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智慧库区起重机自动控制系统关键技术研究与应用

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成果主要完成人

吴祖德、付金强、余明江、万 亮、朱攀勇、袁启东、高先梨、姚 琴、占文斌、杨广建

项目概况

传统的储库行车效率低、能耗高,噪音大,系统复杂,自动化程度低,其定位准确度完全依赖驾驶员的熟练程度。在工业4.0时代即将到来的大背景下,这种起重机的性能显然已无法满足生产和安全要求,尤其是在联合储库复杂无序的工艺环境中,智慧库区起重机自动控制系统的研制更是势在必行。本项目属于先进制造技术领域,具体涉及智慧库区起重机自动控制系统。该项目研究了基于激光测距及编码技术的大车、小车、抓斗定位装置,开发了基于SLAM三维形貌重构的视觉系统,建立物料四维模型(三维坐标+时间信息),集成抓斗防摇系统、大车防撞系统、钢丝绳防脱槽装置、物料配料系统、物流管理系统等,形成智慧库区起重机自动控制系统,根据生产需求,调度距离目标抓取点最近的起重机转运物料,保证物料“先进先出”,集全自动、半自动、远程手动和现场手动四种控制功能为一体,实现智慧库区物料消耗日报自动统计及起重机安全、连续、高效、精准全自动无人化作业。项目通过对智慧库区起重机大车、小车、抓斗安装定位装置,对其电机及变频器进行升级,增加抓斗防摇系统、大车防撞系统、视觉扫描系统等,同时与物流系统、生产DCS系统对接,集成智能控制系统,改变传统人工驾驶模式,实现水泥厂智慧库区起重机自动化作业,避免了操作人员的安全风险,大幅度减少了噪音、粉尘引发的职业病危害。该项目入选国家工业和信息化部原材料工业司发布的2022年60个建材工业智能制造数字转型典型案例,提升了水泥产品附加值及企业形象,推动品牌价值高端化,为行业数字化仓储及未来工厂理论发展积累了宝贵的实践经验,对企业数字化转型及智能工厂建设具有重要意义。本项目申报发明专利3项,实用专利6项,软著版权1项,发表科技论文3篇。