m

起升速度(满载/空载)

15m/min / 24m/min

轮距(长度方向)

5.8m

轮距(宽度方向)

4.65m

内侧转弯半径

3.5m

行走速度

满载

30km/h

空载

30km/h

运行状态轮压

28t

轮胎型号

480/95-R25

注:上述为振华重工产品数据。

4.2.4 自动化集装箱码头装卸船设备宜采用自动化集装箱装卸桥。集装箱装卸桥应根据水平运输作业方式、拆装集装箱扭锁、设计船型和工程投资等因素选用单小车或双小车型式。其主要技术参数应符合下列规定。

4.2.4.1 集装箱装卸桥的轨距应根据水平运输作业方式、工艺布置、设计船型和拆装扭锁的方式等综合论证确定。对于堆场垂直码头前沿线布置的自动化集装箱码头,水平运输设备宜在陆侧轨后作业,轨距需满足堆放舱盖板和人工驾驶集卡等工艺布置要求;对于堆场平行码头前沿线布置的自动化集装箱码头,水平运输设备宜在轨内作业,轨距需考虑拆装扭锁的方式和对最大设计船型装卸时所需的作业车道数量。大型海港集装箱码头轨距不宜小于30m,对于靠泊船型较小的自动化集装箱码头,轨距不宜小于16m。

4.2.4.2 集装箱装卸桥的内伸距应根据工艺布置要求确定。内伸距下为水平运输设备装卸车道时,内伸距应根据装卸车道数确定;内伸距下布置舱盖板堆放区时,内伸距应满足吊放到港船舶最大尺度舱盖板,并不应小于8.5m。

4.2.4.3 集装箱装卸桥的起重量应根据选用的吊具形式确定,选用双40ft箱吊具或双20ft箱吊具时,吊具下起重量不宜小于65t。

4.2.4.4 集装箱装卸桥的外伸距和起升高度应根据最大设计船型、泊位布置和设计水位等确定。

4.2.4.5 集装箱装卸桥主要技术参数应用案例。

表4.2.4 集装箱装卸桥主要技术参数表

项目

洋山四期

青岛前湾四期

厦门远海

鹿特丹RWG

鹿特丹Maasvlakte II

深圳妈湾海星

以色列海法Bayport

阿布扎比哈里发二期

岸桥型式

双小车

双小车

双小车

双小车

双小车

单小车

单小车

单小车

主小车吊具

双40ft

双40ft

双20ft

双40ft

双40ft

双20ft

双20ft

双40 ft

主小车吊具下起重量(t)

65

70

65

80

65

70

61

80

副小车吊具

双20ft

双20ft

双20ft

双20ft

双20ft

/

/

/

副小车吊具下起重量(t)

65

65

65

65

65

/

/

/

轨距(m)

30

35

35

35

30.48

30

35

35

外伸距(m)

70

70

70

66

70.5

70

70

73.5

后伸距(m)

20/28

16.5/28.5

22

29

25.5

20

22

22

主起升速度满载/空载(m/min)

90/180

90/180

90/180

70/180

90/180

90/180

90/180

90/180

主小车速度(m/min)

240

240

240

240

240

240

240

240

副小车起升速度(m/min)

60/120

65/130

60/120

65/130

60/120

/

/

/

副小车速度(m/min)

120

120

120

130

120

/

/

/

大车速度(m/min)

45

45

45

50

45

45

45

45

4.2.5 自动化集装箱堆场装卸设备宜选用自动化轨道式集装箱龙门起重机,经技术经济论证,也可选用自动化轮胎式集装箱龙门起重机或自动化跨运车,并应符合下列规定。

4.2.5.1 自动化轨道式集装箱龙门起重机应根据港内水平运输设备选型及堆场作业方式和陆域条件等选择无悬臂、单悬臂或双悬臂型式。

4.2.5.2 水平运输设备在箱区端部进行交接作业的自动化集装箱堆场,轨道式集装箱龙门起重机宜选用无悬臂型式,其轨距应根据堆场容量和系统作业效率匹配等因素综合确定。箱区端部交接的轨道式集装箱龙门起重机轨距可按跨9列箱或10列箱确定。

4.2.5.3 自动化轨道式集装箱龙门起重机各机构运行速度及加速度应根据堆场自动化工艺布置和效率要求合理确定。大车运行速度应根据堆场作业方式、箱区长度和效率要求等综合确定。

4.2.5.4 堆场作业设备的起升高度应根据堆场堆箱层数确定,集装箱箱高宜按2.896m考虑;吊具下起重量应根据选用的吊具型式和进场最大集装箱重量确定。

4.2.5.5 自动化轮胎式集装箱龙门起重机宜采用标准跨距。采用电力供电时,宜采用电缆卷盘或滑触线供电方式。

4.2.5.6 堆场装卸设备的配置数量应根据船舶装卸设备配置数量及其吊具形式、集装箱陆路集疏运需求等综合分析确定。集装箱装卸桥与能为其服务的轨道式集装箱龙门起重机的配置数量比宜不少于1:2.5,集装箱装卸桥与轮胎式集装箱龙门起重机的配置数量比宜不少于1:3。

【条文说明】4.2.5.6对于水平运输设备不进箱区、在箱区两端部进行交接作业的自动化集装箱堆场,虽然每个箱区配置2台轨道式集装箱龙门起重机,但2台设备具有明显的海、陆侧作业分工,即只有1台设备能够为集装箱装卸桥服务,故用“能为其服务的”表述。

4.2.5.7 轨道式集装箱龙门起重机主要技术参数应用案例。

表4.2.5 轨道式集装箱龙门起重机主要技术参数表

项目

洋山四期

前湾四期

厦门远海

鹿特丹RWG

鹿特丹Maasvlakte II

深圳妈湾海星

以色列海法Bayport

阿布扎比哈里发二期

新加坡巴西班让三四期

设备型式

无悬臂+单悬臂

无悬臂

无悬臂

无悬臂+单悬臂

无悬臂

单悬臂

单悬臂

单悬臂

双悬臂

额定荷载(t)

40、61/40

41

40.5

40

41

41

40.5

41

40

轨距(m)

31

28.5

23.47

31.1

27.8

31

34

34

32

起升高度(m)

19.75

18.1

18.1

18.2

18.1

21

20.8

18.1

19.2

外伸距(m)

0/4.75

/

/

0/5

/

6.8

4.5

4.5

5

起升速度满载/空载(m/min)

30/60

45/90

24/52

40/70

36/60

45/90

30/60

45/90

45/90

小车速度(m/min)

70/90

70

70

60

70

120

120

90

120

大车速度(m/min)

240/120

270

240

255

270

150

120

120

120

4.2.6 自动化集装箱码头根据船舶装卸、水平运输和堆场装卸设备选型的不同,可形成多种自动化集装箱装卸工艺系统。国内外自动化集装箱码头代表性装卸工艺系统可参见表4.2.6。

表4.2.6 国内外自动化集装箱码头代表性装卸工艺系统

序号

水平运输设备

装卸工艺系统

堆场布置形态

1

AGV

双小车QC+AGV+ARMG(无悬臂形式)(每个箱区ARMG套叠布置)

垂直布置,箱区端部装卸

2

双小车QC+AGV+ARMG(无悬臂形式)(每个箱区ARMG同轨布置)

垂直布置,箱区端部装卸

3

双小车QC+AGV+ARMG(无悬臂+悬臂两种形式)

垂直布置,无悬臂箱区端部装卸,悬臂箱区AGV侧面装卸,外集卡端部装卸

4

双小车QC+ AGV+ARMG(双悬臂形式)

垂直布置,箱区侧面装卸

5

单小车QC+AGV+ARMG(悬臂形式)

平行布置,箱区侧面装卸

6

单小车QC+AGV+ARTG

平行布置,箱区侧面装卸

7

跨运车

单小车QC+跨运车+ ARMG(无悬臂形式)

垂直布置,箱区端部装卸

8

单小车QC+跨运车(水平运输和堆场装卸兼用)

垂直布置

9

集卡

单小车QC+人工集卡+ARMG(悬臂形式)

平行布置,箱区侧面装卸

10

单小车QC+人工集卡+ARTG

平行布置,箱区侧面装卸

11

单小车QC+自动驾驶集卡+ARMG(悬臂形式)

平行布置,箱区侧面装卸

12

单小车QC+自动驾驶集卡+ARTG

平行布置,箱区侧面装卸

注:QC—集装箱装卸桥;

AGV—自动导引运输车;

ARMG—自动化轨道式集装箱龙门起重机;

ARTG—自动化轮胎式集装箱龙门起重机;

4.2.7 自动化集装箱码头中危险货物集装箱堆场和超限箱堆场装卸设备可选用轨道式集装箱龙门起重机或轮胎式集装箱龙门起重机,作业模式可采用人工司机室现场操作或远程操控,也可选用集装箱正面吊运车。

4.2.8 辅助空箱堆场装卸设备可选用空箱堆箱机。

4.2.9 自动化集装箱码头的调箱门设备宜采用远程操控的固定式龙门起重机,其主要技术参数可参见表4.2.9。

表4.2.9 固定式龙门起重机主要技术参数

项目

技术参数

基距

16mx9m

吊具下额定起重量

40t

起升高度

8m

起升速度(满载/空载)

10m/min / 20m/min

回转小车速度

2rpm

吊具偏移距离(前后、左右)

±250mm

吊具回转

±5°

回转小车行程

-210°~+30°

4.2.10 火车装卸设备宜选用轨道式集装箱龙门起重机或集装箱正面吊运车等。轨道式集装箱龙门起重机的轨距和悬臂型式应结合铁路线股数及水平运输车流组织等综合确定。

4.3 平面布置

4.3.1 自动化集装箱码头应根据功能要求、自动化装卸工艺和场地条件等,合理布置码头前方作业地带、集装箱堆场、进出港闸口、口岸查验、生产生活辅助区、港区道路等功能区,满足港区自动化生产和管理需要。

4.3.2 码头前方作业地带应具有水平运输车辆装卸通道、行驶通道和舱盖板堆放区域等功能区。码头前方作业地带布置应根据建设规模和自动化装卸工艺系统、自动化堆场布置等确定。

4.3.3 采用自动导引运输车或跨运车、堆场垂直码头前沿线布置的自动化集装箱码头,其码头前方作业地带应划分为自动化作业区和非自动化作业区,如图4.3.3-1和4.3.3-2所示,并应符合下列规定。

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图4.3.3-1 码头前方作业地带布置示意图一

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图4.3.3-2 码头前方作业地带布置示意图二

【条文说明】4.3.3 堆场垂直码头前沿线指堆场装卸设备的大车运行方向垂直于码头前沿线。

4.3.3.1 非自动化作业区宜布置于集装箱装卸桥轨内,包括运输危险货物箱与超限箱的人工集卡作业车道、行政车道和舱盖板堆放区。作业车道数不宜少于2条。

4.3.3.2 自动化作业区宜布置于集装箱装卸桥陆侧轨与自动化集装箱堆场之间,通常为自动化水平运输区,宜根据需要由海侧至陆侧依次布置装卸区、缓冲区和行驶区三个功能区。采用跨运车的水平运输区可只设装卸区和行驶区两个功能区。

4.3.3.3 装卸区的车道宽度及布置应根据水平运输设备的外形尺寸、集装箱装卸桥配置的吊具型式等确定。自动导引运输车的装卸区车道宽度不宜小于4m,集装箱装卸桥配置双吊具时,装卸车道应成对布置。跨运车的装卸区车道宽度应结合集装箱装卸桥配置的吊具型式确定,配置单吊具时不宜小于6m;配置双吊具时,车道宽度宜根据双40英尺吊具分开时的最大中心距确定,作业时跨运车之间需相隔一个车道。

4.3.3.4 行驶区车道宽度应根据水平运输设备的外形尺寸等确定。自动导引运输车的行驶区车道宽度不宜小于4m,靠堆场侧第一条行驶车道的宽度宜根据车辆进出堆场的作业方式和转弯半径适当加宽。跨运车的行驶区车道宽度不宜小于6.5m。

4.3.3.5 自动导引运输车的缓冲区应满足自动导引运输车进出和垂直停放的要求,宽度不宜小于24m。

4.3.3.6水平运输区与自动化堆场之间应设自动导引运输车或跨运车过渡区。自动导引运输车过渡区的宽度不宜小于8.0m,跨运车过渡区的宽度不宜小于15.0m。宜利用自动导引运输车或跨运车的过渡区设置通信、照明、监控和消防等设施。

