试论自动化码头岸边集装箱起重机控制技术

丁家宇

摘要：研究起重机的自动化控制技术，适用于自动化的运营码头，在自动化码头上可以自动监控各设备运作状态，并使用远程的控制信息系统及使用自动处理系统，可以实现在码头岸边利用自动化设备来实现无人化的操作，会大幅度提高起重机的运行效率，也提高了码头货物装载运输的效率。

关键词：岸边集装箱 起重机 自动集装码头 控制技术

引言

随着国内船舶业逐步向大型轮船的方向发展，因此要增强码头货物装载效率，使用自动化设备可以提高后装载运输效率，而且能够缩减人工搬运的成本。近年，国家政府部门要求码头实现环保节能的运作，自动化的设备就很好的实现了绿色节能环保的应用效果。自动型的码头设施设备比较安全可靠，运营成本可控，这些特征就成为综合码头的发展方向，使用起重机设备。由于起重机可以提升和装卸大型的大宗货物，成为了码头上的关键设施。

一、自动化岸桥控制系统

使用自动的设施设备来控制码头上岸桥，如图 1所示，让自动系统会成为码头中的核心中枢，来负责数据的传输，上传下达。在实际的码头运作中，会有岸桥系统、目标系统、吊具检测系统，这些系统会实现数据的交融交织。

（一）与 MS信息交互

自动岸桥系统会直接接收 MS系统给出的自动化指令，并且将这些信息进行分解，传输给不同的起重机设备。在岸桥系统上就能够用单机的方式来反馈信息，直接传输给 MS系统，在岸桥的货物装卸作业中，码头上所有作业都会从岸桥系统中提取信息之后，再用 MS系统去逐条发送给每个小车，这些运货的车辆在接收指令之后再执行，将反馈信息实时的发传送给 MS系统。

MS系统就会接收，小车发送来的指令，由自动安全系统来纠正。将这些质量信息按照一定矫正规则之后，在发送至 PLC系统由小车内 PLC系统来完成各项指令[1]。

（二）与岸桥内部各系统相互交互衔接

ACCS与 SDS、TDS等相关的信息系统进行交互控制，门架小车为全自动运行 SDS，可以通过检测安装在吊顶上的红外结构光源来测算之后在吊具上。获取吊具空间信息和吊具的姿态信息之后，再将这些数据信息都传送给自动安全系统、自动控制系统能够控制各类小车时，小车可以精准快速方式来运作，这会极大促使设备运转效率和设备的运转，使安全性得到显著的提升。

TDS可以使用检测设备来检查集装箱无人运输车等相关设备，来提取信息传送给自动控制系统之后，系统在发送指令来给这些设备质量信息，可以在系统内部精准去确定各设备的位置信息。

（三）按桥标称的信息及安全保护

在码头岸桥式设备上，要针对于岸桥具体位置做好参数设计，在一些运输的小车上要确定好位置信息之后，再由安全系统去完成数据的处理，使用无人车平台内部。用多种代码来替换，在岸桥上要设置一定的防撞保护装置，主要是给小车设置安全防护装置，给主小车和门架，小车都安放防护的装置。

（四）平台管理

在码头货物的装载过程中，使用双小车岸桥来进行集装箱的装卸，大多数集装箱都要通过中转平台来在轮船一侧及码头堆场之间装卸货物。因此，中转运输平台也比较关键，在码头上，大多数集装箱都要进行锁头的拆卸，同时还要做好集装箱的精准确认等相关操作。

二、逻辑控制系统

在码头上岸桥设施上，要设计逻辑系统，在日常的货物装载中，码头上部分运输小车，在接收按桥系统发布质量信息时，来自动化的运行。在发送常规性指令之后，可以自动形成集装箱环的排位信息，之后由司机去完成对集装箱的抓取的相关操作，其余操作都可以由按自动系统来完成。逻辑控制系统是自动化系统中的执行层，它可以让设备自动运作，而且拥有最新型自动化技术。

（一）自动学习排位功能

排位功能主要是让小车通过自主学习来自动排位，免去的人员事务数据信息更新工作。排位是指根据轮船船头位置，及根据集装箱长宽高体积信息和小车的具体位置，来自动测算出各排位的小车位置信息，并且还要对测算出来的最大成交值，做好合理的控制，避免出现测算数据的出错。排位信息更新是指要结合输入当前的排位号及排位范围，手动更新范围内部所有排位位置信息，并且应用实际位置来纠正排位的误差，进而提高对象到位精准度，而且还可以通过选择适用的相位间隔宽度，来选择恰当的位置信息[2]。

（二）自动抓箱及放箱的功能

司机通过接收到自动化的指令之后来自动调取设备，当小车接入到系统内部发送的质量信息就会自动去运行到集装箱位置之后，由司机去操控设备来抓起集装箱。小车也会自动地运作，之后再从轮船自动放入的码头一侧，由小车自动回到停车位上。当小车在回到停车位之后，接收到发送的指令，可以继续执行下一条指令，当小车接收到系统内部发送的装船指令信息之后，就可以自动运行，自主抓取中转平台上的集装箱。再将其运送到轮船一侧，司机只是用手动去操作，放箱就可以完成操作，使用这种方式大幅度缩减人员的工作量，而且可以使得车辆自动化的运作。

