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5G无人车:宝钢运输作业“新姿势”

来源:新民网--企业资讯     编辑:张晓     2020-01-15 14:40 | |

  12月的上海,颇为寒冷,在毗邻长江的码头上尤为如此,寒风不时从江面吹来。行驶在宝钢股份上海宝山基地的一辆辆蓝色的无人驾驶重载框架车不为寒风所动,总能稳稳地沿着预定的路线,不断地从宝钢股份宝山基地产成品物流智能仓库(一期)将待装船的成品卷材运出,送往附近的宝钢全天候成品码头。

  这是我国冶金行业首次投入工业化应用的最大载重公路无人驾驶车辆,也代表着宝钢股份与中国电信携手推动的5G工业互联网合作应用的丰硕成果。


物流“超级特种兵”来了

  宝钢股份宝山基地产成品物流智能仓库(一期),铺满了银色的成品钢卷,无人吊机的“钢爪”从天而降,将钢卷抓起后精准地摆放在指定的运输框架上。6万平方米的占地面积,每天10万吨的钢卷周转量,却没有人声鼎沸的喧哗。因为接下来负责将钢卷送出仓库的并不是人工的司机,而是搭载电信5G信号的AGV(自动导引运输车),真正的无人驾驶。

  乍一看,也许你很难相信这是一辆车。12米长的车身“没头没尾”,几乎就像一辆平板车,因为驾驶舱已经不复存在。那它凭什么被称为物流“超级特种兵”的呢?

  装上钢卷后,无人车就准备启动运行。车轮上的平板先是缓缓升起,又缓缓回落。随着“无人车提示,请注意避让”的声音不断从车内传出,无人车开始后退,逐步接近装载着钢卷的运输框架,最后整个车身恰到好处地从框架底部穿过。就这样,无人车完美地将整个运输框架托举起来,下一步就是把超过120吨重的钢卷送往附近的宝钢全天候成品码头,发给全球的客户。

  这里是国内最大的无人化钢材成品仓库,大小约为5个足球场,也是国内率先完全依照无人化、信息化标准设计的仓库。俯瞰仓库全景的指挥中心里,“产成品物流智能管控中心”的大屏上显示了实时的产成品库存量、车辆运行情况以及预警信息等内容。中国电信上海公司政企部客户经理徐涌纲表示,现在投入使用的无人车一共有7辆,未来他们的目标是取消所有的外发车,最终配备的无人车将超过130辆。


让“拉卷”摆脱危险

  为什么中国电信与宝钢股份选择钢卷运输作为5G改造场景?原因在于这一环节始终存在挑战。

  过去,是由传统挂车来运输钢卷,但夜间光线环境不佳,会导致运输工作难以开展,同时挂车司机在夜间也容易感到疲劳,容易出现工作疏忽,导致交通事故。要知道,平均每个钢卷的重量达到20吨,一旦发生事故后果不堪设想。所以,业内一直有“穷死不拉管,饿死不拉卷”的说法,以形容钢卷运输的危险性。另外,仓库、码头与车队管理之间也是完全割裂的,导致企业无法对车队精确调度以满足运输的精细化管理。

  现在经过5G+AGV的整体改造之后,上述难题都逐一得到了解决。

  中控系统根据订单调度指令,通过激光扫描判断钢圈方位,并指挥行车自动抓取,再根据自动计算的最优位置,摆放在指定运输框架上。无人车在托举钢卷时,与运输框架的定位误差不超过4厘米。由于采用电信的5G网络回传高清视频信号,实现了车辆路径规划与轨迹控制。指挥室随时可结合需求,发出指令做出决策,譬如随时发布自由行驶、跟车、变道、停车、穿框架、停车入位、多车调度及避让等指令,实现了高精度、高智能的自主导航与无人驾驶作业。


5G+黑科技显威力

  与此同时,准备迎接钢卷落地的宝钢全天候成品码头上也是“空无一人”,停驻在此的货轮正敞开“大肚”等待钢卷被送进船舱。无人车悄然驶来,不需要任何人为干预就稳稳地停靠在船舷旁的指定位置。

  这是因为地面上装有预设的引导磁钉,配合安装在车头的“视觉摄像头”,无人车可通过视觉识别路面引导线和预设条形码,获取车辆横向纵向位置,精度可达20厘米。再加上车辆配备的三维激光雷达,能对周围环境进行扫描,建立三维地图,获取当前位置的经纬度数据,精度可达1厘米。同时,无人车还采用了防撞激光雷达,可防止车辆在行车及装卸框架时发生碰撞。融合了5G+无人驾驶视觉感应系统以及5G+超声波碰撞感应系统后,夜间作业就不再是一道壁垒,无人车可以24小时持续工作。

  借助5G低时延、高带宽的特性,从仓库到码头,整个厂内物流过程在指挥中心完全透明化、实时化,各部门可以对计划把握得非常精准,与车队的调度完美衔接。针对运输车的无人化改造贯通了以往独立运行的无人仓库与无人码头,所有环节构成了一个完整闭环,避免了人为误操作产生的事故风险。目前,第一批搭载电信5G 信号指路设备的7辆蓝色无人驾驶重载框架车已经成为宝钢股份上海宝山基地运输成品卷材的主力军。


运营效率显著提升

  自从宝钢股份上海宝山基地采用无人驾驶重载框架车后,显著降低了运营成本,提升了物流运输效率。目前,卷材仓库的人员配置已经从同等面积传统仓库的130人减至30人以内,节约了仓储费用约1亿元,充分体现了运用5G等工业互联网技术带来的优越性。由于采用了电信5G网络为无人驾驶重载框架车导航指挥,平均单卷作业时间为3分30秒,远低于人工作业时间,卷材装运的自动化效率大大提高。

  在中国电信上海公司技术人员的精密测算和部署下,无人驾驶重载框架车通过车内加载的5G CPE,进行实时高清视频回传,帮助运营中心对成品卷材的无人装载与运输进行集中指挥。

  为了解决车载数据,项目采用了SA网络下的MEC(边缘计算)部署方式,UPF下沉到用户侧机房,实现本地业务和公共业务分流。同时,利用2.1GHz频段作为补充发送上行数据,实现上行全时隙发送。使得小区近点区域速率提升20%,远点区域速率提升5倍以上。MEC架构可将5G无线网络和企业网打通,从而保持企业业务本地化,一方面避免了路由迂回,另一方面强化了本地传输内容的安全性,便于开展相关增值服务。

  在2019年6月上海2019年世界移动通信大会上,中国电信和华为公司联合提出了5G“超级上行”解决方案,可实现TDD/FDD协同,高频/低频互补,时域/频域聚合,进一步提升数据的上行能力,降低时延。徐涌纲表示,如果将来在无人车项目中应用“超级上行”,就不再需要地面上的引导磁钉了,可以通过北斗实现更精准的厘米级定位。



















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