4.3.3.7 自动化作业区和非自动化作业区之间应设置隔离围网,对自动化作业区进行封闭管理。围网上宜每隔一定距离设置人员和检修车辆进出的门及门禁系统。

4.3.4 采用集卡、堆场平行于码头前沿线布置的自动化集装箱码头,码头前方作业地带应划分为集卡装卸区、舱盖板堆放区和集卡行驶区,具体布置应根据集卡和集装箱装卸桥的选型等综合确定,并应符合下列规定。

4.3.4.1采用人工驾驶集卡的自动化集装箱码头,装卸区可布置于集装箱装卸桥轨内,轨后布置舱盖板堆放区,也可根据需要在轨后增加装卸车道,如图4.3.4所示。

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图4.3.4 码头前方作业地带布置示意图三

4.3.4.2采用自动驾驶集卡时,装卸区的布置宜结合集装箱装卸桥的选型综合确定。采用单小车集装箱装卸桥时,装卸区可布置于集装箱装卸桥轨内,并可根据需要在靠水侧设一条人工驾驶车辆专用车道,舱盖板堆放区可布置于集装箱装卸桥陆侧轨后。采用双小车集装箱装卸桥时,自动驾驶集卡装卸区可布置于集装箱装卸桥陆侧轨后,轨内布置舱盖板堆放区和人工驾驶车辆车道。

4.3.4.3 集卡的装卸区车道宽度应结合拆装扭锁的方式确定。在装卸车道上拆装扭锁时,车道宽度不宜小于2.9m,并应在车道间设置人工拆装扭锁的安全区域;设置集中拆装扭锁站时,装卸区车道宽度不宜小于3.5m。

4.3.5 采用自动导引运输车、堆场平行码头前沿线布置的自动化集装箱码头,其码头前方作业地带可按4.3.4.2的要求布置。

4.3.6 码头前方作业地带装卸区、行驶区的车道数量应根据码头泊位等级、泊位数量、设计吞吐量和水平运输设备类型等经综合论证确定。

4.3.7 集中拆装锁站宜设置在自动化水平运输车辆作业循环的路径中,可采用人工拆装锁或自动拆装锁设备,并应符合下列规定。

4.3.7.1 引桥式码头的集中拆装锁站宜设在引桥上,并可根据引桥宽度采用并排或前后布置。

4.3.7.2 满堂式码头的集中拆装锁站布置应结合泊位和港区纵向道路布置、陆域纵深等综合确定。

4.3.7.3 拆装锁站的作业车位数量可根据设计船型、集装箱装卸桥数量等综合确定。

4.3.7.4拆装锁站作业车位的长度应能满足对2个20’集装箱或1个40’/45’集装箱进行拆装锁操作的需求,并结合水平运输设备的外形尺寸确定,长度不宜小于15m。

4.3.7.5 拆装锁站作业车道的宽度应结合自动化水平运输设备类型确定,采用自动导引运输车时,宽度不宜小于4m。采用自动驾驶集卡时,宽度不宜小于3.5m。

4.3.7.6 人工作业的集中拆装锁站作业车道两侧应设置人工操作的安全区域,宜设置移动式安全岛或岗亭、交通标线或其它安全隔离措施保证人员安全。

【条文说明】4.3.7 目前南沙四期自动化码头拆装锁作业区布置在岸桥陆侧轨后5m处,采用垂直于岸桥轨道的布置形式,长度16m,车道宽度3.75m,安全区域宽度1.5m。

天津港北疆C段自动化码头拆装锁作业区布置在舱盖板放置区后方,采用平行于与岸桥轨道的布置形式,长度18m,车道宽度3.5m,安全区域宽度1.5m。

4.3.8 自动化集装箱堆场布置应结合码头总体布局、装卸工艺方案和陆域条件等因素,根据水平运输设备的运行特点采用垂直或平行于码头前沿线的布置形式,并应符合下列规定。

4.3.8.1 采用自动导引运输车或跨运车的自动化集装箱码头,堆场宜垂直于码头前沿线布置。

4.3.8.2 采用人工驾驶集卡的自动化集装箱码头,堆场宜平行于码头前沿线布置。

4.3.8.3 采用自动驾驶集卡的自动化集装箱码头,堆场布置形式应结合自动驾驶技术的发展情况,综合考虑近远期的交通组织和安全管控措施,近期应能保证自动驾驶集卡在目前技术条件下的安全应用,远期应能随自动驾驶技术的发展自然过渡到港内、外集卡可混编交通的自动化堆场布局。

4.3.8.4 在无人驾驶集卡尚不具备与人工驾驶外集卡混编交通的相关技术和法律法规条件下,港内无人驾驶集卡与外集卡之间应根据工程条件,采取设置交接区、空间+时间隔离或通过生产管控系统隔离等合适的隔离措施。

4.3.9 自动化集装箱堆场垂直码头前沿线布置时,其工艺布置应符合下列规定。

4.3.9.1 每个自动化箱区宜配置两台同轨距的轨道式集装箱龙门起重机,并应在轨道的两端设置设备维修工位及防风抗台装置。

4.3.9.2 自动导引运输车或跨运车的交接区和集卡交接区布置位置应根据堆场设备选型确定。堆场采用无悬臂型式轨道式集装箱龙门起重机时,交接区应设在箱区的两端;堆场采用悬臂型式轨道式集装箱龙门起重机时,水平运输设备的装卸车道可设在悬臂下,也可根据需要在箱区端部设置交接区。

4.3.9.3 外集卡交接区宜采用集卡倒车进入装卸车位的作业方式,装卸车位的宽度不宜大于3m,车位之间应设置安全岛。安全岛的长度应根据到港外集卡的整车长度、交接区的操作站及监控设施等的布置确定。外集卡交接区的长度应满足陆侧装卸设备出现故障后由海侧装卸设备对外集卡正常作业的要求。外集卡交接区侧宜增设倒车道,倒车道宽度可取7.5m。

4.3.9.4 自动导引运输车交接区应根据自动导引运输车的设备选型和轨道式集装箱龙门起重机的轨距及机宽进行布置,可根据作业方式设置辅助缓冲设施、自动充电设施等。自动导引运输车交接区的长度应满足水侧装卸设备出现故障后由陆侧装卸设备对交接区正常作业的要求。

4.3.9.5 跨运车交接区应根据跨运车的作业方式和轨道式集装箱龙门起重机的轨距及机宽进行布置,每条装卸车道宜布置4个20英尺地面箱位,采用人工驾驶跨运车时,应在合适位置设置管理跨运车进出交接区的交通信号灯等设施。跨运车交接区的长度应满足海侧装卸设备出现故障后由陆侧装卸设备对交接区靠堆场侧2个20英尺箱位正常作业的要求。

4.3.9.6自动化箱区宜两两相对布置,每两个箱区间设置一条设备检修通道。相邻两台轨道式集装箱龙门起重机轨道中心间距应根据设备结构尺寸和是否有检修车辆通行确定,设检修通道侧轨道中心距不宜小于6m,无检修通道侧轨道中心距不宜小于3m。检修通道兼作消防通道时轨道中心距可适当加宽。

4.3.9.7 在箱区两端与水平运输设备进行交接作业的自动化集装箱堆场,应根据堆存容量需求和陆域条件合理确定箱区长度,并不宜大于350m。

4.3.10 自动化集装箱堆场平行码头前沿线布置时,其工艺布置应符合下列规定。

4.3.10.1 自动化集装箱堆场设备宜选用悬臂型式轨道式集装箱龙门起重机,轨内布置堆箱区,悬臂下布置作业车道和行驶车道。

4.3.10.2 采用无悬臂型式轨道式集装箱龙门起重机或轮胎式集装箱龙门起重机的自动化集装箱堆场,跨内车道数应根据设备跨距、堆场容量、箱区长度等综合确定;跨内车道分作业车道和行驶车道时,行驶车道宜靠设备门腿侧布置。

4.3.10.3 相邻箱区悬臂侧两轨道中心距应根据设备的结构尺寸、作业车道数、行驶车道数和照明设施布置要求等确定。

4.3.10.4 采用单悬臂型式轨道式集装箱龙门起重机时,相邻箱区宜相对布置。无悬臂侧两轨道中心距应根据设备的结构尺寸、供电设施及检修车道布置等要求确定,并不宜小于6.5m。

【条文说明】4.3.10.4 堆场平行于码头前沿线布置时,通常考虑轨道式集装箱龙门起重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,深圳妈湾海星码头和广州南沙四期自动化堆场的无悬臂侧两轨道中心距均取6.5m,故规定中心距不宜小于6.5m。

4.3.10.5 采用轨道式集装箱龙门起重机时,宜根据堆场布置和设备配置情况在每个箱区的一端或两端设维修工位和防风抗台装置。

4.3.10.6 可根据空、重集装箱的吞吐量分别设置自动化空箱堆场和自动化重箱堆场。

4.3.11 自动化集装箱堆场中的冷藏箱箱区宜按相对集中的原则进行布置,每两排冷藏箱间应设电源插座和辅助操作平台,并设置辅助作业人员进入冷藏箱作业区的专用通道及门禁系统。

4.3.12 自动化集装箱堆场可不设箱位标线。外集卡进箱区提送箱的自动化集装箱堆场应标明堆场箱位的编码,端部交接的自动化集装箱堆场箱位编码可简化。

4.3.13 自动化集装箱码头陆域地面坡度应根据地形条件、陆域高程、堆箱高度、自动化装卸设备运行要求、排水条件等因素综合确定,并应符合下列规定:

4.3.13.1 码头前方作业地带的地面坡度宜取0.3%~0.6%。

4.3.13.2 自动化集装箱堆场箱角区宜水平设置,填档区域的坡度应根据场地排水要求确定;箱角区非水平设置时,堆箱区地面坡度宜取0.3%~0.5%。

4.3.13.3 辅助堆场地面坡度宜取0.3%~1%。

4.3.13.4 自动化集装箱码头的堆场箱区水侧端部交接区设置自动导引运输车进出支架时,沿支架长度方向16m范围内地面宜水平设置,并设置排水浅沟;设置排水坡度时,坡度应控制在0.1%以内。

4.3.13.5 自动导引运输车运行区域的地面坡度及坡度变化应满足其自动导航和行驶要求。

4.3.14 自动化集装箱码头进出港闸口布置应与港外集疏运道路平顺衔接,并应符合下列规定。

4.3.14.1 进出港闸口布置应与场地条件、工艺流程、交通组织和港外集疏运条件相适应,可采用进出港分离或集中布置形式。

4.3.14.2 进出港闸口的布置应与港区对外集卡的作业和管控方式相协调,宜采用多级智能化闸口型式,各级闸口之间的距离应满足行车尺度及通行时间要求;出港闸口可根据监管需要设置防疫、放射性物质检测等装置。

4.3.14.3 自动化集装箱码头闸口宜采用“一道一岛”的布置形式,车道宽度不宜小于3.5m。进出港闸口应设置超限车道,其宽度不宜小于5.5m,高度应满足相关使用要求。设有检查室的检查岛宽度不宜小于1.8m,不设检查室的检查岛宽度不宜小于1.5m。

4.3.14.4 生活辅助区宜单独设置行政车辆进出闸口。

4.3.15 自动化集装箱码头应设置调箱门区,并宜根据港区管理方式布置在靠近进港闸口或出港闸口的后方场地。

4.3.16 自动化集装箱码头进港闸口附近宜设置集装箱车辆缓冲停车场,其规模可根据陆运进港的集装箱量、外集卡预约系统的调度安排及车辆到港的不均衡性、场地条件等情况综合考虑。

4.3.17 自动化集装箱码头的口岸查验区可结合自动化水平运输设备选型和总体布局进行布置。有条件的码头可在自动化水平运输区设置海关快速查验设施。

4.3.18 自动化集装箱码头应根据生产运营需要设置必要的生产辅助区和生活辅助区,并宜分区集约化布置。生产辅助区除应包括机修车间、备品备件库、机修场地等传统机修功能外,还应结合陆域条件、装卸设备配置和维护管理要求等,设置充电或换电的能源补充设施等,并应符合下列规定。

4.3.18.1 对于高度自动化或完全自动化集装箱码头的机修区,应配置自动化水平运输设备维修、测试等设施。

4.3.18.2 自动化水平运输设备的维修区、测试区和能源补充等相关辅助设施的布置宜与自动化水平运输区无缝衔接。

4.3.18.3 自动化水平运输设备维修、测试区的规模应根据设备数量和测试要求等综合确定。

4.3.19 自动化集装箱码头水平运输设备的交通组织应根据自动化总体布置、交通流量、进出港闸口位置等确定,生产车流与非生产车流宜分离。

4.3.20 自动化集装箱码头港内道路布置应与码头总体布置和自动化装卸工艺流程相协调,各区道路的车道数量应根据交通流量确定。

4.3.21 自动化集装箱码头内交通标志的设置应符合国家现行标准《道路交通标志和标线》(GB 5768)和《港口道路与堆场设计规范》(JTS 168)的有关规定。

