T/CISA 232-2022 Requisitos técnicos para el sistema inteligente de gestión y control de vehículos no tripulados de transporte de productos siderúrgicos en la industria siderúrgica (Versión en inglés)
4. La relación entre el sistema inteligente de gestión y control y los sistemas periféricos. La relación entre el sistema inteligente de gestión y control del vehículo de transporte de productos de acero no tripulado y los sistemas circundantes se muestra en la Figura 1. Figura 1 Diagrama de relación entre el sistema inteligente de gestión y control y los sistemas periféricos Las principales funciones y contenidos de cada capa del sistema en la Figura 1 son los siguientes: a) Sistema de gestión: es decir, los sistemas periféricos y de programación de nivel superior de las operaciones de transporte, tales como ERP, gestión de transporte, sistema de gestión de almacenamiento, etc. El sistema de control y gestión inteligente realiza el despacho inteligente, la ejecución del trabajo y la retroalimentación de finalización del trabajo de vehículos no tripulados a través del acoplamiento con sistemas periféricos; b) Sistema de control y gestión inteligente: ubicado entre la gestión capa y la capa del sistema de equipos, recibe instrucciones de programación de alto nivel de la capa de gestión e implementa. Puede enviar racionalmente vehículos sin conductor para completar tareas de transporte, realizar una percepción en tiempo real de la seguridad de las áreas de transporte sin conductor y controlar y coordinar otros equipos. . Al mismo tiempo, se proporciona a la dirección comentarios sobre la implementación de las tareas de transporte. Incluyendo programación, planificación de rutas, instrucciones de control de vehículos, percepción de seguridad, control de equipos y módulos de visualización; c) Capa de sistema de equipos: realizando el transporte de productos de acero entre los puntos de carga y descarga, detectando el estado cerrado de áreas no tripuladas y obteniendo el estado de los espacios de estacionamiento. , etc. Incluyendo equipos de semáforo, barreras, equipos de identificación por radiofrecuencia, etc. 5 Los requisitos básicos del sistema de despacho deben ser establecer un sistema de capa de despacho de vehículos no tripulados confiable, seguro y eficiente, que cumpla con los requisitos de la planta siderúrgica para realizar la automatización de la fábrica y la informatización de la gestión. Requisitos de diseño El diseño del sistema de programación debe cumplir los siguientes requisitos: a) Ser abierto y escalable para facilitar el intercambio e intercambio de datos con otros sistemas; b) Tener buenas capacidades de procesamiento de información y una interfaz amigable de interacción persona-computadora; c) Consideración integral de producción De acuerdo con el ritmo y el estado inactivo de los vehículos no tripulados, las tareas de transporte se asignan razonablemente y el estado del proceso clave se retroalimenta a sistemas de nivel superior, como la gestión de almacenamiento o la gestión de transporte; d) Tiene una función de programación manual; e) Tiene tiene la función de parada de emergencia con un solo clic de la operación de vehículos no tripulados; f) Tiene la función de resumir y visualizar datos clave importantes dentro del alcance de la programación, y debe admitir la visualización simultánea en terminales móviles. Requisitos del módulo del sistema de programación 5.3.1 Módulo de programación El módulo de despacho debe tener las siguientes funciones: a) Debe integrar las instrucciones de producción emitidas por el sistema informático host, como ERP, gestión de transporte y otros sistemas, la ubicación de vehículos no tripulados, espacio de estacionamiento La utilización, el flujo de tráfico regional, el ritmo de producción y otra información se pueden utilizar para programar razonablemente vehículos no tripulados para completar tareas de transporte y cooperar con el sistema automatizado de carga y descarga para conectar los tres enlaces de transporte, carga y descarga en línea para lograr sistemas automatizados y no tripulados. operación de todo el proceso; b) Programación inteligente La tecnología de procesamiento debe incluir los siguientes datos de entrada: plan de carga de salida de productos de acero, plan de descarga de productos de acero en el puerto de embarque, estado operativo en tiempo real de los equipos de carga y descarga, real- estado temporal de vehículos no tripulados, etc.; c) Tecnología de programación para despacho inteligente Se deben incluir los siguientes datos de salida: la ruta de la tarea del vehículo no tripulado, la comunicación en posición del vehículo, el volumen de transporte y otros datos; d) La tecnología de programación debe asignarse razonablemente en función de la predicción del tiempo de carga y descarga y la predicción del tiempo de viaje del vehículo no tripulado. Las tareas de transporte; e) La planificación inteligente de la reposición de energía, el mantenimiento y otras tareas para los vehículos no tripulados deben basarse en datos reales. retroalimentación temporal del estado del vehículo para garantizar que el vehículo permanezca en buenas condiciones. 