Ключевые слова: интеллектуальный судовой шлюз; приложение LiDAR; автоматизация судовых шлюзов; обнаружение судов в режиме реального времени; определение размеров судна; контроль превышения скорости судна; незаконная идентификация судна; анализ перегруженности каналов; прогнозирование потока сосудов; цифровой менеджмент; беспилотные операции; 3D моделирование судов; дальнее обнаружение; высокоточное позиционирование; всепогодность.
С ростом глобализации и торговли судоходная отрасль быстро развивается, при этом количество судов и объем грузов постоянно увеличиваются. Эффективность и безопасность судоходства стали важными вопросами в отрасли. Традиционные методы управления судовыми шлюзами больше не могут отвечать требованиям современного судоходства, что требует более эффективных и научно обоснованных подходов к управлению. Целью планирования и мониторинга работы шлюзов является получение объемной статистики и анализ судов внутри шлюза, прогнозирование потока входящих судов и управление перегруженностью каналов.
Большой канал Пекин-Ханчжоу — важный водный путь в Китае, соединяющий север и юг, а также восток и запад. Судовой шлюз Юлиньчжуан, расположенный на северном канале Большого канала Пекин-Ханчжоу, является важнейшим узлом, и его навигационная эффективность напрямую влияет на скорость логистики и экономические выгоды всего канала. Однако традиционные методы управления судовыми шлюзами часто страдают от длительного ожидания судов и низкой эффективности навигации. Устаревшая инфраструктура не только влияет на эффективность судоходства, но и создает угрозу безопасности. В последние годы были достигнуты улучшения в конструкции судовых шлюзов и стандартизации судов, в результате чего эффективность судовых шлюзов стала главным приоритетом в содействии развитию судоходства по каналам.
Для решения проблем эффективности компания Yulinzhuang Ship Lock внедрила «цифровое управление» для обеспечения восприятия, информатизации, интеллектуального управления, трехмерной оцифровки и управления беспилотными гидротехническими операциями.
В этом проекте используется технология LiDAR компании LSLiDAR, при этом несколько устройств LSLiDAR установлены в зонах наблюдения вдоль канала и у входа в шлюз. Без необходимости замедлять скорость или останавливаться, суда динамически сканируются в режиме реального времени на протяжении всего процесса входа, ожидания, входа в шлюз и выхода из шлюза. Система LSLiDAR обеспечивает определение положения, длины, ширины, высоты и скорости судна в режиме реального времени, которые объединяются с данными других датчиков. Результаты затем передаются в систему управления судовыми шлюзами, предоставляя навигационную информацию для безопасного и быстрого прохода судов и поддерживая контроль безопасности судовых шлюзов.
Системные функции
Статистика громкости канала
Используя модели данных, система может статистически анализировать количество судов, ожидающих у шлюза, рассчитывать кривые заторов и анализировать характеристики требований к проходу судов, обеспечивая поддержку данных для автоматического открытия и закрытия ворот.
Определение длины, ширины и высоты судна
Системы LiDAR, установленные по обе стороны канала или у входа в шлюз, определяют длину, ширину и высоту сосудов, проходящих через шлюз.
Обнаружение превышения скорости судна
Чтобы избежать сильных столкновений со стенками шлюзовой камеры, воротами или другими судами во время входа судна, система LiDAR определяет скорость судна и обеспечивает мониторинг и раннее предупреждение о превышении скорости судами.
Обнаружение несоответствующих судов
Система может заранее задать размеры обнаружения, чтобы идентифицировать нестандартные или незаконные суда, заходящие на территорию за воротами. Результаты обнаружения могут быть переданы в соответствующую зону, автоматически уведомляя суда о необходимости покинуть зону. Одновременно результаты передаются в систему управления, которая определяет, открывать или закрывать ворота.
В системе используются несколько устройств LSLiDAR, в том числе твердотельные и механические LSLiDAR, что позволяет эффективно использовать технологические преимущества этого приложения.
Преимущества Лидара:
Обнаружение на большом расстоянии
LiDAR имеет большую дальность обнаружения, что позволяет заблаговременно распознавать приближающиеся суда на расстоянии и дает достаточно времени для планирования прохода судов и управления ими.
Высокоточное 3D-моделирование, распознавание и позиционирование
Устройство LiDAR обладает высокоточными измерительными возможностями, позволяющими точно 3D-моделировать, идентифицировать и отслеживать сосуды. Система включает в себя несколько датчиков LSLiDAR, что позволяет объединять данные восприятия и совместное построение облаков точек, что еще больше повышает точность распознавания и позиционирования, а также эффективно уменьшает слепые зоны, сводя к минимуму ложные срабатывания и пропущенные обнаружения.
Динамическое сканирование в реальном времени
Сканирование LiDAR в режиме реального времени обеспечивает своевременную обновленную информацию о навигационных условиях, позволяя серверной части оставаться в курсе статуса прохода судна и вносить коррективы и оптимизации по мере необходимости.
Всепогодная применимость
LiDAR обладает отличными возможностями фильтрации дождя, тумана и пыли, что делает его пригодным для экстремальных погодных условий. Кроме того, он устойчив к сильным световым помехам, обеспечивая бесперебойную работу в течение всего дня и при любых погодных условиях.
Как уже говорилось выше, нельзя игнорировать роль лазерного радара в применении интеллектуальных судовых шлюзов. Он работает во взаимодействии с другими компонентами, обеспечивая интеллектуализацию и автоматизацию операций шлюзования судов.
