全国首个数字孪生动态仿真港口亮相!

发布时间:2020-10-20 10:25:00 作者:臻图信息 阅读量:4969

 随着三号泊位交工验收第1箱顺利起吊,在智能拖车上平稳落位,妈湾港建设取得重大成就,从传统码头华丽变身为智慧港,为深圳经济特区建立40周年献上了一份厚礼。

焕然一新的妈湾港

 妈湾智慧港是深圳西部港区打造粤港澳大湾区首个、乃至全球领先的智慧型港口、世界级强港的起点。

妈湾智慧港动态数字孪生场景

 在妈湾港此次的智慧升级中,打造出全新数字孪生港口运营仿真平台,并在三个方面实现行业“首次”:

 首次实现港口行业在数字孪生全要素场景下的动态数据实时驱动;

 首次实现从货物到港、装卸、转堆、仓储及出港的全周期作业仿真覆盖;

 首次实现5G环境下港口全量工业设备态势感知;

 极大提升了妈湾港的物流和经营效率。

场桥作业模拟

01. 静态场景生成

 通过AES全要素场景平台,克隆了近100万平方米的妈湾港区域,准确还原了其地形地貌、环境特征。并为超过10万个集装箱创造了1:1的数字孪生体。

02. 动态仿真模拟

 结合IoT、时空数据,遵循物理属性和运行规律,为每一个港口要素——如拖车、岸桥、塔桥、船舶等,赋予实时的时空位姿运动态势,让港口“活”了起来。

03. 业务落地衔接

 在业务衔接方面,开放大量API接口,方便港口管理单位接入各类型业务数据,进行大数据处理及可视化呈现,提高整个数字孪生平台的可扩展性和复用性。

拖车作业多视角模拟

 逼真的港口场景,动态的港口要素,落地的业务应用,妈湾港完成了真正意义上的数字孪生升级。

1、动态生成同步超大规模集装箱孪生

 妈湾港成立于1986年9月30日,改造前作为传统散杂货码头,通过运输钢筋、水泥、沙石等基建材料,助推深圳经济特区城市建设,为深圳的繁荣发展作出了积极贡献。在新的时代,妈湾港亟需一次智慧化升级。

 将远道而来的各国集装箱,高效地进行分配、堆放、装卸,是港口码头的核心工作。改造后的妈湾智慧港占地面积98.36万平方米,泊位岸线总长1930米,共有5个泊位,年设计吞吐量300万标箱,可供靠泊世界最大型集装箱班轮。

 利用数字孪生技术,对妈湾港10万余个集装箱进行超大规模箱体动态生成与同步,为保障港口吞吐效率提供模拟模仿基础。

 数字孪生平台提供了完善的API接口,可以接入港口各类箱体信息,包括箱主、箱型、箱尺寸、箱号等属性数据以及箱位置等数据。港口管理方只要根据需求输入属性和位置数据,就能在数字孪生动态渲染场景中的指定位置,生成符合属性的集装箱。与此同时,还可以对集装箱logo、颜色和箱主信息进行渲染,并印制箱号,直观显示集装箱信息。

集装箱动态同步

 这样,每个集装箱既有了一个属于自己的“身份证”,又有了一个从内到外,与真实世界完全一致的数字孪生体。

集装箱的“身份证”

 今后,管理人员只要从数字孪生场景中直接点击,就可以了解集装箱常用的所有信息,摆脱了查阅表格、翻找系统等繁琐工作。

2、实时数据驱动港口作业毫秒级调度还原

 要让数字孪生港口真正活起来,就必须让真实数据驱动数字孪生场景。平台针对岸桥、场桥和拖车三大类型的港口机械设备,提供作业运动标准化API接口,内含开放不同运动参数设置功能,实现虚实设备的双向通讯同步。

 例如,场景中的每一个岸桥都可以被点击、选中,设备作业接口包含大车位置、小车位置、吊具位置、大臂角度等参数设置。有了这些实时传入的连续数据,三维场景内的岸桥设备就可以对作业流程进行实时响应,实现毫秒级的真实动作动态还原。

场桥作业实时仿真

 除了真实数据,平台也可支持传入模拟运动数据,对作业流程进行可视化模拟,评估港口运行方案的可行性。

 在进行集装箱堆场计划推演模拟时,平台可以根据现在和将来的集装箱信息,充分利用有限的堆场面积合理划分堆场,给每一个集装箱预先配置理想的位置,提高堆场利用率,从而提升港口吞吐和盈利能力。

 在数字孪生场景中,所有设备都按照预制了不同的作业视角,用户可通过设备作业视角,在数字孪生世界里实时查看设备作业情况。

 拖车是集装箱在港口流动效率的关键环节。数字孪生场景中可以从不同视角,显示拖车正在执行的计划指令轨迹和实际运行轨迹,协助管理方检查是否存在偏差,及时告警违规行驶的拖车。

拖车作业多视角模拟

 值得一提的是,数字孪生场景提供了设备搜索工具,用户可通过输入设备编号,进行模糊搜索,方便用户立即查找设备,定位设备,也可以按照不同的条件筛选过滤全场集装箱,加快集装箱检索过程。

 数字孪生平台为妈湾港各类管理和操作人员提供了不同的实际价值:调度员通过平台全局场控;操作员实时观察设备执行结果及时反馈;箱务员一键盘点省时省力;安全人员实时监控异常状态,保障安全生产;运维人员及时掌控设备维保状态,延长设备使用寿命。

管线显示及集装箱筛选

 各专业类人员,只要通过一个数字孪生场景,就可以完成生产调度信息的同步,显著提升总体工作效率。

 丰富的API接口设置,也方便港口管理方在未来引入更多业务数据,自行进行应用开发,提升了数字孪生场景的应用弹性。

3、数字孪生+助力妈湾港打造世界级强港

 除了数字孪生技术,妈湾智慧港还融合了人工智能、5G、北斗卫星导航、无人驾驶等新一代技术。

 在数字孪生平台上,可以做到物理世界的同步感知、物理运行规律和物理属性的同步更新,真正体现出5G的高速率低延迟、大规模机器通信和增强型移动宽带能力,发挥北斗系统强大的定位导航能力,同时方便后续港口无人驾驶车队管理及调度指挥功能的接入。

实时视频监控接入

 华丽转身后的“妈湾智慧港”,将成为招商局全球港口运营中心,并以此为起点,把深圳西部港区打造成为粤港澳大湾区首个乃至全球领先的智慧型港口、世界级强港。

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