行业标准《集装箱门式起重机智能化技术规范》（征求意见稿）.docx

ICS53.020.20CCSJ80JB中华人民共和国机械行业标准JBTXXXXX-XXXX集装箱门式起重机智能化技术规范Technicalspecificationforintelligenceofcontainergantrycrane（征求意见稿）在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施中华人民共和国工业和信息化部发布目次前言III1范围12规范性引用文件13术语和定义14总体要求21.1 1系统构成21.2 智能化分级21.3 基本要求45信息管理系统45.1 功能要求45.2 作业任务管理45.3 路径规划55.4 状态监控、分析及评估56状态感知系统56.1功能概述56.2机构空间感知功能66.3环境感知66.4设备感知66.5视频监控77运行控制系统77.1 功能要求77.2 吊具姿态控制77.3 自动作业78安全保护系统88.1功能要求88.2起重机作业安全88.3人员安全99其他系统99.1 功能要求99.2 通信网络99.3 远程操作1010试验方法101.2 1试验条件101.3 试验准备101.4 信息管理系统111.5 状态感知系统111.6 运行控制系统131.7 安全保护系统141.8 其他功能系统141.9 可靠性试验1511检验15参考文献17图1集装箱门式起重机智能化系统典型结构示意图2表1起重机智能化系统相应等级下功能模块典型配置3表2智能化检验项目表15本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国起重机械标准化技术委员会(SAC/TC227)归口。本文件起草单位：本文件主要起草人：集装箱门式起重机智能化技术规范1范围本文件规定了集装箱门式起重机智能化功能的系统构成、分级、智能化系统基本要求及信息管理系统、状态感知系统、运行控制系统、安全保护系统及其他系统相关的技术要求，并描述了相应的试验方法，规定了检验要求。本文件适用于轨道式和轮胎式集装箱门式起重机智能化设计、制造、改造和检验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T3811起重机设计规范GB/T5226.32机械电气安全机械电气设备第32部分：起重机械技术条件GB/T6067.1起重机械安全规程第1部分：总则GB/T6067.5起重机械安全规程第5部分：桥式和门式起重机GB/T14783轮胎式集装箱门式起重机GB/T19683轨道式集装箱门式起重机GB/T26336-2010工业通信网络工业环境中的通信网络安装GB/T28264起重机械安全监控管理系统GB/T36417.1-2018全分布式工业控制网络第1部分：总则GB50198民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50348安全防范工程技术标准GB/TXXXX起重机械智能化系统第1部分：术语和分级GA/T1211-2014安全防范高清视频监控系统技术要求JT/T982-2015港口视频监控系统联网技术要求YD/T1666-2007远程视频监控系统的安全技术要求3术语和定义GB/TXXXX界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1集装箱门式起重机containergantrycrane配置集装箱吊具、专门用于集装箱吊运，运行于轨道上或采用轮胎运行的门式起重机。来源：GB/T6974.5-2023,3.1.33和3.L34,有修改3.2集装箱门式起重机智能化containergantrycraneintelIigence集装箱门式起重机融合计算机网络、大数据、物联网、人工智能等技术，以人、机、环境互为协调形成整体，通过感知、决策、执行及其他综合能力，满足集装箱吊运作业各种需求的属性。3.3集装箱门式起重机智能化系统containergantrycraneintelIigentsystem实现集装箱门式起重机智能化功能的软硬件系统。3.4水平运输车辆感知horizontaItransportvehicledetection通过智能传感技术对于水平运输车辆进行实时检测，获得水平运输车辆的姿态信息的能力。3.5定位positioning通过控制指令驱动集装箱门式起重机各机构，使吊具或负载到达指定空间位置的能力。3.6吊具姿态控制attitudecontrolofspreader在集装箱门式起重机作业过程中，智能化系统自动调节吊具平移、旋转、倾转等姿态，以满足自动化作业需求的过程。3.7防扭anti-skewing在集装箱门式起重机启动、运行和制动过程中，依靠机械装置或智能化系统，防止或减少吊具或载荷在平衡位置处做往复扭转运动的能力。