5.3.2 Módulo de planificación de ruta El módulo de planificación de ruta debe tener las siguientes funciones: a) Debe integrar las instrucciones de despacho dadas por el módulo de despacho y generar las instrucciones de ruta óptimas; b) La planificación de ruta debe evitar conflictos de ruta con otros vehículos y evitar ir a tramos de carretera congestionados, garantizar una planificación razonable de la ruta y cumplir con los requisitos de producción y transporte. 5.3.3 El módulo de comando de control del vehículo debería tener la función de mantener comunicación con el vehículo no tripulado y emitir instrucciones de operación de transporte al vehículo no tripulado. Al mismo tiempo, datos como la posición de coordenadas del vehículo no tripulado y el estado operativo interno del vehículo no tripulado deben recopilarse en tiempo real para analizar y controlar el estado operativo del vehículo no tripulado en tiempo real. Proporcionar al módulo de despacho decisiones razonables sobre los vehículos. 5.3.4 El módulo de detección de seguridad debería tener funciones tales como liberación de interbloqueos y evitación de múltiples vehículos en situaciones de interbloqueo de ruta que ocurren durante la operación de vehículos no tripulados. Al mismo tiempo, debe tener funciones de detección y alarma en tiempo real para información de fallas del vehículo no tripulado, interrupción del estado cerrado del área de operación del vehículo no tripulado y condiciones de seguridad del tráfico vial. Para tramos de carretera sensibles a la seguridad, como las intersecciones, es apropiado utilizar tecnologías como sensores de superficie de la carretera y visión artificial para monitorear la intrusión de objetos extraños en tramos de carretera sensibles y realizar la percepción de información de seguridad vial y eventos de tráfico. 5.3.5 El módulo de control de equipo debería tener control remoto y funciones de detección de estado para puertas, control de acceso, estado de espacios de estacionamiento, equipos de señales de tránsito, etc., y cooperar con el módulo de detección de seguridad para implementar funciones de enclavamiento de seguridad regional. 5.3.6 El módulo de visualización debe tener la función de resumir y mostrar el estado operativo del vehículo, datos importantes de producción y equipo, e indicadores de seguimiento necesarios dentro del alcance del control, y proporcionar a los gerentes una forma visual para la toma de decisiones. Para cierta información clave, como la ubicación en tiempo real del vehículo, se debe utilizar tecnología de visualización 3D para la visualización. 6 Requisitos para vehículos no tripulados de transporte de productos de acero Requisitos de los vehículos Los vehículos no tripulados deben cumplir los siguientes requisitos: a) Para facilitar el giro en diferentes tramos de carretera, cada par de ruedas debe poder controlarse de forma independiente. La longitud y el número de ejes deben basarse en el radio de la curva y número de ejes en el sitio. Factores como los requisitos de presión de la carretera y otros factores se determinan razonablemente; b) Tener capacidades de control electrónico por cable (by-wire) para realizar el control electrónico de diversos movimientos de vehículos no tripulados; c) Tener dos modos de funcionamiento, control remoto automático y manual, automático y manual. El cambio entre modos de control remoto es simple y confiable. En el modo de control remoto manual, el vehículo no tripulado tiene la capacidad de controlar manualmente los movimientos bajo carga; d) En el modo de control remoto manual, el control remoto tiene un botón de parada de emergencia del vehículo, y el botón de parada de emergencia es sensible y confiable; e) Cuando cambiar a manual En el modo de control remoto, se debe mantener el monitoreo de los latidos del corazón basado en la detección de distancia entre el vehículo y el control remoto. Cuando la distancia es demasiado grande, el vehículo no tripulado se detendrá automáticamente en caso de emergencia y mantendrá el estado de parada de emergencia hasta la recuperación manual; f) Tiene una función de visualización para mostrar los parámetros operativos básicos del vehículo, como kilometraje, electricidad, volumen de combustible, etc.; g) Instale un registrador de conducción de automóviles y cumpla con los requisitos de GB/T 19056-2012 "Car Grabadora de conducción". El método de navegación debe seleccionarse según la configuración del equipo y las condiciones del sitio. Es recomendable utilizar el posicionamiento láser como