4.3.22 扩建的自动化集装箱码头平面布置宜与既有的自动化集装箱码头布置相统一。由传统集装箱码头进行自动化改建的码头平面布置应与既有码头泊位布置及自动化装卸工艺相协调。

4.4 工程案例

4.4.1 上海国际航运中心洋山深水港区四期工程

洋山深水港区四期工程集装箱码头岸线长2350m,建设7个大型集装箱深水泊位,码头结构按靠泊15万吨级集装箱船舶设计,设计年通过能力630万TEU。总用地面积223.16万m2,包括集装箱码头生产作业区、工作船码头基地、港外道路及支持系统等,其中集装箱码头生产作业区占地面积约149.1万m2。

洋山深水港区四期工程位于东海大桥以南,平面形态呈狭长形,陆域较为狭小,陆域纵深为202.5~638m;洋山港区的集装箱水-水中转比例高达50%,因不同的集疏运方式对堆场设备的实际作业量、作业效率要求产生较大影响,因此装卸工艺及平面布置需重点解决堆场容量最大化和堆场设备与码头设备能力匹配等问题。

结合项目的建设目标和工程条件,经多方案比选采用了“自动化双小车集装箱装卸桥(岸桥)+提升式自动导引运输车(AGV)+自动化轨道式集装箱龙门起重机(轨道吊)”的自动化装卸工艺方案。码头装卸采用自动化双小车岸桥,主小车为“自动化+人工远程操控”模式,远控人员仅在主小车对船作业时安全高度以下进行抓/放箱、起升/下降操作,回到安全高度后的其余作业过程为自动作业模式,副小车为全自动化作业;码头与自动化堆场间的水平运输采用无人驾驶的自动导引运输车(AGV),采用在AGV运行区域埋设磁钉的导航方式,根据设备调度与控制系统的调度指令和规划的最优路径自动行驶完成集装箱的水平运输;堆场装卸设备采用自动化轨道吊,根据作业指令自动完成对AGV及支架、外集卡的装卸和场内堆取箱,远控人员仅负责安全监控和异常情况的处理。

码头前方作业地带总宽度120m,集装箱装卸桥轨距为30m,前轨距码头前沿3.5m。码头前方作业地带以岸桥陆侧轨道为界,划分为非自动化作业区和自动化作业区。岸桥轨内为非自动化作业区,布置3条集卡车道和舱盖板堆放区。自动化作业区位于陆侧轨后5m,根据AGV的运行特点分为装卸区、缓冲区和行驶区。装卸区位于岸桥后伸距内,宽度28m,设7条AGV车道,装卸车道成对布置,相互之间布置1条穿越车道,装卸区车道采用单向布置,方向随船舶靠泊时的船头方向而定。行驶区邻近自动化堆场布置,设双向6车道,除靠堆场侧第一条车道宽6.5m外,其它车道均为4m,行驶区总宽度26.5m。装卸区与行驶区之间为缓冲区,宽27m。AGV在装卸区完成装卸后经穿越车道转弯进入缓冲区,根据指令进入相应的行驶车道。这种布置的优点是:装卸区车辆组织简单,AGV通过中间的缓冲区,水平运输的路由变化选择多,运输距离短,可适应多泊位、高密度、高强度的作业。

与码头前方作业地带对应的、陆域最核心的区域布置为自动化集装箱堆场,堆场的纵深根据陆域的地块形状做最大化的设计。自动化堆场垂直码头前沿线布置,用于堆放普通重箱、空箱和冷藏箱。自动化作业区域采用围网封闭。

自动化堆场采用了无悬臂和带悬臂两种类型自动化轨道吊,其中自动化堆场的西侧端部箱区结合港内外的交通条件采用双悬臂轨道吊,主要用于港区间互拖箱的作业,轨道吊的堆场内侧悬臂用于AGV作业,外侧悬臂用于互拖集卡作业。其它箱区则根据水-水中转比例和船舶大型化趋势对海侧端的效率要求,在常规采用无悬臂轨道吊的基础上,部分箱区采用单悬臂轨道吊。结合前方泊位功能安排,两类箱区采用每隔2~6个无悬臂箱区布置1对悬臂箱区的间隔布置方式,共布置41个无悬臂箱区和20个悬臂箱区,典型布置如图4.4.1-1所示。轨道吊的轨距均为31m,跨10列箱,堆高6层。

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图4.4.1-1 洋山四期自动化堆场典型布置

无悬臂箱区以堆放进、出口箱为主,也可在海侧堆放部分水-水中转箱,交接区设在箱区的两端,海侧为AGV交接区,每个箱区设4个AGV支架和1个AGV与轨道吊的直接交互车位;陆侧为集卡交接区,每个箱区布置5个集卡装卸车位,采用集卡倒车进入车位的作业方式。

单悬臂箱区以堆放水-水中转箱为主,也可堆放部分进、出口箱,AGV装卸车道设在轨道吊的悬臂下,采用AGV将集装箱运输至箱区指定排位的交接方式,使同一箱区的2台轨道吊可同时对AGV作业,增加直接为岸桥服务的轨道吊数量,使海侧装卸系统中岸桥与轨道吊的配置数量达到1:3,满足船舶大型化对装卸效率和作业持续强度的更高要求,提升了自动化装卸系统对船舶大型化趋势的适应性。工艺布置采用每二个悬臂箱区组成一对、轨道吊悬臂端相对布置的方式。轨道吊的外伸距为4.75m,相对的两悬臂下靠轨道侧各布置一条作业通道,中间布置两条AGV行驶车道。箱区陆侧端设2个集卡装卸车位,以增加箱区使用的灵活性。

超限箱堆场和危险货物箱堆场单独设置,采用电缆卷盘供电方式的电动轮胎式集装箱龙门起重机作业。

洋山四期工程总平面布置如图4.4.1-2所示:

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图4.4.1-2 洋山四期总平面布置示意图

结合东海大桥预留闸道和对外集卡的装卸作业特点,进、出港闸口分别布置于港区陆域的东、西两端,东进西出。

进港闸口采用了三级智能化闸口型式。第一级闸口为预检闸口,用于识别车号、箱号、箱门、残损等信息;第二级闸口为分流闸口,TOS系统根据车号向电子设备交接单平台查询该车辆绑定的设备交接单,将设备交接单中包含的信息与车辆作业或预约箱号进行比对,并据此提示司机进入自动化堆场或停车场指定车位;第三级闸口为放行闸口。

出港闸口采用单级闸口,受地形条件限制采用两进式布置,并配置了喷淋设备和核辐射检测,实现疫区集装箱喷淋消毒全覆盖及进口箱核辐射检测的全覆盖,满足口岸单位使用需求。

利用自动化堆场北侧、东侧的不规则地块,因地制宜地布置超限箱堆场、生产管理区、口岸查验区、机修区、港外集卡停车场、工作船码头及基地。危险货物集装箱堆场布置在自动化集装箱堆场西侧,主要考虑到远离人员集中的生产管理区,也是夏季常风向的下游侧。

图4.4.1-3 洋山四期机修区布置示意图(略)

此外,利用东海大桥北侧的大乌龟岛开山区布置港外配套区(高位水库、公安、消防),利用颗珠山岛北侧开山区布置港外110kV变电站。

4.4.2 广州南沙四期工程

广州南沙四期工程功能定位为江海中转,建设4个5~10万吨级集装箱海轮泊位(水工结构均按靠泊10万吨级集装箱船设计),码头岸线长度1460米;12个2千吨级集装箱内河驳船泊位,码头岸线总长度984米。码头设计年通过能力为490万TEU,其中海轮泊位300万TEU,驳船泊位190万TEU。港区陆域纵深约650~840m,总面积约120万m²。

工程主要特点为:

1) 海轮码头岸线布置主(海轮)泊位,驳船码头岸线沿海轮码头岸线侧面的挖入式港池周边布置,两岸线总体呈现出侧面相邻且具有一定夹角的空间布置形态;

2) 集装箱江海联运占比高。南沙港区 “江海联运”的集装箱吞吐量占比高于80%。

3) 集装箱在港内的主要工艺流向为平行于海轮码头岸线方向。

为了适应本工程“江海联运”集装箱吞吐量占比高、集装箱港内主要工艺流向平行于海轮码头岸线的特点,集装箱自动化装卸工艺系统设计采用“自动化单小车岸桥+自动导引运输车(AGV)+ 自动化箱区平行布置+设置交接区”的总体技术路线。

海轮码头岸线位于中部航道挖入式港池南岸,自口门往里布置4个5~10万吨级集装箱泊位,采用顺岸连续布置形式。码头前沿底高程为-16.0m,停泊水域宽度为92m。驳船码头岸线位于海轮码头岸线侧边,沿挖入式港池的周边布置,东接南沙一期驳船码头岸线,共布置12个2千吨级内河驳船泊位。挖入式港池端部布置4个工作船泊位。驳船码头港池近期疏浚设计底高程-4.5m。

图4.4.2-1 南沙四期总体布置图(略)

港区陆域设码头前沿作业区、自动化堆场作业区、港内外陆路集疏运交互作业区、道路与闸口区和辅建区等功能区。海轮码头前沿作业地带宽103m,驳船泊位码头前沿作业地带宽52~62m。自动化堆场由东往西布置6块堆场,采用重箱、冷藏箱、空箱分区堆存的布置形式;空箱堆场的后方设陆路集疏运交互区作业堆场,用于陆路集疏运集装箱临时堆存及港内外集卡交互作业。辅建区主要布置在港内外交互作业区南侧和工作船码头后方,主要包括生产辅建区、生活辅建区、外集卡停车场和理货区、预留仓储区等。港内生产区内设“6横7纵”网状路网,主干道宽度为15~25m。进、出港闸口为分开设置形式,各设3级闸口。

海轮码头装卸船作业采用自动化单小车岸桥,轨距35m,吊具下额定起重量65t,配备自动防摇防扭、船型扫描、智能着箱等功能,通过高清视频采集系统,可实现智能装卸船作业;北侧驳船码头装卸船作业采用自动化轻型岸桥,轨距16m,吊具下额定起重量41t,可实现对AGV全自动化交互作业,南侧与南沙一期相接的驳船码头采用多用途门机作业,轨距10.5m。港区自动化作业区集装箱水平运输设备采用AGV,配置以北斗为主的卫惯导航、激光导航、视觉导航等多传感器融合的智能导航系统,在5G无线通讯模式下,可实现精准定位,车身采用轻量化设计,支持双向行驶、斜行、U型及90度转弯等多种运行模式。自动化堆场装卸设备采用单悬臂轨道吊,轨距31m,重箱堆场轨道吊吊具下额定起重量41t,空箱堆场轨道吊吊具下额定起重量7t。港内外陆路集疏运交互作业区装卸作业采用双悬臂轨道吊,轨距31m,吊具下起重量41t,海侧悬臂下可实现对AGV的自动化作业,陆侧悬臂下可实现对港外集卡的远程操控作业,AGV和港外集卡隔离分流。

图4.4.2-2 南沙四期海轮泊位工艺断面示意图(略)

4.4.3 天津五洲国际集装箱码头

天津五洲国际集装箱码头于2003年8月建成投产,码头岸线1202m,陆域纵深289m,为采用轨道式集装箱龙门起重机(轨道吊)工艺系统的传统集装箱码头。码头前沿配置12台集装箱装卸桥,后方陆域横向设5块集装箱重箱堆场,每块堆场纵向布置5个轨道吊箱区,轨道吊采用无悬臂型式,轨距33m,轨内布置9列集装箱和1条集卡车道,相邻箱区“背靠背”布置,集卡车道侧的箱区间设有穿越车道。重箱堆场共配置31台轨道吊。

由于设备使用时间较长,轨道吊配置的PLC及变频器等电控元器件老化严重,进入了故障高发阶段;主要机构驱动系统所用变频器已停产,运维成本不断提升。在此背景下,结合轨道吊电控系统的更新对堆场设备进行自动化升级改造。项目通过“边生产边改造”完成重箱堆场的自动化升级改造。

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,在轨道吊跨内增加一条超车道,形成轨道吊跨内7列箱+双车道(一条作业车道加一条超车道)的工艺布置,并将超车道布置在靠轨道侧,避免吊具经过超车道(见图4.4.3-1),同时,增设围网将自动化区域进行封闭。

图4.4.3-1 轨道吊跨内布置示意图(略)