4总体要求4.1 系统构成4.1.1 集装箱门式起重机（以下简称起重机）的智能化系统一般由信息管理系统、状态感知系统、运行控制系统和安全保护系统等构成。典型结构示意图如图1所示。图1集装箱门式起重机智能化系统典型结构示意图4.1.2 信息管理系统通过对数据的汇总、分析、处理，实现作业任务的管理、起重机作业路径规划以及作业状态的监测等，并对起重机的作业状态趋势进行分析和评估。4.1.3 状态感知系统通过激光传感器、摄像头、红外传感器、超声波传感器等多种传感器对起重机本身的状态、运行环境的信息进行识别和判断。4.1.4 运行控制系统依据信息管理系统的作业任务指令,控制各执行机构,实现起重机的智能化运行。4.1.5 安全保护系统依据状态感知系统提供的数据信息，结合作业任务和控制指令，对存在的风险进行预警，并采取有效的措施避免风险的发生，安全功能拥有最高的权限，确保起重机安全可靠运行。4.2 智能化分级起重机智能化分级原则应符合GB/TXXXX的规定。起重机智能化系统相应等级下应至少具备表1规定的功能。表1起重机智能化系统相应等级下功能模块典型配置功能划分功能说明智能化等级等锻O等级1等级2等级3等级4等级5信息决策信息系统决策作业任务管理起重机决策路径规划-状态监控、分析及评估-感知能力机构空间感知起升定位-小车定位一大车定位一环境感知障碍物感知-作业人员感知-水平运输车辆感知-设备感知集装箱信息识别-吊具姿态识别一视频监控-控制能力吊具姿态控制防摇控制-防扭控制-自动作业堆场内自动抓放作业-车道侧自动抓放作业-起重机自动运行一-安全保护起重机作业安全大车防撞-吊具负载防撞保护箱底异物检测-人员安全门禁保护-集卡车头防砸-集卡防吊起-作业区域人员保护-其他能力远程操作-网络通信-”表示应具备；“口”宜具备；表示可不具备。4.3 基本要求4.3.1智能化系统的设计和环境条件应符合GB/T3811、GB/T14783和GB/T19683的规定，安全除应符合GB/T5226.32、GB/T6067.1和GB/T6067.5的规定以外，还应符合以下要求：a）智能化系统的设备选型、网络设计、软件设计等各方面应充分考虑可靠性和稳定性，对关键软硬件宜采用冗余配置；b）智能化系统应能适应各种故障下的自动/人工切换，保证系统安全、稳定运行；c）智能化系统应采取软件容错等措施提高系统的可靠性，感知系统应在起重机运行期间持续运行，在允许正常工作的不同气候条件下，具备降级运行的能力；d）智能化系统设计应采取有效的身份鉴别、访问控制，建立网络安全机制，数据通信网络链路冗余配置等控制措施，增强系统的安全防护能力，并应能进行用户权限设置。安装在户外的仪器应具备防坠落措施。4.3.2智能化系统故障时，不应影响起重机的本地操作功能。4.3.3智能化系统应能实现起重机与码头信息系统及不同起重机之间的协同工作。4.3.4智能化系统功能模块涉及的各级子系统应设置时间同步功能。各子系统产生的数据应进行有效管理和方便获得，并可追溯。4.3.5智能化系统应具有人机交互能力和视频显示功能。4.3.6智能化系统应具有扩展性，以满足系统升级和扩容的需要。4. 3.7感知功能应具备自诊断能力，当功能无法正常使用时，应及时给予提示和警报。5. 3.8起重机过街和转场时宜采用远程操作。5信息管理系统5.1功能要求智能化信息管理系统应包含但不限于以下功能:a）作业任务管理；b）路径规划；c）起重机状态监控、分析和评估。5.2作业任务管理5. 2.1应具备起重机状态信息和作业任务信息等方面的配置管理功能。5. 2.2应具备作业任务管理，支持码头管理系统离线作业模式、人工输入作业任务模式和将起重机作业任务状态反馈码头管理系统等功能。5. 2.3应具备作业指令派发和更新等控制功能。5. 2.4应实时采集下列数据，并记录所有的交互信息、作业流程信息及内部状态的变化：a）作业任务实时状态；b）起重机实时运行记录；c）人工操作开始和结束时间；d）异常信息及处理时间。5. 2.5在接收到任务指令时，应对任务指令的合理性进行校验，在验证到任务指令不合理时，及时中断并向上层管理系统反馈错误信息。5. 2.6应具备同一堆场内多台设备的调度功能，根据设备和任务的状态合理的把任务分配下去，提升堆场的作业效率。6. 2.7宜具备作业任务仿真功能及作业任务管理评价指标5.2.8宜具备根据作业任务的实时状态、起重机实时运行状态、水平运输车辆的实时状态等作业数据，结合大数据、人工智能算法对作业流程进行优化的能力。5. 2.9相关系统数据保存时间宜不少于3个月。5.3路径规划5. 3.1应结合但不限于以下信息，在保证安全的前提下规划最优路径，提高作业效率：a）路径起点；b）路径终点；c）固定障碍物轮廓；d）可变障碍物轮廓。6. 3.2应考虑但不限于以下设备控制及环境参数，确保在紧急情况发生时