método principal y la guía magnética y el posicionamiento Beidou como complementos para integrar múltiples datos de posicionamiento para realizar una verificación mutua y tolerancia a fallas, mejorar la precisión y la credibilidad del posicionamiento y evitar que la anomalía de un solo sensor de posicionamiento cause estado de posicionamiento poco confiable. Requisitos de seguridad 6.3.1 Requisitos de la función de detección de obstáculos La función de detección de obstáculos debe cumplir los siguientes requisitos: a) Instalar topes de obstáculos de contacto y dispositivos de detección de obstáculos que se aproximan en la dirección de marcha principal y en dirección inversa; b) Topes de obstáculos de contacto El ancho de instalación debe ser mayor que el ancho de la estructura principal del vehículo. Cuando colisiona cualquier posición del obstáculo de contacto, el vehículo de transporte de productos de acero no tripulado debe dejar de funcionar inmediatamente y mantener un estado de parada de emergencia; c) Se puede utilizar un láser como detector de obstáculos que se aproxima dispositivo El ancho del rango de detección de radar, visión artificial, ultrasonidos y otras tecnologías de detección tecnológica debe ser mayor que el ancho de la estructura principal del vehículo. La distancia de detección de obstáculos en la dirección del movimiento debe establecerse razonablemente en función de la velocidad en tiempo real del vehículo, la distancia de frenado y otros factores para garantizar que el vehículo se detenga antes de que el obstáculo entre en contacto con el amortiguador de obstáculos de contacto; d) En la función de monitoreo de obstáculos, El personal debe ser El monitoreo mejora la sensibilidad de la percepción para garantizar que no ocurran accidentes de seguridad personal. 6.3.2 Requisitos de la función de parada de emergencia La función de parada de emergencia debe cumplir los siguientes requisitos: a) Los vehículos no tripulados deben instalar botones de parada de emergencia en ubicaciones convenientes (como las cuatro esquinas superiores de la carrocería del vehículo), y los botones de parada de emergencia deben ser sensibles y confiable; b) Vehículos Debe tener una configuración de valla electrónica de seguridad. Cuando la posición actual del vehículo no tripulado excede la valla electrónica de seguridad, activará automáticamente una parada de emergencia; c) El vehículo debe poder juzgar la desviación de la valla electrónica de seguridad. trayectoria de conducción. Cuando el vehículo se desvía de la ruta de operación, debe activar automáticamente una parada de emergencia; d) El vehículo debe poder juzgar la mutación periódica de las coordenadas de posición. Cuando la distancia entre la posición actual del vehículo y la posición de coordenadas previamente registrada es demasiado grande, debería activar automáticamente una parada de emergencia; e) El vehículo debe tener una función de monitoreo de velocidad. Cuando la velocidad del vehículo excede la velocidad segura preestablecida, debería activar automáticamente una parada de emergencia; f) El vehículo debe tener una función de monitoreo de latidos del corazón de comunicación. Cuando se agota el tiempo de comunicación entre el vehículo y el sistema de despacho de vehículos, la parada de emergencia debe activarse automáticamente; g) La sala de control del vehículo no tripulado debe tener un botón físico de parada de emergencia. Al presionar el botón de parada de emergencia se puede emitir una parada de emergencia. comando al vehículo. 6.3.3 La coordinación de seguridad requiere que cuando los vehículos no tripulados pasen por áreas sensibles como las intersecciones, habrá ciertos puntos ciegos de monitoreo debido a factores como la oclusión mutua de los vehículos. Es recomendable cooperar con el módulo de percepción de seguridad del sistema de capa de despacho. proporcionar visibilidad sobre el horizonte a los vehículos a través de equipos de detección de la superficie de la carretera percepción para garantizar la seguridad en la conducción. Para garantizar que varios talleres mantengan una distancia segura y evitar que fallas repentinas en la capa de despacho impidan el despacho general, es aconsejable establecer comunicación de vehículo a vehículo entre los vehículos operativos. Transmita datos como la identidad, ubicación, velocidad, carga y estado operativo del vehículo actual a todos los vehículos en funcionamiento. Cuando se considere que otros vehículos se acercan peligrosamente, debería activar automáticamente la parada. 6.3.4 Otros requisitos Además de los requisitos de seguridad anteriores, se deben cumplir los siguientes requisitos: a) Al cambiar automáticamente del estado de estacionamiento al estado de operación no tripulada, el vehículo debe emitir un sonido de advertencia de arranque (3 segundos o más). antes de circular; b) Los vehículos de transporte de productos de acero sin conductor deben elegir energía eléctrica pura y otras fuentes de energía con bajas emisiones contaminantes, y deben estar equipados con un sistema de recuperación de energía de frenado. 