本项目建设分为两部分:一是设备及控制系统改造部分,二是土建及设施部分。

设备及控制系统改造部分:对原重箱堆场内的31台轨道吊进行自动化升级改造,主要包括变频器和PLC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RFID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。

本项目应用自动化堆场设备管理模块,将码头生产管理系统(TOS)与全场设备相连接。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,直接传送到设备控制系统(ECS),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提升。

改造后,轨道吊在场内堆取箱和对内集卡的作业为全自动化,仅对外集卡在安全高度以下的抓、放箱采用人工远程操控模式,远程操控台按与轨道吊的数量比1:6配置。

土建和设施部分:1)堆场原采用联锁块基础,经长时间的使用,轨道梁基础发生不均匀沉降,轨道、压板、螺栓、胶垫均有较严重锈蚀和损坏,为更好地满足自动化轨道吊作业,对26.8万m2重箱堆场内箱角基础、堆场轨道梁、行车通道及堆场联锁块面层改造维修;2)对码头西侧综合办公楼一层及六层进行装修改造,于一层布置设备机房,六层布置远程操作中心,改造设施建筑总面积约为2000㎡;3)对堆场内控制通讯系统和配套供电系统进行升级改造等。

此外,本项目还通过北斗卫星定位系统实现全部生产单元实时数据采集,将集装箱装卸桥、轨道吊以及集卡在内的与码头生产相关的全单元工作状态进行数据化处理,结合码头全景信息平台实现全场3D实时作业全景显示功能。

5 道路与堆场

5.1 一般规定

5.1.1 自动化集装箱码头道路与堆场应综合建设条件、使用要求、建设周期、经济性等因素合理确定建设标准。

5.1.2 自动化集装箱码头道路与堆场设计宜根据不同建设标准采用相匹配的设计方法,满足工程全寿命期内安全可靠、运行高效、综合成本最低的需求。

5.2 地基要求

5.2.1设计使用年限内沉降量不宜大于0.3m,差异沉降应小于0.2%。

5.2.2对于软土地基深厚的新建或改建集装箱码头,若受现有地基加固技术水平、设备能力、投资、工期等因素制约,工后沉降经论证后可适当放宽,但宜采用便于维护及调整的铺面及轨道基础结构,运营期应进行定期维护。

5.2.3水平运输设备通行区地基回弹模量不宜小于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要求应按现行行业标准《港口道路与堆场设计规范》(JTS 168)的有关规定执行。

5.2.4路基工作区填料最小加州承载比要求应满足表5.2.4的要求。

表5.2.4 填料最小加州承载比

铺面底面以下深度z(m)

填料最小加州承载比(%)

z≤0.3

8

0.3<z≤0.8

8

0.8<z≤1.5

5

1.5<z≤2.0

4

5.2.5地基承载力要求应按现行行业标准《港口道路与堆场设计规范》(JTS 168)的有关规定执行。

5.2.6对于传统集装箱码头改建为自动化码头的道路与堆场设计,应对现有场地地基状况进行评估,必要时应采用桩基、复合地基等方式进行二次地基补强处理。

【条文说明】5.2.6传统集装箱码头自动化改建前应对地基使用现状进行相关调研,调研内容包括使用年限、使用荷载、使用频率等基本情况。同时宜采用钻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。

5.3 铺面结构

5.3.1自动化集装箱码头的道路与堆场区铺面等级除应按现行行业标准《港口道路与堆场设计规范》(JTS 168)的有关规定执行外,还应符合下列规定。

5.3.1.1水平运输设备通行区按照作用荷载及频率,可分为主、次通行区,通行区分类见表5.3.1。主通行区应按一类铺面设计,次通行区应按二类铺面设计。

表5.3.1 水平运输设备通行区分类

主通行区

堆场与码头间自动化作业区、自动化箱区内的作业通道

次通行区

用于水平运输设备测试、维修、充电的行驶区域

5.3.1.2自动化集装箱码头的堆场箱角部位,应按一类铺面设计。

5.3.1.3自动化集装箱码头的堆场内填档区部位铺面,在满足地基稳定、排水通畅的前提下可采用简易铺面结构。

5.3.2自动化集装箱码头的道路与堆场铺面结构设计除应按现行行业标准《港口道路与堆场设计规范》(JTS 168)的有关规定执行外,还应符合下列规定。

5.3.2.1水平运输设备通行区宜优先采用混凝土铺面结构。采用沥青铺面结构时,应充分考虑车辙对自动化设备作业的影响,可选用添加抗车辙剂的改性沥青。

5.3.2.2水平运输设备采用磁钉导航方式时,对铺设定位磁钉区域的铺面及构筑物结构设计应充分考虑钢筋、护边角钢等金属物对设备定位准确性的影响,必要时应采取下列措施:

(1)铁质井盖、护边角钢的构筑物避开磁钉受影响范围。

(2) 无法避开磁钉受影响范围时,采用纤维增强复合材料等防磁材料替代。

5.3.2.3 传统集装箱码头改建为自动化码头的道路与堆场设计,应对现有面层结构状况、排水坡度等内容进行评估。在满足设计标准的前提下,应充分利用已有结构。

5.3.2.4传统集装箱码头改建为自动化码头的道路与堆场铺面结构宜与周边已建结构形式统一。

5.3.2.5 水平运输设备采用视觉识别等融合导航定位方式的道路堆场区应设置地面标线,并宜定期进行维护。

【条文说明】5.3.2.3 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、防磁范围、场地坡度等方面要求。

5.4 堆场装卸设备基础

5.4.1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。

5.4.1.1 自动化轨道式集装箱龙门起重机基础可采用钢筋混凝土轨道梁或轨枕道砟结构。轨道基础根据使用要求、设计荷载、地基条件可选择天然地基、复合地基或桩基础。

5.4.1.2轨道基础的工后沉降量应与箱角基础工后沉降相协调。轨道基础沿线的差异沉降应小于0.1%。地基工后沉降较大时,应采取必要措施减小轨道基础与堆场间的差异沉降。

5.4.1.3轨道基础尺度的设计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。

【条文说明】5.4.1.2自动化集装箱堆场地基工后沉降较大时,若采用桩基基础型式,使用期堆箱荷载会在临近桩基基础附近区域形成明显差异沉降,局部区段的坡度超过一定值后,会引起设备吊具检测偏差问题,进而需对堆场进行大面积翻修。

5.4.1.3目前自动化轨道式集装箱龙门起重机大车定位装置主要采用定位磁钉或定位板,定位磁钉有防磁的需求,因此距离钢筋混凝土及铁质构件有一定距离要求,同时为保证设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。

5.4.2钢轨系统设计应符合下列规定。

5.4.2.1钢轨型号应根据设备运行速度、轮压荷载等技术参数综合选择。

5.4.2.2 自动化轨道式集装箱龙门起重机钢轨系统宜为无缝钢轨型式,钢轨连接可采用手工焊或铝热焊方式。

5.4.2.3 同批次钢轨焊接前应进行典型焊接试验。试验焊接接头应进行包括静弯破断、疲劳试验、硬度试验、强度和延伸率、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。钢轨焊接接头处平整度应满足安装精度要求。

5.4.2.4 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。

5.4.2.5 钢轨锚固系统应根据轮压垂直荷载、水平荷载等进行专项设计,宜选用可快速调整的锚固系统,并应明确螺栓拧紧力矩等关键技术指标。装卸设备采用高速轨道式集装箱龙门起重机运行时,锚固系统应根据设备高速启停时对钢轨的作用力进行选型。钢轨采用弹条扣件式锚固系统时,应结合工程所在地的气候条件合理选择锁紧温度;钢轨采用柔性扣件锚固系统时,应设置专用防轨道窜动装置。

5.4.2.6钢轨安装应符合现行国家标准《起重机 车轮及大车和小车轨道公差 第1部分:总则》(GB/T 10183.1/ISO 12488-1)的有关规定。无缝钢轨焊接质量应符合现行行业标准《钢轨焊接 第1部分:通用技术条件》(TB/T 1632.1)的有关规定。

【条文说明】5.4.2.3 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与本体强度一致。

5.4.2.4 目前钢轨成品自身顺直度的出厂标准低于安装标准中关于焊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。

5.4.2.5钢轨由于设备行驶速度快,纵、横向水平冲击荷载大,同时施工时螺栓拧紧力矩不够等因素,在使用一定年限后均会出现不同程度的偏位,尤其是轨枕道砟基础结构可能偏位更大。因此需选用更便于调整的钢轨锚固系统,以减小对生产运营的影响。

5.4.3 自动化轮胎式集装箱龙门起重机基础设计应按现行行业标准《港口道路与堆场设计规范》(JTS 168)的有关规定执行。

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的自动化水平层级、码头实际运营需要等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(VTS)等。

6.1.2 有线电话通信系统应为码头办公提供高效、便捷、安全的通信方式,主要包含电话、传真、多媒体会议、即时通信等众多应用服务。电话用户容量应按港区建筑规模、定员等因素综合考虑,宜优先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扩音对讲系统应为码头调度提供高效、安全的通信方式,宜具有多通道双方或多方双工通话、组呼、全呼、广播、对讲、分区合并分离、语音/警报、音源装置、消防广播接入进行广播呼叫和对讲等多功能的内部联络通讯系统。宜选用有主机数字扩音对讲系统,并具有语音记录功能,闸口终端宜具有对讲、视频的功能。

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400MHz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,主要包括移动台和固定终端,其中移动台包括手持终端、车载终端等,固定终端包括调度台、录音服务器、网管终端等。

6.1.5海岸电台宜包括高频无线电台与甚高频(VHF)无线电台,满足船舶与岸之间的语音通信,并应符合下列规定。

6.1.5.1港区与船舶高频无线电台通信宜利用当地已建的海岸电台,港区通过有线通信网络连接到当地海岸电台,满足船舶在海上中、远距离与岸通信。

6.1.5.2 VHF无线电台应结合当地频率资源因素综合考虑,港区宜设置2信道常规船岸VHF通信系统,使用水上VHF无线电台专用频段,其中1个为CH16值班守听信道,1个为通话信道,为港口船舶调度通信提供船舶进出港、临近水域及停泊在锚地时与岸之间的语音通信。

6.1.6船舶交通管理系统(VTS)应优先利用当地已建的VTS来满足船舶进出港口及停泊的安全要求。对于部分水域环境复杂区域及VTS未能覆盖区域,港区也可建设VTS系统,并应结合当地VTS资源因素综合考虑港区VTS中心设置位置及雷达站数量。VTS中心包括中心控制设备、显示记录设备、船舶自动识别系统(AIS)设备、VHF无线电台、工业电视系统、水文气象的监测和显示设备、信息管理及网络传输设备等。雷达站包括雷达、数据处理及相关配套设备。

6.1.7 传统集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、语音及通信数据等远传信号宜采用既有上机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。

6.1.8 传输线路设计应符合下列规定:

6.1.8.1 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。

6.1.8.2 自动化集装箱码头语音通信、数据通信网络、工业电视、自动控制和其它监控系统应采用统一设计路径。条件允许时,同路径光缆应合并采用大芯数光缆传输。

6.1.8.3 自动化远程操控设备、数据网络、工业电视的传输网络,应分别单独设置和统一设计。自动化远程操控设备的传输网络应设有冗余回路。

6.1.8.4 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互干扰。

6.1.8.5 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,管道宜按远期容量预留,并应设有冗余通信管道回路。通信管道设计应符合国家现行标准《通信管道与通道工程设计规范》(GB 50373)和《港口地区有线电话通信系统工程设计规范》(JTJ/T 343)等的有关规定。

6.1.9 自动化集装箱码头办公楼等主要建筑物在配置信息化、智能化、信息设施、建筑设备管理、公共安全及机房工程等系统时,应符合国家现行标准《智能建筑设计标准》(GB 50314)、《民用建筑电气设计标准》(GB51348)、《自动化集装箱码头设计规范》(JTS/T 174)等的有关规定。综合布线系统选用的光缆、电缆、连接件和配线设备等硬件设施不应低于6类线标准,综合布线系统设计应符合现行国家标准《综合布线系统工程设计规范》(GB 50311)的有关规定。

6.2 网络

6.2.1 自动化集装箱码头网络设计应覆盖码头的办公网、控制网以及工业电视视频网等。

6.2.2 自动化集装箱码头办公网络结构设计应符合下列规定。

6.2.2.1 自动化集装箱码头应根据运营模式、应用功能、环境安全条件及使用需求,进行系统网络拓扑结构的统一设计。

6.2.2.2 办公网络结构应保证自动化码头内信息传输与交换的高速、稳定和可靠。

6.2.2.3 办公网络应基于传输控制协议/网际协议(TCP/IP)构建骨干网、汇聚网和接入网,骨干网层和汇聚网层应采用有线形式布置,接入层网络宜采用有线与无线网络相结合的形式布置。骨干网带宽不应低于万兆,汇聚网和接入网带宽不应低于千兆。

