門座機與龍門吊等設備在生產作業(yè)時會有交叉，穿行，并車聯(lián)吊等多種工況，門座機過長的吊臂因逆光無法直視，環(huán)境多霧等因素都會導致安全隱患存在，存在相互碰撞的安全風險。

為保障生產安全，需要設計實施部署船塢、船臺吊機防碰撞系統(tǒng)及遠程數(shù)字化監(jiān)控平臺，實時監(jiān)測船臺每臺吊機的運行狀態(tài)，預防起重機與起重機工作之間的碰撞隱患，規(guī)避安全風險。

結合船塢、船臺場地的設備布局，各吊機設備機構運行原理，以及需要實現(xiàn)的預防碰撞的要求，本方案采用微特開發(fā)的三維空間仿真防碰撞系統(tǒng)來實現(xiàn)需要的功能。

船塢吊機會產生碰撞的主要情景

系統(tǒng)設計的四大技術版塊

一、吊機結構分解建模

將關聯(lián)的吊機設備按實體結構實際尺寸，分解成N個6面體數(shù)據模型，數(shù)據模型的基礎尺寸按吊機的實際幾何尺寸1:1比例設立，其真實地反映了吊機設備實體的裝配位置關系、外形尺寸。

二、船塢場地空間建模

將船塢場地相關聯(lián)吊機的軌道及其軌道間距關系按照1：1建立數(shù)學模型,其準確、清晰地反映出各軌道在船塢空間的位置關系。

三、吊機、船塢空間統(tǒng)一坐標

將關聯(lián)的吊機模型帶入船塢場地模型中，以船塢空間為統(tǒng)一坐標系，軌道方向為X軸，在船塢空間數(shù)學模型中真實的反應各吊機的位置、臂架方位、吊鉤高度等關鍵信息。

四、防撞監(jiān)測報警

程序根據設置的保護范圍值形成保護面包裹起重機各部件，形成預警、減速、停止三層遞進式保護提醒。系統(tǒng)將實時采集的傳感器數(shù)據經過計算，轉換為起重機各部件立方體的位置。

解決方案

由碰撞分析得知，門座機和龍門吊的碰撞預防需要分別監(jiān)測大車位置、門座機臂架回轉角度、門座機臂架俯仰角度、龍門吊小車位置及吊鉤高度這些實時變化的參量和吊機關鍵位置的幾何尺寸，所以在吊機上需要加裝信號采集裝置及傳感器采集上述需要監(jiān)測的數(shù)據。

由于碰撞動作是相互的，所以需要吊機之間動作相互感知，則需要將本吊機的狀態(tài)告知相鄰吊機，所以需要建立吊機之間數(shù)據交換的通訊網絡，即無線網絡組網。 

防止碰撞不僅需要吊機及時得到報警提醒，同時還需考慮必要時自動停止危險動作，所以在每臺吊機上需安裝數(shù)據處理器和報警及控制裝置，實時處理采集及通訊的數(shù)據，計算當前各危險機構的位置與相鄰吊機的距離，小于安全距離時輸出報警提醒及控制信號，實現(xiàn)碰撞防護。

需要做集中集控管理的用戶，系統(tǒng)還需配置遠程三維監(jiān)控平臺。將船塢組裝場地進行三維場景模型處理,且需保證關鍵位置（如軌道位置關系等設備運行活動范圍）與設備產生空間關系的區(qū)域,按照1：1精確建模，并展示上做突出處理，保證能準確、清晰地反映設備當前工況。

港口設備群防碰撞實施項目案例

解決方案的優(yōu)勢/核心價值

1、有效提高安全性能。船塢防碰撞系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測場內各種安裝系統(tǒng)的設備之間聯(lián)系（如距離，高度數(shù)據，即將碰撞部位等），動態(tài)圖示和文字提示及時發(fā)出警報，減少碰撞事故的發(fā)生。 

2、減少經濟損失。通過有效防止碰撞，系統(tǒng)能夠降低各種設備交叉作業(yè)損壞風險，從而減少維修和停運帶來的經濟損失。 

3、輔助駕駛，增強自動化建設水平。能夠在一定程度上實現(xiàn)自動?？?，及時發(fā)現(xiàn)潛在危險，從而降低碰撞事故的風險。 

4、微特自主研發(fā)，檢測精度高、適配多種防撞策略，支持多樣化非標定制。 

該系統(tǒng)可應用在各類港口，造船廠以及多起重機運行的類似場景。

應用案例

啟東中遠三維防撞平臺

中遠重工門座機車載主機及三維防撞平臺