7 Requisitos de comunicación Comunicación de despacho de vehículos Todos los aspectos de la comunicación de despacho deben pasar por requisitos de seguridad de datos, y se deben utilizar certificados, tecnología de criptografía e informática confiable para construir una red de comunicación confiable. La red de comunicación entre los vehículos no tripulados y el sistema de despacho debe adoptar una comunicación de red inalámbrica como la red de comunicación móvil 5G y Wifi. Al adoptar redes de comunicaciones móviles 5G, se debe considerar el problema de la pérdida de información a través de las paredes causada por los requisitos de ancho de banda de espectro ultra grande de 5G. Se recomienda configurar redes basadas en habitaciones en interiores, como almacenes. La red de comunicación debe tener una función de redundancia de fallas. Cuando la red o el equipo de nodo de red importante falla, la red redundante o el equipo de nodo redundante pueden hacerse cargo del trabajo y aún respaldar el funcionamiento normal del vehículo de transporte sin conductor. La comunicación entre el sistema de capa de despacho y el taller de transporte de productos de acero sin conductor y la comunicación con otros sistemas (como los sistemas de videovigilancia) deben mantenerse separadas entre sí. Si hay señales de control que son sensibles a la naturaleza en tiempo real, se debe agregar un sistema de comunicación independiente adicional que pueda responder rápidamente. Se debe establecer un sistema de monitoreo y gestión de red para monitorear nodos importantes de la red para garantizar un funcionamiento fluido de la red. El botón de parada de emergencia del vehículo en la sala de control central debe establecer una comunicación inalámbrica independiente con el vehículo sin conductor para garantizar que el vehículo sin conductor se detenga y frene inmediatamente cuando se activa el botón de parada de emergencia. La respuesta de comunicación entre la capa de despacho y el vehículo se establece razonablemente considerando de manera integral la velocidad máxima del vehículo, la distancia mínima entre el vehículo y el límite de la carretera, etc., para garantizar que dentro del período máximo de demora, las posibles situaciones causadas por la percepción retardada del vehículo son seguros y controlables, y se debe activar la respuesta de tiempo de espera. Alarma de seguridad y activación de parada de emergencia. El programa principal de control del vehículo de comunicación en la carrocería del vehículo recibe la retroalimentación de los datos del sensor del vehículo en tiempo real. De acuerdo con el estado del vehículo, debe calcular dinámicamente la entrada de control requerida para que el vehículo complete el objetivo de conducción especificado. Después de enviar al módulo de ejecución de control de cables a través del bus CAN, debe rastrear la ejecución de cada módulo de control de cables. El vehículo no tripulado debe tener una función de monitoreo de los latidos del corazón para los sensores internos. Cuando la comunicación de los latidos del corazón se agota, debería activar automáticamente una parada. El tiempo de retardo de comunicación del sensor del vehículo debe establecerse razonablemente teniendo en cuenta factores como la velocidad máxima del vehículo y la distancia mínima entre el vehículo y el límite de la carretera para garantizar que las posibles situaciones causadas por el retraso en la percepción del vehículo dentro del El período de retardo máximo es seguro y controlable. 8 Requisitos del sitio Selección del sitio La selección del sitio debe cumplir con los requisitos de la planificación logística general de la empresa siderúrgica y realizar una comparación integral basada en factores como la dirección del transporte, la distancia de transporte y las condiciones de la carretera de los productos de acero. Por lo general, el lugar de transporte de los vehículos no tripulados se elige entre los almacenes de almacenamiento de productos de acero o entre los almacenes y los puertos de envío de salida de la fábrica. El diseño se basa en los principios de gestión conveniente, rutas logísticas fluidas, conservación de energía y separación clara de los límites de seguridad vial. El área de carga, el área de transporte y el área de descarga de vehículos no tripulados se planifican de acuerdo con la carga, descarga, y procesos de operación de transporte. Al mismo tiempo, el plano debe tener en cuenta las necesidades de transporte de los vehículos de transporte tripulados. Las carreteras sin conductores deberían tener funciones de cierre sin supervisión. Se deben instalar vallas de