6.2.2.4 办公网络应适应移动信息技术应用发展趋势,适应客户端/服务器、浏览器/服务器、移动终端等多种方式的系统部署。

6.2.2.5 办公网络应配置相应的信息安全保障设备和网络管理系统,码头内信息网络系统与码头外部相关信息网互联时,应设置有效抵御干扰和入侵的防火墙等安全措施。

6.2.3 自动化集装箱码头控制系统网络结构设计应符合下列规定。

6.2.3.1 各自动化控制系统应具有独立的网络通讯拓扑结构,保证本系统的独立运行。

6.2.3.2 各自动化控制系统网络应考虑带宽、成本、安全性、传输距离等综合因素,选择现场总线型网络结构、星型网络结构或混合型网络结构。

6.2.3.3 各自动化控制系统网络通讯拓扑结构应具有通讯冗余链路。

6.2.3.4 各自动化控制系统应建立数据汇聚中央控制室的有线或无线数据传输通讯网络,使中央控制室具有远程监视和远程控制的通讯能力。

6.2.3.5 各自动化控制系统网络应具有本地调试和计算机监控终端使用的以太网接入端口。

6.2.4自动化控制系统与码头生产管理系统之间网络通讯应基于TCP/IP网络协议或其扩展协议进行。

6.2.5 网络规划应满足网络运维管理工作中的各种需求,设计层次化、模块化的网络架构,建立独立的运维管理网络,并利用网络进行管理、故障隔离和日常运维。

6.2.6自动化集装箱码头应构建安全的网络架构,设置统一的安全策略,确保满足各种网络访问需求和网络承载业务的运行安全性。设计应通过规范设备安全配置、部署多种安全防护技术组合等措施,保证网络系统的安全性。

6.2.7 自动化集装箱码头无线传输通讯网络宜优先选用5G网络,并应符合下列技术要求。

6.2.7.1 自动化集装箱码头宜组建港区5G专用网络,也可选用运营商5G公用网络。

6.2.7.2 自动化集装箱码头5G专用网络宜与工业物联网、边缘计算、云计算、大数据、区块链、人工智能等信息技术融合发展应用。

6.2.7.3 自动化集装箱码头5G专用网络场景宜涵盖设备自动控制、自动驾驶、智能理货、智能安防、高精度定位及港口人员通信等应用。

6.2.7.4 自动化集装箱码头5G专用网络应覆盖整个自动化区域,单基站覆盖半径不应大于350m,基站之间应冗余覆盖范围。

6.2.7.5 自动化集装箱码头5G专用网络应满足设备自动控制、自动驾驶集卡或AGV等控制信令传输,传输时延应不超过20ms。

6.2.7.6 自动化集装箱码头5G专用网络上行带宽速率应不低于500Mbps,下行带宽速率应不低于50Mbps。

6.2.7.7 自动化集装箱码头无线数据通信应采用传输加密的安全措施,实现传输报文的机密性保护。

6.2.7.8 自动化集装箱码头无线设备应能识别其物理环境中发射无线信号的授权设备,不接受未经授权的无线设备的连接和访问,同时应能识别和记录对未经授权试图接入或干扰控制系统的行为。

6.2.7.9 自动化集装箱码头无线信号收发装置的安装位置应保证信号收发稳定,同时避免相互电磁干扰。

6.2.7.10 水平运输车辆无线信号收发装置应具有冗余设计,当一个无线收发装置损坏或者受到干扰时设备系统可以自动切换,保证水平运输车辆能够正常行驶。

6.2.7.11 自动化集装箱码头无线设备通过无线网关实现与外部设备无线通信,设备无线信号收发装置应具有冗余设计。

6.2.8 自动化集装箱码头定位系统宜优先选用北斗卫星导航系统,并应符合下列规定。

6.2.8.1 自动化集装箱码头宜组建港区专用北斗差分基站,也可选用为港口部署的专用北斗差分服务系统。

6.2.8.2自动化集装箱码头北斗定位系统宜覆盖整个自动化区域内船舶装卸设备、堆场装卸设备、水平运输设备、维修车辆及港口人员等的定位。在船舶装卸设备、堆场装卸设备等盲区地段可采用激光扫描等装置定位水平运输车辆。

6.2.8.3 自动化集装箱码头北斗定位系统宜具有为码头移动设备、车辆、人员等进行精准监管的功能,提供实时位置、历史轨迹、统计报表、电子围栏等位置服务功能。

6.2.8.4 自动化集装箱码头定位系统应包括北斗高精定位基站和北斗高精定位终端,定位终端宜通过5G网络获取码头专用北斗基站的差分数据,应能实现厘米级定位能力,可以同时跟踪北斗、GPS卫星导航系统的双频信号。

6.2.9 自动化集装箱码头工业物联网宜自成体系,应包括终端感知层、网络传输层、数据平台应用层和应用交互层,并具备有效的信息安全机制。

7 配套设施

7.1 供电与照明

7.1.1 自动化集装箱码头应按二级负荷供电。供电电源应符合现行国家标准《供配电系统设计规范》(GB 50052)的有关规定。

7.1.2 自动化集装箱码头的变电所宜接近负荷中心设置,应避免影响装卸设备的正常作业,并尽量少占用堆场箱位。变电所供配电系统的设计应减少电气故障对生产的影响,提高港区的用电可靠性。

7.1.3 自动化集装箱码头的变电所内应采用节能型变压器。对装卸设备集中供电的变电所,宜配置动态有源滤波及无功补偿装置,非线性负荷较多的变电所宜配置有源滤波装置。

7.1.4 自动化作业区内的变电所应选用智能型高、低压开关设备。

7.1.5 自动化集装箱码头应设置变电所综合自动化系统。自动化作业区内的变电所还应配置工业电视系统,并应符合下列规定:

7.1.5.1 柜前操作通道的工业电视系统应与变电所综合自动化系统联动,当某一设备故障或需在控制室对某一设备遥控时,应自动切换至相应的现场图像。

7.1.5.2 柜后、柜侧维护通道应实现无盲区监视,替代人员的现场巡视。

7.1.5.3 变电所工业电视系统宜与码头工业电视系统合设。港区变电所数量较多时也可独立设置,并宜与码头工业电视系统联网。

7.1.6 线路敷设方式应综合考虑自动化装卸设备使用要求、电缆类型和数量、给水和排水设施布置、维护要求等因素确定。

7.1.7 照明灯具应采用绿色光源。室外照明灯具宜可无级调光实现生产联动,可线性无级调色温适应多种天气条件下的作业需求。

7.1.8 室外照明应采用智能照明控制系统,根据作业需要,对照明灯具分象限、分区域进行编组分路控制。

7.1.9自动化集装箱码头应根据自动化水平层级和水平运输设备的导航方式进行照明设计。采用箱区端部交接的自动化集装箱堆场箱区内可不设照明,其余区域的照度应符合现行行业标准《海港总体设计规范》(JTS 165)的有关规定。

7.1.10 建筑物的照明功率密度限值应符合现行国家标准《建筑照明设计标准》(GB 50034)的有关规定。

7.1.11 自动化集装箱码头应设置码头岸电设施。码头岸电设施建设应符合现行行业标准《码头岸电设施建设技术规范》(JTS 155)的有关规定。

7.1.12 自动化集装箱码头宜设置能效管理系统。

7.1.13 自动化集装箱码头的变电所综合自动化系统及其工业电视系统、智能照明控制系统、岸电系统、能效管理系统等宜融入港口工业物联网,与码头生产管理系统集成。

7.1.14 传统集装箱码头自动化改建的供配电系统设计,应与既有供配电系统整体考虑,遵循安全、可靠、经济等原则,并应尽量减小对既有码头正常运营的影响。

7.2 中央控制室、数据中心

7.2.1 中央控制室和数据中心机房宜设在自动化作业区外的集装箱码头办公楼内,中央控制室应便于相关操作人员观察、操作和调度,并应符合下列规定。

7.2.1.1中央控制室和数据中心机房宜远离变配电间、电梯间和水泵房等易产生电磁辐射干扰、强振源和强噪声源的场所,并应远离有害气体、蒸汽、粉尘、烟尘和易燃、易爆物品的场所。

7.2.1.2中央控制室宜设置在码头办公楼或其他建筑物可俯视码头全貌的楼层。装卸设备远程控制室宜与码头中央控制室合设,也可单独设置,单独设置时宜与码头中央控制室在同一建筑物内。控制室宜选用电动升降操作台,并应配置备用操作台。控制室面积应根据港区规模、自动化水平层级、控制台数量及布置方式等确定。中央控制室和设备远程控制室的设计应按照现行行业标准《集装箱码头计算机管理控制系统设计规范》(JTJ/T 282)的有关规定执行。

7.2.1.3自动化集装箱码头数据中心应按照不低于B级数据中心的基础设施设计,不得因设备故障而导致电子信息系统运行中断。数据中心机房宜设在码头办公楼内中间楼层的中心区域。数据中心设计应符合国家现行标准《数据中心设计规范》(GB 50174)和《集装箱码头计算机管理控制系统设计规范》(JTJ/T 282)等的有关规定。

7.2.1.4 数据中心应设置容灾机房,容灾机房应位于港内其他满足数据中心机房设置要求的建筑物内或邻近港区的数据中心机房内。

7.2.1.5 中央控制室和数据中心机房的防雷和接地设计,应满足人身安全和电子信息系统正常运行的要求。中央控制室、数据中心机房内的电子信息设备应进行等电位联结,并应符合现行国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB 50343)的有关规定。

7.2.1.6 中央控制室、数据中心机房应设置港区入侵报警系统和异常状态的提示及声光告警。

7.2.2 自动化集装箱码头综合布线系统的设计应满足建筑物内数据通信网络的布线要求,并应满足语音、数据和图像等综合业务传输的要求。

7.2.3 综合布线系统布局和管线应根据建筑物使用功能要求以及码头中远期发展需要设计,应满足系统安全和维护方便的要求,并应符合现行国家标准《综合布线系统工程设计规范》(GB 50311)的有关规定。

7.2.4 大中型综合建筑应设置独立的弱电竖井,并设置面积、位置合理的设备间。设备间可与网络通信机房合并设置。各楼层配线箱处应设置供电电源。

7.3 给水、排水与消防

7.3.1 自动化集装箱码头给水设计应符合下列规定:

7.3.1.1 靠近城镇的宜选用城镇自来水为水源。

7.3.1.2 采用分质给水系统时,应根据各系统用水对水质的要求,因地制宜广辟水源,生产、环保、消防等低质用水宜采用中水、雨水等。各给水系统应分别计量。

7.3.1.3 自动化集装箱码头给水系统应采取防水质污染措施,并宜设置在自动化作业区外。

7.3.2 自动化集装箱码头排水设计应符合下列规定。

7.3.2.1 自动化集装箱码头雨水、污水系统应分别优先纳入市政雨水系统和市政污水系统。设置独立的污水处理设施时,其污水必须达到国家及项目所在地规定的排放标准后,方可排放。

7.3.2.2 新建自动化集装箱码头雨水管渠的设计重现期不应小于3年。堆场、建筑物采用海绵型布置时,设计重现期可适当调整。

7.3.2.3 雨水系统的径流系数和综合径流系数应按现行国家标准《室外排水设计规范》(GB 50014)、《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》(GB 50040)的有关规定执行。

7.3.3 自动化集装箱码头消防设计应符合下列规定。

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》(GB 50016)、《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB 50974)等有关规定和相关消防专项设计要求。

7.3.3.2 自动化集装箱码头及其配套建筑物的灭火器具配置应按现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》(GB 50140)的有关规定执行。

7.3.4.3 危险货物集装箱堆场应根据危险货物的类别确定灭火介质及相关参数,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)和《港口危险货物集装箱堆场设计规范》(JTS 176)、《危险货物集装箱港口作业安全规程》(JT 397)等的有关规定。

7.3.4 自动化集装箱码头各用水点宜采用远传式水表计量。自动化集装箱码头前方作业地带范围内设置的阀门井、检查井等给水排水构筑物,宜避开水平运输设备行驶区。

7.3.5 自动化集装箱码头的堆场室外消火栓,宜采用室外地上式消火栓,并应设置明显的夜间指示标志。

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符合现行行业标准《水运工程环境保护设计规范》(JTS 149)的有关规定,并落实经批复的环境影响报告书制定的防治污染措施。

