一种基于UE5的防撞系统及方法与流程

本发明涉及一种基于ue5的防撞系统及方法，属于港口防撞。

背景技术：

1、在传统港口装卸作业中，主要是司机现场手动操控卸船机、装船机进行作业，通过人眼识别，避免卸船机抓斗、装船机溜筒和船壁碰撞，然而受司机长时间精力高度集中、码头水位变动、船体外形、船体吃水深度、视线等影响，可能导致碰撞事故发生，需采用更加有效、科学、合理的防范措施，避免作业过程中，装船机和卸船机和船体发生碰撞以免导致重大事故，是关键难点。

2、目前，现场司机仅靠自身视觉为主要识别手段，判断作业过程中装卸作业中抓斗/溜筒位置，并且司机室处于高处，很难判断船体与抓斗/溜筒之间的距离，并且长时间精力高度集中的作业导致精神疲劳，容易造成误判，存在生产作业的安全风险。虽然，智能化操控技术日益成熟，通过将司机室移到后端远程操控中心并辅助以全自动操控手段，大幅度降低司机劳动强度，但并不能完全取代人工操控，在后端远程操控中心操控时，装船机、卸船机的作业过程抓斗/溜筒以及船体状态只能通过多个监控视频进行判断，与大机现场司机室作业环境以及视觉范围相差甚大，影响操控精度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于ue5的防撞系统及方法，解决现有技术中存在的防撞的难度高、有效性低等问题。

2、为实现以上目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种基于ue5的防撞系统，包括：

4、生产可视化模块，用于通过ue5技术模型对场景进行三维建模得到三维虚拟码头，在三维虚拟码头中进行管理交互，按照各控制系统数据的采集频率进行作业页面的动态更新；

5、物联网平台模块，用于连接自动控制系统，采集其中plc、各传感单元的信息数据，根据所述信息数据将码头划分为船舶、设备、环境和自动化作业四个类别进行合并分类管理，进而形成码头控制数据资源池；

6、数据模型分析模块，用于根据所述三维虚拟码头和预先构建的ai防撞预警分析模型，分析得到防撞预警信息，通过可视化手段将防撞预警信息反馈给用户，所述ai防撞预警分析模型根据所述码头控制数据资源池提供的数据构建和预先训练。

7、结合第一方面，进一步的，所述场景包括大机设备作业动态、运输设备作业动态、辅助设备作业状态、船舶状态和建筑物，所述三维建模为1：1等比例建模。

8、结合第一方面，进一步的，所述生产可视化模块以图形、图表和/或弹窗的方式在三维虚拟码头中进行管理交互。

9、结合第一方面，进一步的，所述大机设备作业动态包括卸船机作业动态和装船机作业动态；

10、所述ai防撞预警分析模型通过以下方法构建：获取码头数据资源池中的数据信息，所述数据信息包括卸船机作业动态数据和装船机作业动态数据，根据所述数据信息，通过设备状态监测系统、装船机自控系统、卸船机自控系统和环境监测系统联合构建。

11、结合第一方面，进一步的，所述数据集成分析模块还用于根据各设备的作业动态积累历史数据，利用所述历史数据逐步完备关键信息类别和各设备的系统预警分析模型，进而完善所述生产可视化模块的可视化展示内容。

12、结合第一方面，进一步的，所述生产可视化模块还用于支持ue5界面和操作界面的联动，所述联动包括：

13、当用户通过操作界面远程操作卸船机/装船机作业时，能够调用ue5界面显示船舱模拟仿真作业情况；

14、用户通过操作界面远程操作抓斗/溜筒进入船舱后，当所述ai防撞预警分析模型分析出抓斗/溜筒和船壁有相撞趋势时，通过ue5界面反馈防撞预警信息给操作界面，提醒用户减缓/停止操作，当所述ai防撞预警分析模型分析出抓斗/溜筒和船壁相撞时，通过ue5界面反馈报警信息给操作界面，提醒用户停止操作。

15、结合第一方面，进一步的，所述物联网平台模块通过工业控制协议连接自动控制系统。

16、结合第一方面，进一步的，所述数据模型分析模块在数据ai防撞分析的过程中，通过不断扩充训练集与测试集，并结合其连接的各对接系统的信息训练ai防撞预警分析模型，不断提高ai防撞预警分析模型的精确度。

