案例研究:智能引导车辆(IGV)的海港自动化

概述
世界上最繁忙的港口每年的吞吐量从5亿吨到10亿吨不等。深水港口能够装载最大的货船，容纳24000 teus(20英尺当量单位)集装箱，并有一个快速的周转时间让船只进出，快速。大多数港口都有多个进出港口的大门，它们全年每天24小时开放。你只能想象维持运营所需的人力数量，日复一日。

解决问题
让船只快速进出是一回事，但数百万吨的集装箱从船上卸下后去了哪里?起重机不停地卸载集装箱，每个集装箱重达28吨(25400公斤)，运输、放置和跟踪都不是一件容易的事情。虽然不是所有的货船都能装载24000 teus，但如果货物装载量只有这个量的一半，码头的工人将从货船上卸载大约10000 teus。

问题解决了
海港数字化始于上世纪90年代初，但当时海港应用的技术和计算能力甚至还不到今天的一半。在海港最流行的数字化之一是起重机自动化或远程控制起重机的能力。这种数字化的好处是多方面的:第一，它节省人力，因为有经验的起重机操作员的雇佣成本很高，而且很难找到;二、安全性，作为遥控或全自动吊车系统不需要操作人员从吊车座舱爬上爬下;三，不需要爬进爬出驾驶舱节省时间;四、远程吊车操作人员有更多的自由度。上厕所)，而起重机操作员经常被迫在轮班结束时上厕所。

远程起重机操作能力为操作人员提供了安全和安心的工作时间，因为当需要方便时，浴室就在手术室附近，而不是200英尺以下，300码外。

完成集装箱卸货过程的另一个重要的港口数字化是集装箱的运输。与起重机操作很像，传统的运输方式需要承运人上的司机将集装箱运到指定地点。以前的数字化尝试见证了磁条引导车辆的使用。然而，实施这样一个系统需要对港口进行大规模检修，放置数千块磁铁，并需要每年的维护。

如今，卸下的集装箱由智能引导车辆(IGV)运走，这种车辆利用摄像头、传感器、激光雷达和雷达，使它们能够自动行驶到目的地，避开途中的物体，并在指定地点卸下装载的集装箱。这个IGV运输系统可以准确地知道何时和哪个集装箱被拾取、放置，然后再回来拾取下一个集装箱。所有这些数据都上传到控制室的主计算机上。

这两种自动化的综合效果提供了安全、效率、人力和成本节约。

新系统计算机平台
在起重机座舱中，嵌入式计算机需要能够连接到多个摄像头，最好是通过USB或PoE，因为起重机上的电源是稀缺的，以从多个角度俯瞰集装箱，在卸货过程中，起重机接近的角度可能是至关重要的。此外，该系统的宽范围电源接受能力和在大范围温度环境下的维持功能都很重要，因为座舱将暴露在天气下。抗冲击和振动的能力也很重要。

至于地面上的IGV，其计算机要求与车辆计算机非常相似。其连接传感器、激光雷达、相机、无线通信模块、抗冲击和振动等能力是实现的主要考虑因素。

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