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进口输油臂自动对接关键技术研究与应用

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成果主要完成人

于守水、林 肖、杨献鹏、韩 锋、范华勇、李钟声、刘文盛、马顺星

项目概况

一、研究背景 实华公司历经四十余年不断建设发展,在黄岛、董家口港区共运营管理5座油码头、11个泊位,上百余作业货种。输油臂作为港口液体散货装卸生产的关键设备,是码头船岸工作的核心。目前进口型大口径输油臂自动对接技术研发和应用在国内外尚属空白,是一项具有开创性意义的工作。随着生产需求剧增、用工成本增加以及智慧港口建设的需要,低效率的传统作业方式亟需一条变革之路,因此研发一套能够高效完成输油臂自动对接的系统具有重要意义。 二、管理技术难点: 基于进口型输油臂进行升级改造实现自动对接的应用在国内尚属空白。法国FMC输油臂采用本世纪初主流PLC控制保护系统,机械液压传动,无线电遥控技术,已使用16年,生产厂家已不提供技术支持,输油臂设备使用现场属于爆炸危险性环境1区,所用电器设备需专业防爆处理及认证,且生产繁忙,设备使用率在90%以上,不具备日常现场调试条件。 三、成果先进性: (1)基于卫星差分定位及运动感知的运动路径控制关键技术 自主研发了基于卫星差分定位及运动感知的运动路径控制技术,实现进口大型在用输油臂自动对接升级改造; (2)基于立体视觉算法的目标物空间定位关键技术 自主研发了基于立体视觉算法的目标物(船舶法兰口)空间定位技术,采用工业级的采集传感器,嵌入立体视觉算法,精准计算船舶法兰口的空间坐标,并实时回传至系统中枢,用于调整输油臂运动方位,此项关键技术为开拓性创新; 四、成果先进性 (1)输油臂运行数学模拟关键技术 根据输油臂图纸,对输油臂进行精准的数学建模,建立与90泊位FMC同比例的输油臂数学模型,在加装传感器后导致平衡失衡的前提下,开展平衡配载数学模型实验,开展避障模拟数学模型试验、对接过程限位调整数学模型实验等高可用性实验技术,实现了1:1数学模型推演验证; 五、成果开创方面 本成果在国内外油品装卸行业尚属首次,填补了行业空白,开创了“山东港口自动化升级新模式”。