17、第二方面，本发明还提供了根据第一方面任一项所述系统的一种基于ue5的防撞方法，包括：

18、通过ue5技术模型对场景进行三维建模得到三维虚拟码头；

19、采集自动控制系统中plc、各传感单元的信息数据，根据所述信息数据将码头划分为船舶、设备、环境和自动化作业四个类别进行合并分类管理，进而形成码头控制数据资源池；

20、根据所述三维虚拟码头和预先构建的ai防撞预警分析模型，分析得到防撞预警信息，通过可视化手段将防撞预警信息反馈给用户，所述ai防撞预警分析模型根据所述码头控制数据资源池提供的数据构建和预先训练。

21、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

22、本发明提供的一种基于ue5的防撞系统及方法，通过结合ue5技术，对码头场景进行三维建模，将码头作业动态仿真至生产可视化模块中进行显示，能够将船舱舱口数量、船体形状、舱口大小、船舱深度、卸船机及抓斗、装船机及溜筒等关键点进行还原，结合采集到的数据(比如当天作业水位、风向等信息)真实还原生产作业环境，为司机提供准确、关键且更多样的信息提醒，帮助司机可以更加专注于生产作业操控，有效降低司机的精神劳动强度，减少大机与船舶碰撞的风险；生产可视化模块结合视频监控功能，并且通过实时采集现场信息，利用码头控制数据资源池构建ai防撞预警分析模型，判断当前情况下的碰撞风险，并反馈给司机进行提醒，当即要求司机停止作业，以防意外危险发生。

技术特征：

1.一种基于ue5的防撞系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于ue5的防撞系统，其特征在于，所述场景包括大机设备作业动态、运输设备作业动态、辅助设备作业状态、船舶状态和建筑物，所述三维建模为1：1等比例建模。

3.根据权利要求1所述的一种基于ue5的防撞系统，其特征在于，所述生产可视化模块以图形、图表和/或弹窗的方式在三维虚拟码头中进行管理交互。

4.根据权利要求2所述的一种基于ue5的防撞系统，其特征在于，所述大机设备作业动态包括卸船机作业动态和装船机作业动态；

5.根据权利要求1所述的一种基于ue5的防撞系统，其特征在于，所述数据模型分析模块还用于根据各设备的作业动态积累历史数据，利用所述历史数据逐步完备关键信息类别和各设备的系统预警分析模型，进而完善所述生产可视化模块的可视化展示内容。

6.根据权利要求1所述的一种基于ue5的防撞系统，其特征在于，所述生产可视化模块还用于支持ue5界面和操作界面的联动，所述联动包括：

7.根据权利要求1所述的一种基于ue5的防撞系统，其特征在于，所述物联网平台模块通过工业控制协议连接自动控制系统。

8.根据权利要求1所述的一种基于ue5的防撞系统，其特征在于，所述数据模型分析模块在数据ai防撞分析的过程中，通过不断扩充训练集与测试集，并结合其连接的各对接系统的信息训练ai防撞预警分析模型，不断提高ai防撞预警分析模型的精确度。

9.根据权利要求1-8任一项所述系统的一种基于ue5的防撞方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种基于UE5的防撞系统及方法，属于港口防撞技术领域，包括生产可视化模块用于通过UE5技术模型对场景进行三维建模得到三维虚拟码头，在三维虚拟码头中进行管理交互，按照各控制系统数据的采集频率进行作业设备运动状态的动态更新；物联网平台模块用于连接自动控制系统并采集其中PLC、各传感单元的信息数据，根据信息数据将码头划分为四个类别进行合并分类管理，进而形成码头控制数据资源池；数据模型分析模块，用于根据三维虚拟码头和预先构建的AI防撞预警分析模型分析得到防撞预警信息，通过可视化手段将防撞预警信息反馈给用户，AI防撞预警分析模型根据码头控制数据资源池提供的数据构建；本发明实现有效防撞。

技术研发人员：梁涛,张亮亮,黄小刚,徐小灵,段普方,王健,金海东,徐宁,张子龙
受保护的技术使用者：江苏兴旺物流有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15