在船塢生產作業過程中，門座機與龍門吊等設備工況復雜，存在交叉、穿行、并車聯吊等情況。同時，門座機吊臂過長且逆光時難以直視，環境多霧，這些因素都極易引發安全隱患，導致設備相互碰撞風險大增。

為有效保障生產安全，微特推出船塢區域防碰撞預警系統，精準應對上述難題，為船塢作業安全保駕護航。

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

船塢吊機會產生碰撞的主要情景

系統設計的四大技術版塊：

一、吊機結構分解建模

將關聯的吊機設備按實體結構實際尺寸，分解成N個6面體數據模型，數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

將船塢場地相關聯吊機的軌道及其軌道間距關系按照1：1建立數學模型,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、船塢空間統一坐標

將關聯的吊機模型帶入船塢場地模型中，以船塢空間為統一坐標系，軌道方向為X軸，在船塢空間數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。系統將實時采集的傳感器數據經過計算，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測的數據。

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告知相鄰吊機，所以需要建立吊機之間數據交換的通訊網絡，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據處理器和報警及控制裝置，實時處理采集及通訊的數據，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，實現碰撞防護。

典型項目的需求功能

1. 防撞系統集成：防碰撞系統需集成現地防撞算法，實現吊機群間的獨立防撞報警與控制。

2. 通訊組網：吊機間通訊需獨立組網，并設計冗余備份，確保單吊機故障不影響整體防撞功能。

3. 定位技術：船塢和船臺吊機精準定位，需獨立組網。

4. 小車位置檢測、高度檢測、回轉方位檢測、監控系統等聯系微特船舶行業專業工程師制定具體解決方案。

需要做集中集控管理的用戶，系統還需配置遠程三維監控平臺。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】

系統優勢

1、有效提高安全性能。船塢防碰撞系統能夠實時監測場內各種安裝系統的設備之間聯系（如距離，高度數據，即將碰撞部位等），動態圖示和文字提示及時發出警報，減少碰撞事故的發生。

2、減少經濟損失。通過有效防止碰撞，系統能夠降低各種設備交叉作業損壞風險，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自動停靠，及時發現潛在危險，從而降低碰撞事故的風險。

4、微特自主研發，檢測精度高、適配多種防撞策略，支持多樣化非標定制。

工程案例

啟東某大型造船企業