Automatyczne systemy wspomagania dobijania statków do nadbrzeża
W transporcie morskim w głównej mierze wykorzystywane są duże kontenerowce i tankowce, których przeładunek i cumowanie wiążą się z dużym ryzykiem. Uczestnicy finansowanego ze środków UE projektu DOCKINGMONITOR (DockingMonitor - development of automated combined berthing aid and drift monitoring system for large ships, particularly oil and LNG gas tankers) zdecydowali się więc podjąć walkę z wyzwaniami w zakresie dokowania statków i przeładunku towarów. Wspólnie stworzyli system do wspomagania dobijania do nadbrzeża i monitorowania dryfu, usprawniający wspomniane procedury i zmniejszający występujące ryzyko. Obecnie używane systemy wymagają czujników rozproszonych rozmieszczonych w całym doku. Konsorcjum łączące partnerów z Danii, Niemiec, Włoch i Norwegii zaproponowało zupełnie inne rozwiązanie – przenośny system do pomiaru odległości (inaczej urządzenie monitorujące dokowanie), który pozwoli pokonać istniejące ograniczenia. Zespół zaprojektował nowy, bazujący na technologiach przetwarzania obrazu system monitorowania dryfu zacumowanych statków, śledzący ruch tych statków podczas przeładunku na podstawie wskazań skanera laserowego mierzącego odległość. Prace rozpoczęto od zdefiniowania podstawowej koncepcji i określenia wymagań względem systemu kamer umożliwiającego pomiar dryfu. Następnie zespół zebrał informacje i uściślił specyfikacje dotyczące obudowy urządzenia monitorującego dokowanie oraz proponowanych technik monitorowania i sterowania. Zdefiniowano też specyfikacje różnych innych podsystemów. Badacze przeanalizowali różnego rodzaju algorytmy pomiaru przemieszczeń i do dalszych badań wybrali te najbardziej odpowiednie. Zweryfikowano też różne możliwe koncepcje pozwalające uzyskać ostre i równomiernie doświetlone zdjęcia kadłuba statku niezależnie od jego ruchów. W następnej kolejności zespół DOCKINGMONITOR opracował protokoły komunikacji między kamerą a sprzętem oraz algorytmy przetwarzania obrazu. Po zaopatrzeniu się w niezbędny sprzęt oświetleniowy i optyczny badacze przeprowadzili testy działania z użyciem systemu zrobotyzowanego i makiety kadłuba. Członkowie konsorcjum rozwinęli koncepcję urządzenia monitorującego przemieszczenia poprzeczne, budując specjalny skaner laserowy 2D i wykorzystując gotowy wskaźnik laserowy. Testy w rzeczywistych warunkach z wykorzystaniem skanera 3D przeprowadzono w porcie w Oslo. Dzięki współpracy z norweskim portem Nyhamna badaczom udało się zebrać informacje wpływające na weryfikację całego systemu. Działania te doprowadziły do powstania prototypu obejmującego system wizyjny, lasery, sterowniki elektroniczne oraz konstrukcję mechaniczną. Na koniec zespół sprawdził poprawność systemu, wielokrotnie powtarzając próby, aby upewnić się, że pomiar prędkości i przemieszczeń statku jest wystarczająco dokładny. W skrócie, system zwiększa stopień automatyzacji portu i natychmiastowo przesyła dane do komputerów stacjonarnych i urządzeń przenośnych obsługiwanych przez operatorów. W razie zagrożenia wypadkiem system alarmowy informuje operatorów znajdujących na statku oraz na nadbrzeżu. Oczekuje się, że ta nowa technologia znacząco zwiększy bezpieczeństwo portowe, zminimalizuje zagrożenia dla środowiska, usprawni procedury dokowania oraz ograniczy występowanie problemów z przeładunkiem.
Słowa kluczowe
Tankowce, dobijanie do nabrzeża, przeładunek, urządzenie monitorujące dokowanie, skanowanie laserowe