aislamiento a lo largo de la carretera y, al mismo tiempo, se pueden instalar puertas, puertas de seguridad y otras instalaciones para lograr un cierre no tripulado y un acceso abierto para operadores y vehículos tripulados. Los espacios de estacionamiento operativos para vehículos de transporte no tripulados deben diseñarse razonablemente en función de factores como el tamaño del vehículo no tripulado, el tamaño del área de carga y descarga y la ubicación del equipo de carga y descarga. Los puntos a evitar de los vehículos de transporte de productos de acero sin conductor deben planificarse razonablemente en función de la ruta de conducción real para evitar conflictos y entrelazamientos de rutas de múltiples vehículos. Los estacionamientos, los patios de mantenimiento y los lugares de carga y reabastecimiento de combustible para vehículos no tripulados deben establecerse y organizarse en lugares con una gestión conveniente y un acceso fluido; deben establecerse estacionamientos interiores en áreas con desastres meteorológicos graves y deben instalarse estacionamientos interiores en zonas muy frías. En entornos con ondas electromagnéticas, ondas dispersas, ondas ultrasónicas, electricidad estática y fuertes reflejos, se debe garantizar que el funcionamiento normal de los vehículos no tripulados no se vea afectado. La ruta de conducción de los vehículos no tripulados debe cumplir con los requisitos del radio de giro de los vehículos no tripulados, y la ruta principal de los vehículos no tripulados debe ser de dos carriles. Control de seguridad del sitio Al operar vehículos de transporte no tripulados, la vía de circulación debe estar cerrada y sin personal. Se debe establecer un control de barrera en el lugar donde los vehículos tripulados entran y salen del área de operación del vehículo de transporte no tripulado, y se debe instalar un control de bloqueo de puertas en el lugar donde el personal entra y sale del área de operación del vehículo de transporte no tripulado. El estado cerrado no tripulado del área de operación del vehículo de transporte no tripulado debe detectarse en tiempo real. Cuando se abren las puertas y las cerraduras de las puertas, el sistema de control y gestión de seguridad debe detectar que el estado cerrado se ha roto y, al mismo tiempo, debe detectar las operaciones en el área local donde se rompe el estado cerrado. El vehículo de transporte no tripulado debe recibir una orden de parada. Cuando hay tramos de carretera por donde pasan personas o vehículos tripulados en el área de operación de vehículos no tripulados de transporte de productos de acero, se deben utilizar puertas de barrera como medio de aislamiento para separar el tráfico tripulado y las operaciones de vehículos no tripulados. Se debe agregar control de enclavamiento con semáforos, pantallas de visualización y sistemas de transmisión en áreas críticas de intersección con y sin personas. Cuando el área de operación del vehículo de transporte de productos de acero no tripulado es grande, el área debe dividirse en múltiples áreas pequeñas utilizando puertas de barrera para facilitar la gestión del sitio. Dentro del área de operación de los vehículos de transporte de productos de acero no tripulados, se deben especificar diferentes velocidades de conducción para los vehículos de transporte no tripulados en diferentes secciones de la carretera en función de las condiciones reales de la carretera y los requisitos de seguridad. El equipo anfitrión de la puerta de barrera en el sitio debe tener una estructura de seguridad mecánica anti-reversa (cerradura mecánica de seguridad) en el interior. Debe garantizar que incluso después de retirar todos los equipos de motor y dispositivos de frenado eléctricos, las barandillas no se caerán automáticamente, lo cual es seguro. y fiable. Las puertas de barrera deben tener funciones de control remoto y abrirse y cerrarse automáticamente según las instrucciones del sistema de despacho. Los postes de las cercas de las puertas deben ser fáciles de desmontar e instalar, y deben poder soportar fuertes vientos superiores al nivel 10 cuando se utilizan en zonas portuarias. Cuando la ruta de conducción de un vehículo de transporte no tripulado se acerca a una barrera que no está completamente abierta, el vehículo de transporte no tripulado debe tener una función de estacionamiento automático, o la puerta de barrera debe tener una función de apertura automática para evitar que el vehículo de transporte no tripulado choque con el Puerta de barrera en estado cerrado. Se deben instalar vídeos de vigilancia en lugares clave, como intersecciones y plazas de aparcamiento.
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2022T/CISA 232-2022 Requisitos técnicos para el sistema inteligente de gestión y control de vehículos no tripulados de transporte de productos siderúrgicos en la industria siderúrgica