7.4.2 自动化集装箱码头应根据环保和节能要求优先选用清洁能源和低耗能的工艺流程和设备。

7.4.3 设置污水处理站时,应符合下列规定。

7.4.3.1 宜采用全自动无人值守,应设置出口管道水质实时监测装置、回流系统和报警装置等。处置后的达标水应优先回用,多余部分排放。

7.4.3.2 污水处理站宜设置在自动化作业区外。

7.4.3.3 污水处理站宜设置污泥自动脱水装置。

7.4.4 自动化集装箱码头应配备必要的环境监测、检测仪器设备,并宜选用可远程监控读数的仪器设备。

7.4.5 自动化集装箱码头的节能设计应贯彻国家建设资源节约型、环境友好型社会的要求,落实节能评估文件提出的节能标准和节能措施,符合现行行业标准《水运工程节能设计规范》(JTS 150)等及下列有关规定。

7.4.5.1 应综合考虑港口腹地经济条件、集装箱流量流向和集疏运通道发展情况等,优先采用多式联运方式,并应确保运输有序、顺畅。

7.4.5.2 应构建港域调度智能化,实现码头、船方、引航、拖轮、海事等多方协同,提升港航的整体服务和资源统筹调配水平。

7.4.5.3 总平面布置应确保码头、堆场和火车等装卸作业环节间的水平运输转运便捷高效,提高车辆通行效率,降低生产作业的综合能耗。

7.4.5.4 应提高生产管理系统、自动化调度与控制系统的融合交互能力,并具有对装卸设备、作业流程和生产计划等进行协同优化调配,提高港口资源利用率和生产系统作业效率、降低码头能源消耗等功能。

7.4.5.5 码头应结合生产调度组织和闸口智能管理系统,建立外集卡预约系统,加强对车辆的有序引导与组织,降低车辆在港排队和等待时间。

7.4.5.6 装卸机械设备应根据设计船型、设计吞吐量等条件,合理配置主要规格参数,并根据作业效率及作业量要求,合理配置设备数量。

7.4.5.7 码头应提高设备运维管理的信息化、智能化水平,确保设备处于高效运行状态。

7.4.5.8 照明灯具应选用LED等高效节能光源。室外照明应采用智能化控制技术。传统集装箱码头自动化改建时应结合自动化和非自动化作业区布置合理设置各区域的照度。

7.4.5.9 位于自动化作业区内的用能器具宜实现远程监测及控制功能。

7.4.5.10 自动化集装箱码头应结合自动化水平层级和运营管理要求,设置能效管理系统,并应符合现行行业标准《港口码头能效管理技术规程》(JTS/T 196)的有关规定。

8 安全与港口保安设施

8.1 安全

8.1.1 自动化集装箱码头的劳动安全卫生设计应落实经批复的安全预评价报告和职业病危害预评价报告中提出的安全和防治措施。

8.1.2 码头总平面布置应结合工程建设条件,合理布置码头水域,保障船舶航行和靠离泊的安全、便利。

8.1.3 自动化集装箱码头应结合自动化水平层级,对自动化作业区设置封闭的安全隔离设施或采取可靠的安全管控措施。

8.1.4自动化集装箱码头应设置完善的交通引导设施和车辆装卸作业安全保障措施。堆场端部集卡交接区的操作站应设置紧停按钮和与远程操作室的语音对话系统,各装卸车位之间应设置隔离设施,作业时司机应在规定区域等候。外集卡装卸车道在箱区侧面时,轨道式集装箱龙门起重机或轮胎式集装箱龙门起重机对外集卡安全高度以下的作业应采用人工远程控制模式。

8.1.5 码头生产管理系统和控制系统应设置工作人员进入自动化作业区的安全管理功能。宜结合自动化水平层级,对进入自动化作业区的车辆、人员实施全程轨迹跟踪。轨迹跟踪方式可采用智能视频分析或人员佩戴电子定位设备。

8.1.6 轨道式集装箱龙门起重机或轮胎式集装箱龙门起重机跨道路转场作业时,应设置必要的安全、警示装置。

8.1.7 自动化水平运输设备采用人工拆装集装箱扭锁时,拆装钮锁站的布置应便于交通组织,人机交互面应采取可靠的安全管控措施。

8.1.8 危险货物集装箱堆场应综合考虑陆域场地、通道条件和安全距离等因素要求进行布置,装卸、储运和管理应按国家现行标准《港口危险货物集装箱堆场安全作业规程》(GB/T 36029)、《港口危险货物集装箱堆场设计规范》(JTS 176)和《危险货物集装箱港口作业安全规程》(JT 397)的有关规定执行。不同种类、性质或防护、灭火方法相抵触的危险货物箱应分区存放。

8.1.9 自动化集装箱码头的单机设备控制系统应具有防误操作和自行诊断、自我保护以及异常故障排除后系统恢复的功能。

8.1.10 自动化集装箱码头生产管理系统和设备调度与控制系统应符合现行国家标准《信息安全技术 应用软件系统通用安全技术要求》(GB/T 28452)等的有关规定,并满足同其它相关系统协同的需要。

8.1.11自动化集装箱码头的生产网络环境规划建设应按现行国家标准《信息安全技术 网络安全等级保护基本要求》(GB/T 22239)“安全物理环境”的有关规定执行。自动化集装箱码头的信息网络、自动化控制网络、工业电视网络及信息安全等应按现行国家标准《信息安全技术 网络安全等级保护基本要求》(GB/T 22239)第三级安全保护能力的要求执行。

8.1.12 网络系统应安装防病毒软件,并具有防火墙、入侵检测和安全认证等安全性功能。

8.1.13 自动化集装箱码头信息网络的应用系统应具有包含访问控制、检查安全漏洞、攻击监控、加密通讯、认证、备份和恢复等多层防御的全方位安全体系, 并应设立安全监控中心,为信息系统提供安全体系管理、监控,维护及紧急情况服务。

8.1.14 自动化集装箱码头信息网络应防范自然灾害、物理损坏、设备故障、意外事故等物理安全风险。

8.1.15 自动化集装箱码头信息网络的结构安全设计应将公开服务器(网络、域名系统、电子邮件等)和外网及内部其它业务网络进行必要的隔离,避免网络结构信息外泄,同时还要对外网的服务请求加以过滤,只允许正常通信的数据包到达相应主机,其它的请求服务在到达主机之前就应遭到拒绝。

8.1.16 自动化集装箱码头的信息网络应选用可靠的操作系统和硬件平台,并对操作系统进行安全配置,且必须加强登录过程的认证,特别是在到达服务器主机之前的认证,确保用户的合法性,并应严格限制登录者的操作权限,将其完成的操作限制在最小的范围内。

8.1.17 自动化集装箱码头信息网络的应用系统应建立安全的系统平台,通过专业的安全工具不断发现漏洞、修补漏洞,提高系统的安全性。对用户使用计算机必须进行身份认证,对于重要信息的通讯必须授权,传输必须加密,采用多层次的访问控制与权限控制手段,实现对数据的安全保护。

8.1.18 自动化集装箱码头信息网络的管理安全应包含网络运行系统安全、系统信息安全、信息传播安全及信息内容安全。信息网络的管理安全设计应符合下列规定。

8.1.18.1网络管理安全应具有以下特征。

(1)保密性,信息不泄露给非授权的用户、实体的特性;

(2)完整性,数据未经授权不能进行改变的特性,即信息在存储或传输过程中保持不被修改、不被破坏和丢失的特性;

(3)可用性,可被授权实体访问并按需求使用的特性,即当需要时能否存取所需的信息;

(4)可控性,对信息的传播及内容具有控制能力。

8.1.18.2网络互联设备应通过网管软件或路由器配置实现对整个子网内所有主机的传输信息和运行状态进行安全监测和控制。

8.1.19 自动化集装箱码头信息网络的安全技术措施应符合下列规定。

8.1.19.1应保护数据库服务器、应用服务器、交换机等关键设备,制定严格的网络安全规章制度,采取防辐射、防火以及安装不间断电源(UPS)等物理措施。

8.1.19.2 对用户访问网络资源的权限应进行严格认证和控制的措施。

8.1.19.3对数据进行加密防止信息泄露,以及包括信息过滤、容错、数据镜像、数据备份和审计等其它措施。

8.1.19.4 自动化集装箱码头信息网络、自动化控制网络与其它网络联网应设置防火墙或网闸。

8.1.19.5 自动化集装箱码头信息网络安全的入侵检测系统应集入侵检测、网络管理和网络监视功能于一体,能实时捕获内外网之间传输的所有数据,检测网络上发生的入侵行为和异常现象,并在数据库中记录有关事件,系统应能发出实时报警,使管理人员能够及时采取应对措施。

8.1.19.6 自动化集装箱码头信息网络安全的漏洞扫描系统应定期对服务器、交换机、工作站等进行安全检查,提高网络安全整体水平。

8.1.19.7自动化集装箱码头单机控制链路与码头生产管理系统、运维网络应配置访问控制策略,包括但不限于端口、协议和地址信息等策略粒度。

8.1.19.8自动化集装箱码头单机日常作业和维护过程中,涉及较频繁的人员辅助和远程运维。操作人员远程操作的运维管理,应采取严格的身份认证、授权访问和操作审计等技术措施,采用包括但不限于运维堡垒机、防火墙、虚拟专用网络(VPN) 和访问控制列表(ACL)等措施进行综合体系管控,并定期对访问策略进行优化、更新和维护。

8.1.20 自动化集装箱码头工业电视网络应符合《中华人民共和国网络安全法》等的有关规定,并应按现行国家标准《信息安全技术 网络安全等级保护基本要求》(GB/T22239)第二级安全保护能力的要求执行。

8.1.21自动化集装箱码头单机视频链路与码头生产管理系统、工业电视系统和远程运维管理间应配置严格的访问控制策略,包括并不限于防火墙、访问控制列表(ACL)和黑白名单等技术措施,严格限制任何未经认证和授权的网络访问请求。

8.2 港口保安设施

8.2.1 自动化集装箱码头的港口保安设施建设应根据《中华人民共和国港口设施保安规则》,并按照国家现行标准《安全防范工程技术标准》(GB 50348)、《港口安全防范系统技术要求》(GB/T 34316)、《港口设施保安设备设施配置及技术要求》(JT/T 844)等有关规定执行。

8.2.2 自动化集装箱码头的保安设备、设施应与主体工程同时设计、同时建设、同时验收和同时投入使用。

8.2.3 自动化集装箱码头保安设备、设施的建设应与生产、安全、环保、消防、通信等设备设施的建设相结合,并应遵循资源共享原则。

8.2.4 自动化集装箱码头保安应包括周界保安设备设施、通道控制设备设施、保安检查设备设施、保安监控设备设施、保安通信设备设施、保安标识与标志等,鼓励实体防范(物防)、电子防范(技防)等多种手段结合。

8.2.5 鼓励采用新技术、新设备、新工艺、新材料,以减轻人工劳动强度、提高港口设施保安工作智能化水平。

8.2.6 自动化集装箱码头陆域周界应采用不间断的围墙、围网或栅栏等全封闭式物理隔离设施封闭,特殊地段可采用过渡性围墙、围网或栅栏封闭。物理隔离设施有效高度不宜低于2.5m,具有一定的强度且无破损或缺口。

8.2.7 自动化集装箱码头周界物理隔离设施顶部,可结合实际设置玻璃碎屑、带刺铁丝网、入侵探测系统等防止攀爬设备、设施。入侵探测系统可选择智能视频分析(如红外热成像监控等)、红外对射或脉冲电子围栏等类型。入侵探测系统可根据不同需求具有穿越检测、区域入侵检测、徘徊检测等功能。

8.2.8 自动化集装箱码头的对外出入口应设置大门、闸机或栏杆等通道控制设备设施。主出入口或重要出入口应设置门卫室,实现对人员、车辆的控制、识别和信息管理,相关信息应保存30天以上。主出入口或重要出入口外侧宜设置防止车辆冲撞设施。

8.2.9 自动化集装箱码头中央控制室、数据中心机房、安保监控室、港内中心变(配)电所、自动化作业区内变电所等重要场所的门禁系统应与工业电视系统联动,实现对受控区域的图像抓拍/录像、监视等功能。

8.2.10 集装箱/车辆检查系统宜采用固定式、组合移动式、车载移动式或快速式,通过非侵入式检查方法对集装箱/车辆进行检查。

8.2.11 自动化集装箱码头工业电视系统应对各对外出入口、码头前沿水域、港区内限制区域和主要道路、重要财产和基础设施、港口设施周界内侧及其相邻的敏感区域进行有效的监视、图像显示、记录与回放。港区内限制区域可能包括码头作业平台、中央控制室、数据中心机房、安保监控室、港内中心变(配)电所、自动化作业区内变电所、消防泵房、危险货物集装箱堆场等重要设施。

