一、總體方案設(shè)計

1. 系統(tǒng)架構(gòu)
   采用“遠(yuǎn)程集中控制+單機自動化”模式，通過碼頭生產(chǎn)管理系統(tǒng)（TMS）與RTG自動化系統(tǒng)（ACCS）對接，實現(xiàn)任務(wù)分配、路徑規(guī)劃及設(shè)備協(xié)同控制。
   • 核心模塊：遠(yuǎn)程操控臺、微波/光纖通信系統(tǒng)、堆場輪廓掃描系統(tǒng)、吊具自動檢測系統(tǒng)。
   • 人機比例優(yōu)化：1名操作員可管理3-5臺設(shè)備，作業(yè)效率提升3倍。
2. 能源優(yōu)化
   • 油改電技術(shù)：拆除柴油機組，采用電纜卷筒供電或滑觸線供電，降低能耗50%以上，減少碳排放。
   • 混合動力方案：保留小型柴油發(fā)電機作為備用電源，結(jié)合電池組回收制動能量，實現(xiàn)低速作業(yè)零排放。

二、關(guān)鍵技術(shù)實施

1. 定位與導(dǎo)航系統(tǒng)
   • 大車定位：采用格雷母線（精度±5mm）或激光雷達(dá)冗余定位，確保堆場路徑精準(zhǔn)。
   • 吊具控制：絕對值編碼器+激光測距雙系統(tǒng)，實現(xiàn)吊具高度與箱體匹配誤差≤10mm。
2. 通信與視頻監(jiān)控
   • 通信方式：優(yōu)先選擇光纖（抗干擾強）或漏波電纜（靈活性高），確保數(shù)據(jù)傳輸延遲＜100ms。
   • 視頻系統(tǒng)：360°全景攝像頭覆蓋作業(yè)區(qū)域，支持AI異常檢測（如集卡闖入、吊具偏移），畫面延遲≤200ms。
3. 安全防護(hù)技術(shù)
   • 防碰撞系統(tǒng)：堆場輪廓掃描儀實時監(jiān)測集裝箱堆疊高度，大車防撞雷達(dá)（安全距離0.5m）與小車路徑優(yōu)化（防“打保齡”）。
   • 緊急制動：吊具接近集卡時自動切換至人工模式，確保最后0.5m操作由人工干預(yù)。

三、實施步驟與驗收標(biāo)準(zhǔn)

1. 改造階段
   • 硬件升級：加裝傳感器、電纜卷筒、地面插座箱及防風(fēng)錨定裝置。
   • 軟件集成：調(diào)試自動化控制系統(tǒng)（ACCS）與TMS接口，模擬1000次虛擬作業(yè)測試。
2. 驗收指標(biāo)
   • 定位精度：大車±10mm，吊具高度±5mm。
   • 作業(yè)效率：單箱裝卸時間≤1.5分鐘，堆場利用率提升20%。
   • 安全冗余：雙系統(tǒng)故障時自動觸發(fā)緊急停機，誤報率＜0.1%。

四、經(jīng)濟(jì)效益分析

1. 成本節(jié)約
   • 人工成本：減少60%-70%操作人員，靜態(tài)投資回收期約3.5年（以20臺改造為例）。
   • 能耗成本：混合動力方案年省柴油500噸，減排CO? 1800噸。
2. 智能化升級
   • 支持未來擴展無人集卡對接，兼容5G遠(yuǎn)程操控與AI調(diào)度系統(tǒng)。

五、典型應(yīng)用案例

• 泰國和黃碼頭：7臺RTG改造為全自動ARTG，堆場堆高11層，作業(yè)效率提升40%。
• 陽邏港一期：9臺龍門吊油電混合改造，年減排1800噸CO?。

通過上述方案，輪胎式龍門起重機堆場可實現(xiàn)從人工操作到全自動化的轉(zhuǎn)型，顯著提升效率、降低成本并符合綠色港口發(fā)展趨勢。