8.2.12 自动化集装箱码头工业电视系统的建设应满足《视频安防监控系统技术要求》(GA/T 367)的相关技术要求,工业电视系统视频录像资料的存储时间应不少于90天。

8.2.13 自动化集装箱码头巡逻系统可选用电子巡更系统、智能巡逻系统等,并接入中央控制系统。巡逻系统应提前设置巡逻点位、巡逻路线、巡逻时间(时段)等内容,出现偏差时可自动报警。电子巡更系统包括巡更棒/巡更点、智能手机/巡检标志牌(二维码、近场通信NFC)等,智能巡更系统可依托无人机、机器人、自动驾驶巡逻车巡逻等。巡更范围应包括自动化集装箱码头各出入口、港口设施周界、限制区域、重要财产和基础设施。

8.2.14 自动化集装箱码头应建立完善的保安联系与通信系统,保安人员、现场巡查人员应配备无线对讲机、手机等通信设备,并确保常规通信手段或设备失效后,有足够的后备措施。危险货物集装箱堆场等防爆区域内,应采用防爆通信设备。

8.2.15 港口设施保安通信系统、视频监控系统、计算机系统、局域网等应采取必要的保密、防护措施,防止重要信息泄露和信息数据被恶意窃取、篡改和破坏。

8.2.16 自动化集装箱码头应按照《港口设施保安标志》(JT/T 1139)设置港口设施保安标志与标识。

9 单机设备控制系统

9.1 一般规定

9.1.1单机设备控制系统功能配置应与码头自动化水平层级相适应。

9.1.2 自动化集装箱码头单机设备控制系统应根据码头生产管理系统和设备调度与控制系统的指令,自动规划设备的运行路线,控制设备完成作业,同时将相关作业任务的状态及结果反馈给码头生产管理系统和设备调度与控制系统。

9.1.3 单机设备控制系统和设备调度与控制系统间应采用可靠、高效的通讯方式。单机设备控制系统与远程操作控制系统间应采用可靠、高效的通讯方式,远程禁停控制宜采用安全通讯协议。

9.1.4 传统集装箱码头的既有装卸设备进行自动化改造时,应首先对既有装卸设备的供电、控制、通信等系统进行评估,并结合营运管理和码头自动化作业要求等进行针对性改造。

9.2 集装箱装卸桥

9.2.1集装箱装卸桥自动化控制系统应具有自动运行与定位、吊具姿态、智能识别、安全保护和远程操作控制等子系统构成。集装箱装卸桥自动化控制系统配置应符合表9.2.1的规定。

表9.2.1 集装箱装卸桥自动化控制系统配置表

序号

子系统名称

功能模块名称

配置要求

1

自动运行与定位

起升定位

小车定位

大车定位

副小车吊具定位

¢

副小车目标定位

¢

2

吊具姿态

自动防摇

自动防扭

3

安全保护

进出安全管理

主/副小车防撞

¢

4

智能识别

水平运输设备定位

集装箱箱号识别

船型扫描

5

远程操作控制

--

注:●为应配备的功能模块;

○为根据流程设计需求宜配备的功能模块;

¢ 为双小车集装箱装卸桥应配备的功能模块。

9.2.2自动运行与定位子系统应具有自动任务解析、设备状态反馈和控制集装箱装卸桥起升、小车、大车自动运行到目标位的功能,并应符合下列规定。

9.2.2.1 小车自动定位功能模块应设置两套独立并具有相互校验功能的位置检测与反馈装置,定位允许偏差±30mm。

9.2.2.2 采用双小车集装箱装卸桥时,副小车自动定位功能模块应采用两套独立并具有相互校验功能的位置检测与反馈装置,定位允许偏差±30mm。

9.2.2.3 起升定位功能模块应设置两套独立并具有相互校验功能的位置检测与反馈装置,定位允许偏差±50mm。

9.2.2.4 大车定位功能模块应设置两套独立并具有相互校验功能的位置检测与反馈装置,定位允许偏差±50mm。

9.2.2.5 采用双小车集装箱装卸桥时,副小车的吊具定位功能模块的定位允许偏差±30mm;目标定位功能模块在大车方向的定位允许偏差±30mm,小车方向允许偏差±30mm。

【条文说明】9.2.2.5吊具定位功能模块指采用图像处理技术或其它技术,计算出吊具空间位置和姿态信息的模块;目标定位功能模块指利用3D激光或其它技术实现对目标物体位置信息识别,检测的目标物体包括集装箱、集装箱拖挂车等。

9.2.3 吊具姿态子系统应符合下列规定。

9.2.3.1 自动防摇功能模块应确保吊具沿小车运行方向在2个摆动周期内的摆动幅度允许偏差±100mm。

9.2.3.2 自动防扭功能模块应确保吊具在2个扭动周期内的扭转角度允许偏差±5°。

9.2.4 安全保护子系统应符合下列规定。

9.2.4.1在登机口设置进出安全管理模块,应具有身份识别功能,登机口管理与远程操作台联锁。

9.2.4.2 对双小车集装箱装卸桥,主、副小车应具有安全联锁保护功能。

9.2.4.3 对双小车集装箱装卸桥,主、副小车对中转平台宜具有安全竞争机制。

9.2.4.4 对双小车集装箱装卸桥,主、副小车对水平运输设备应具有安全联锁保护功能。

9.2.5 智能识别子系统中对自动导引运输车的定位功能模块应满足下列要求。

9.2.5.1对自动导引运输车及所载集装箱进行位置校验和定位,并实时对作业的相关信息进行校验,包括自动检测作业车道上的自动导引运输车驶入信号,自动检测自动导引运输车上双20英尺箱水平方向的间隙,以及具有自动导引运输车上箱况信息检测判定、自动导引运输车带箱高度信息判定、检测自动导引运输车或集装箱双箱驶入等功能。

9.2.5.2 具有集装箱装卸桥大车移动自动引导功能,对自动导引运输车在集装箱装卸桥大车方向的引导精度允许偏差±80mm。

9.2.5.3 具有自动导引运输车在集装箱装卸桥大车方向的定位功能,具有自动导引运输车在集装箱装卸桥小车方向的定位及倾转角度检测功能。

9.2.5.4 定位模块与本机控制系统具备交互信号,交互信息包括并不限于:吊具尺寸、吊具起升高度、小车位置、吊具倾转角度、远程操作界面等。

9.2.6 智能识别子系统中对跨运车的定位功能模块应满足下列要求。

9.2.6.1 具有跨运车驶入车道号、驶入方向检测功能。

9.2.6.2 具有跨运车驶入工作区域信号检测功能反馈给控制系统进行防撞保护的功能。

9.2.6.3 满足引导单20英尺、双20英尺、单40英尺、单45英尺等类型集装箱作业工况。

9.2.6.4 定位模块与本机控制系统应具备交互信号,交互信息包括并不限于:吊具尺寸、吊具起升高度、小车位置、远程操作界面等。

9.2.6.5 显示设备应显示方向、距离、到位、离开等提示信息,显示设备安装位置需能让跨运车司机清晰可见,可视距离应不小于20m。

9.2.7.6 配备跨运车车道使用状态指示灯,提示当前工作车道空闲状态或工作状态等。

9.2.7 智能识别子系统中对集装箱拖挂车的定位功能模块应满足下列要求。

9.2.7.1 对集装箱拖挂车及所载集装箱进行引导、定位并实时显示相关作业信息,包括自动检测作业车道上的集装箱拖挂车驶入信号,自动检测集装箱拖挂车上双20英尺箱水平方向的间隙,具有集装箱拖挂车装、卸作业工况自动判定功能,具有各种箱型卸车/装车的功能,具有检测集装箱拖挂车双向驶入的功能等。

9.2.7.2 具有集装箱装卸桥大车移动自动引导功能,对集装箱拖挂车大车方向的引导精度允许偏差±80mm。

9.2.7.3 具有集装箱拖挂车引导过程中禁止吊具下降的保护功能;具有集装箱拖挂车未引导到位前禁止集装箱装卸桥吊箱进入作业车道上方的保护功能。

9.2.7.4 集装箱拖挂车定位模块与本机控制系统应具备信号交互,交互的信息需包括并不限于:吊具尺寸、箱型、作业箱信息、驶入方向、远程操作界面。

9.2.7.5 在人工驾驶集装箱拖挂车的应用场景下,显示设备应具有显示方向、距离、到位、自动离开等提示信息。显示设备的安装位置应便于集装箱拖挂车司机读取,且可视距离应不小于20m。

9.2.7.6 在自动驾驶集装箱拖挂车的应用场景下,应具有显示方向、距离、到位、自动离开等信息反馈至集装箱拖挂车的功能。

9.2.8 智能识别子系统中的集装箱箱号识别功能模块应满足下列要求。

9.2.8.1识别集装箱的箱号、箱型、箱门朝向、箱门状态、集装箱残损,以及集装箱拖挂车的车号等。

9.2.8.2识别处理时间小于5s。

9.2.8.3识别过程不影响集装箱装卸桥司机操作。

9.2.8.4具备识别结果输出功能,远程查看识别结果及拍摄照片。

9.2.8.5具备异常事件报警输出功能等。

9.2.9 智能识别子系统中的船型扫描功能模块应满足下列要求。

9.2.9.1 集装箱装卸桥作业时,扫描获取运行路径下的障碍物轮廓信息,检测精度允许偏差±300mm。

9.2.9.2 具备小车方向、起升方向及大车相邻障碍物等防撞保护功能。

9.2.9.3 具备船上障碍物轮廓检测及相应保护功能显示。

9.2.9.4 具备检测结果的自校验功能。

9.2.9.5 功能模块与单机控制系统具备信号交互,交互的信息包括并不限于:起升高度、开闭锁信号、小车运行方向、起升运行方向、起升小车位置、大车移动信号。

9.2.10 远程操作功能模块应符合下列规定。

9.2.10.1 具备任一远程操作台与指定集装箱装卸桥之间一对一绑定的功能。

9.2.10.2 具备通过工业电视系统对集装箱装卸桥进行远程操作的功能,视频画面延时应低于250ms。

9.2.10.3 工业电视系统应能存储至少7天的所有像机视频画面。

9.2.11 集装箱装卸桥自动化控制系统应用案例

表9.2.11 洋山四期双小车集装箱装卸桥自动化控制系统及其功能模块配置

序号

子系统名称

配置功能模块名称

1

自动运行与定位

起升定位

小车定位

大车定位

副小车吊具定位

副小车目标定位

2

吊具姿态

自动防摇

自动防扭

3

安全保护

进出安全管理

主/副小车防撞

4

智能识别

水平运输设备定位

船型扫描

5

远程操作

--

各功能模块技术方案如下:

(1)起升定位功能模块设有绝对位置编码器和凸轮限位两套位置检测装置,两套装置独立运作并可以相互校验。

(2)主小车定位功能模块设有磁尺和绝对位置编码器两套位置检测装置,两套装置独立运作并可以相互校验。

(3)大车定位功能模块设有磁钉和绝对位置编码器两套位置检测装置,两套装置独立运作并可以相互校验。

(4)副小车定位功能模块设有磁尺和绝对位置编码器两套位置检测装置,两套装置独立运作并可以相互校验。

(5)副小车吊具定位功能模块利用安装在副小车架上的摄像机检测吊具上架上的红外光源来获得吊具在小车方向和大车方向实时的偏心位置,由电气控制系统实现吊具的防摇控制。

(6)主小车自动防摇功能模块利用安装在主小车架上的摄像机识别吊具上架上的反光板来获得吊具在小车方向实时的偏心位置,由电气控制系统实现吊具的防摇控制。

(7)主小车自动防扭功能模块利用安装在主小车架上的摄像机识别吊具上架上的反光板来获得吊具在水平方向上的实时扭斜角度,由电气控制系统实现吊具的防扭控制。

(8)进出安全管理模块在设备唯一的登机口设有门禁系统,任何需上机的人员须持有经过授权的门禁卡刷卡后方能登机,所有登机人员的相关信息均会后台记录并储存。

(9)主/副小车防撞模块由单机自动化控制系统实现,单机自动化控制系统从单机基础电气控制系统获取主/副小车的实时小车位置、起升位置、中转平台固定位置、桥下水平运输设备的实时位置,加入避让算法、优先级策略、安全保护来实现主/副小车的防撞功能。

(10)水平运输设备定位模块利用安装在后大梁的2D激光扫描仪扫描进入桥下作业区域的自动导引运输车来获得自动导引运输车上的箱型、带箱高度、双箱间隙、扭斜角度、运输车的大车位置、驶入方向等信息,同时从单机基础电气控制系统获得当前大车中心位置、吊具尺寸、作业任务等信息来判断运输车所停位置是否正确、所带箱型是否正确,并通过引导灯指引运输车进行大车位置调整,同时定位模块将上层控制系统所需的检测数据进行上传。

(11)船型扫描模块利用安装在主小车架上的多个2D激光扫描仪实时扫描桥下障碍物的轮廓数据,同时从单机基础电气控制系统获得当前小车位置、小车速度、起升位置、起升速度等信息来判断实时的小车/起升速度是否过快,并将轮廓数据、减速和停止信号上传给上层自动化控制系统,从而实现障碍物的实时防撞、软着陆及路径最优功能。

(12)远程操作功能模块设有多个远程操作台,任一远程操作台可绑定任一集装箱装卸桥进行一对一控制作业。集装箱装卸桥与远程控制系统通过单模光纤进行数据传输,最大程度上降低视频与设备控制信号的时延。集装箱装卸桥上设有基于数字摄像机的工业电视系统,全方位拍摄装卸桥作业时的实时图像,做到安全无死角。远控操作台设有视频上墙软件、设备监控系统可以显示所绑定装卸桥的实时现场图像及设备状态。

9.3 堆场场桥

9.3.1堆场场桥自动化控制系统应具有自动运行与定位、智能识别、安全保护、远程操作控制等子系统。堆场场桥自动化控制系统配置应符合表9.3.1的规定。

表9.3.1 堆场场桥自动化控制系统配置表

序号

子系统名称

功能模块名称

配置要求

1

自动运行与定位

起升定位

小车定位

大车定位

大车自动纠偏

£

自动叠箱系统

集装箱拖挂车定位

2

安全保护

吊具负载防撞保护

集装箱拖挂车防吊起

大车防撞

3

智能识别

集装箱拖挂车识别

集装箱箱号识别

4

远程操作控制

--

注:●为应配备的功能模块;

○为宜配备的功能模块,可根据项目需求配置;

£ 为自动化轮胎式集装箱龙门起重机应配备的功能模块。

【条文说明】9.3.1目前自动化集装箱堆场装卸设备主要为轨道式集装箱龙门起重机和轮胎式集装箱龙门起重机,堆场场桥是对这两种设备的统称。

9.3.2 自动运行与定位子系统应具有任务解析、设备状态反馈和控制场桥起升、小车、大车自动运行到目标位及堆场内自动叠箱的功能,并应符合下列规定。

9.3.2.1小车自动定位功能模块应设置两套独立并具有相互校验功能的位置检测与反馈装置,定位允许偏差±30mm。

9.3.2.2 起升定位功能模块应设置两套独立并具有相互校验功能的位置检测与反馈装置,定位允许偏差±50mm。

9.3.2.3 大车定位功能模块应在两侧大车分别设置独立的位置检测与反馈装置,定位允许偏差±30mm。

9.3.2.4 自动化轮胎式集装箱龙门起重机应配备大车自动纠偏功能模块,以大车运行中心位置为参考,在小车运行方向纠偏精度允许偏差±50mm。

9.3.2.5堆场内自动叠箱功能模块应满足集装箱自动叠箱精度要求:

(1) 第一层集装箱角铸件在地面或集装箱支承底座上相对于箱位中心线的最大位移偏差:小车方向允许偏差±50mm,大车方向允许偏差±50mm。

(2)在使用下层集装箱作为参考标志时,小车方向叠放的位移允许偏差±35mm,大车方向叠放位移允许偏差±35mm。

(3)整列集装箱(以六层箱为标准)允许偏差±80mm。

9.3.2.6 集装箱拖挂车定位功能模块应能识别集装箱拖挂车车头方向、集装箱箱型,能够实时检测集装箱拖挂车与作业贝位间的距离,并通过指示设备对集装箱拖挂车进行精确引导;集装箱拖挂车在场桥大车方向的引导精度允许偏差±50mm。

9.3.3 安全保护子系统应符合下列规定。

9.3.3.1 吊具负载防撞保护功能模块应具有实时扫描堆场内场桥小车方向的集装箱或障碍物高度和轮廓信息的功能,保证吊具或吊具所携带的集装箱不会撞到当前作业列的其它集装箱。

9.3.3.2 集装箱拖挂车防吊起功能模块应能够实时判断作业集装箱拖挂车与地面的距离,在集装箱拖挂车被吊离地面400mm之前输出报警。

9.3.3.3 大车防撞功能模块应能够实时检测大车行走方向的障碍物,在无人监控且开放式大车运行场景下,需具备对高出地面200mm的障碍物的防撞保护功能;在封闭的或人工监控的大车运行场景下,需具备常规的防撞保护功能。

9.3.4集装箱拖挂车识别功能模块应能够在各种集装箱箱型作业的情况下准确地识别集装箱拖挂车的车号、类型等信息,并具有识别结果输出及自检的功能。

9.3.5 远程操作子系统应符合下列规定:

9.3.5.1 应具备远程操作台与堆场场桥间多对多绑定的功能。

9.3.5.2具备通过工业电视系统对堆场场桥进行远程操作的功能,视频画面延时应低于250ms。

9.3.5.3 工业电视系统应能存储至少7天的所有像机视频画面。

9.3.6场桥自动化控制系统应用案例。

表9.3.6 和黄阿曼轮胎吊自动化控制系统及其功能模块配置

序号

子系统名称

配置功能模块名称

1

自动运行与定位

起升定位

小车定位

大车定位

自动叠箱系统

集装箱拖挂车定位

2

安全保护

吊具负载防撞保护

集装箱牵引车防吊起

大车防撞

3

智能识别

集装箱拖挂车识别

4

远程操作

--

各功能模块技术方案如下:

(1)起升定位功能模块设有绝对位置编码器和凸轮限位两套位置检测装置,两套装置独立运作并可以相互校验。

(2)小车定位功能模块设有磁尺和绝对位置编码器两套位置检测装置,两套装置独立运作并可以相互校验。

(3)大车定位功能模块设有磁钉和视觉三线系统两套位置检测装置,两套装置独立运作并可以相互校验。

(4)自动叠箱系统模块利用安装于小车架上的摄像机检测吊具上架上红外光源来获得吊具的实时位置,同时利用小车架上的2D激光扫描仪扫描下方堆场内集装箱的摆放位置(也可扫描固定在地面的反光标记物获得目标摆放位置),经过处理获得二者在小车方向及大车方向上的位置偏差,并由自动化控制程序进行适当的吊具姿态控制从而实现精确自动叠箱。叠箱后,系统会根据安装于吊具边缘的多个单点激光器的反馈结果来确定当前叠箱是否满足叠箱精确要求,否则会进行二次尝试。

(5)集装箱拖挂车定位模块利用2D激光扫描仪扫描进入桥下作业区域的集装箱拖挂车来获得拖挂车上的箱型、双箱间隙、拖挂车的大车位置、驶入方向等信息,同时从单机基础电气控制系统获得当前大车中心位置、吊具尺寸、作业任务等信息来判断拖挂车所停位置和所带箱型是否正确,并通过引导灯指引拖挂车进行前后位置调整。

(6)吊具负载防撞保护模块利用安装在小车架上的多个2D激光扫描仪实时扫描场桥下障碍物的轮廓数据,同时从单机基础电气控制系统获得当前小车位置、小车速度、起升位置、起升速度等信息来判断实时的小车/起升速度是否过快,并将轮廓数据、减速和停止信号上传给上层自动化控制系统,从而实现堆场内集装箱的实时防撞、软着陆功能。

(7)集装箱拖挂车防吊起模块利用2D激光扫描仪扫描吊具在作业车道闭锁后带箱上升时集装箱底与拖挂车平板之间的间隙来判断当前拖挂车是否被连带吊起,如果起升上升至一定高度时该间隙仍然过小,则系统会触发防吊起保护并将急停信号上传至单机基础电气控制系统。

(8)大车防撞模块利用安装在大车4条门腿外侧的激光扫描仪和雷达传感器来检测大车行进方向上是否有障碍物,当距离障碍物5m~10m时能给出减速信号,当距离障碍物小于5m时能给出停止信号,以上保护信号均上传给单机基础电气控制系统,从而起到大车防撞保护功能。

(9)远程操作功能模块设有多个远程操作台,任一远程操作台可绑定任一场桥进行一对一控制作业。场桥与远程控制系统通过单模光纤进行数据传输,最大程度上降低视频与设备控制信号的时延。场桥上设有基于数字摄像机的工业电视系统,全方位拍摄场桥作业时的实时图像,做到安全无死角。远控操作台设有视频上墙软件、设备监控系统可以显示所绑定场桥的实时现场图像及设备状态。

9.4 水平运输设备

9.4.1 自动导引运输车自动化控制系统应符合下列规定。

9.4.1.1 具备本地控制模式和远程控制模式,控制模式只能通过本地选择开关切换。宜配有本地操作站和无线遥控装置。

9.4.1.2 具备安全保护功能模块,包括并不仅限于自动运行时上位系统避障功能、单机障碍物接近检测与保护、在必要位置配置紧急停车按钮等。

9.4.1.3 配备定位系统的定位允许偏差±15mm。

9.4.1.4 停车时,车辆中心在系统中的理论位置与实际位置允许偏差±30mm,车身在系统中的理论角度位置与实际角度位置允许偏差±0.4°。

【条文说明】9.4.1.2上位系统指自动导引运输车车辆管理系统,负责调度控制自动导引运输车,保证自动导引运输车安全、高效地到达指定位置完成码头生产管理系统下达任务的软件系统。

9.4.2 跨运车自动化控制系统应符合下列规定。

9.4.2.1 具备本地控制模式和远程控制模式,并宜配置本地操作站和无线遥控装置。

9.4.2.2 具备安全保护功能,主要包括自动运行时的上位系统避障功能、单机障碍物接近检测与保护、在必要位置配置紧急停车按钮等。

9.4.2.3 配备定位系统的定位允许偏差±15mm。

9.4.2.4 设备堆放集装箱时,参考绝对位置坐标允许偏差±150mm,且其中75%以上允许偏差±100mm。

9.4.3 自动驾驶集卡自动化控制系统应符合下列规定。

9.4.3.1 具备本地控制模式和接受远程控制的功能,上传远程控制中心要求不少于2路高清车辆运行工业电视,图像数据延迟不大于200ms。

9.4.3.2 具备环境感知功能,主要包括可自主检测有效作业区域;检测集卡、各类车辆、行人的位置、方向、速度;检测集装箱装卸桥、场桥等大型可移动设备的位置、速度;检测舱盖板、围栏、隔离墩及其它类型固定障碍物的位置。

9.4.3.3 配备的定位系统应具备复杂电磁环境、遮挡环境下的高精度定位能力,集装箱装卸桥下定位精度允许偏差100mm,停车定位精度允许偏差50mm,堆场内定位精度允许偏差50mm,长时间停车应不影响精度保持。

9.4.3.4 设备场地运行时,车辆横向控制精度允许偏差50mm,纵向控制精度允许偏差50mm,速度跟踪精度允许偏差0.5km/h;弯道行驶时挂车的横向控制精度允许偏差100mm,定点停车时挂车角度控制允许偏差±0.4°。

9.4.3.5 具有障碍物检测防撞、吊具防拖拽检测、作业任务和车辆状态指示、单机障碍物接近检测与防碰撞、安全紧停和远程紧停等功能;

9.4.3.6 具备与TOS等系统的对接功能,能接收管理系统下发的作业任务指令,并依据作业指令要求完成路径规划,按照导航路径自动行驶。

9.5 其它设备

9.5.1自动拆装扭锁装置控制系统应具备本地控制模式和远程控制模式,控制模式只能通过本地选择开关切换。

9.5.2 自动拆装扭锁装置控制系统宜配有本地操作站和无线遥控装置。

9.5.3 自动拆装扭锁装置控制系统应配备系统机械臂零位检测功能、单机过载保护与停止等安全保护功能模块。

9.5.4 用于自动驾驶集卡拆装锁时,自动驾驶集卡应满足如下要求:

(1)装载单20英尺集装箱时应放置在挂车前端;

(2)挂车结构满足机械臂作业空间要求,并至少为扭锁中心位置±450mm。

9.5.5 自动驾驶集卡停车时,车辆中心在自动拆装扭锁装置控制系统中的理论位置与实际位置应满足允许偏差±150mm,车身在系统中的理论角度位置与实际角度位置应满足允许偏差±3°。

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