三、远程岸桥监控系统

远程岸桥是当前自动化岸桥的监控，分别在实际运作中会监督这个安全的运作状态，包含了下达一部分的操作质量信息和运行状态及单机故障和按桥的实时信息。如果设备停止运作，这时码头工作人员就可以通过该系统去判断出指令层面的单机故障，避免造成停机，要根据相关信息及时作出一定的反应决策。

在集装箱装卸时，单独安全会做作业整体，如果等级故障影响范围比较有限，使各项的作业任务，就都要由设备调动员去调整。工作人员要將设备故障带来影响控制在最小的水平，使用自动控制系统，这时暗桥会成为自动化系统的一个关键点。大多数的信号都会被一些子系统的收集，单机故障引起，反而会阻止设备运转，运行时间的增长而产生更多的叠加，在自动系统内部，可以精准的去判断故障，快速的处理故障，使得系统运行安全性更高。

自动化的码头能够确定好发生设备故障产生的逻辑，可以极快的去消除各类设备的误报问题。在自动化的运行系统中，人机界面在合理可以确保人员合规的操作各项设备，精准判别故障的位置。自动化系统内部人机界面能够设置故障数据的统计工作，而且可以高速协调维修人员了解各个单机设施设备的运作状态。

四、远程操作系统

在码头上的岸桥车设备的操作上，实际货物装载，无需岸桥的操作司机深入到现场来操作，只需要在远程的操作电脑上去使用手柄，就可以完成所有的操作工作任务，这就大幅度地提高了司机操作的安全性，也减少了司机操作的事故发生。

（一）远程操作站

在楼宇内安装通信和监控的设备，通过有线的通信直接将码头与办公楼内部的设备进行连接，通过使用远程操控站来获取信息，同时远程操控站还具备司机室的使用功能，司机可以使用手柄来直接去操控起重机设备。在起重机设备上安放摄像头，工作人员在远程的办公室内，通过显示大屏就可以发现起重机设备运作的实时状态，以便可以发现设备的运行状态信息，发现设备的故障位置，及时告知维护人员故障的详细信息，以便能够让工作人员快速的将故障消除，使起重机设备正常运作。

（二）CCTV系统

在系统监控上，使用大量的监控摄像机，给起重机设备不同的位置如前后大梁、小车架等位置多安装摄像头，将所有摄像头的信息集成于监控室内部显示大屏上。再将数据集传送给远程操控站，这样就能够给远程操控人员提供更全面，更加直观的起重机或者信息操控人员会面临面对直接的主画面来智能切换[3]。当起重机吊装上升，就会显示出设备的运行信息，当大车要左右运动，画面就会切换至大车的左右两侧。

（三）HMI辅助设备

将司机操作频繁的按钮都安装在 HMI的装备上，这样就提高了操作便捷性，也使得操作时更加美观，减少了误操作的问题，而且提高了整个系统运行的安全性。

五、结束语

自动化的码头使用自动控制系统来吊装集装箱设备，相比过去传统的集装箱吊装方式，自动化可以大幅度压缩码头上人员成本，而且提高了操作的精准度，减少了安全事故。利用岸桥来实现货物的装载，在安全运行中，安装自动化的安全系统，使用远程监控系统，远程的自动控制系统及故障系统会大幅度提高安全作业操作效率，而且能够进一步提高码头的整体运转效率。国内集装箱船舶的大型化发展，运输量逐年增大，并且码头的吞吐量也逐年提高，因此对于提高码头内部的装卸效率有更高的要求。传统单吊具的吊装方式难以满足现有码头装卸量及增长需求，使用吊桥内的双吊机的装卸作业方法得到了普及，使用双吊具吊装方式具备实用性，操作便捷性提升方面有明显的优势效果，因此自动控制技术已经在国内有广泛的应用。码头运营企业引入自动化的控制系统，在起重机设备内部嵌入系统，以便可以提高设备运转效率，减少码头人员数量，降低码头货物装卸的人力成本。

参考文献：

[1]陈建明，陆逸东.自动化码头岸边集装箱起重机双吊具作业工艺[J].港口装卸，2019，000（001）：67-70.

[2]赵斌，马矜.自动化码头岸边集装箱起重机控制技术[J].港口装卸，2019（5）.

[3]黎志勇，罗勋杰.自动化岸邊集装箱起重机调试过程与方法 [J].港口装卸，2019，000（001）：20-22.

（作者单位 ：上海振华重工（集团）股份有限公司 ）

猜你喜欢起重机控制技术沿海地区高速铁路桥梁 CRTS I 型双块式无砟轨道施工控制技术研究中国水运(2022年4期)2022-04-27蛋鸡育雏育成舍环境控制技术家禽科学(2021年4期)2021-06-29TiN夹杂物形成机理研究与控制技术科技创新导报(2021年31期)2021-05-10起重机电气管理方案浅谈中国电气工程学报(2020年12期)2020-10-27起重机接地检验常见问题分析名城绘(2019年10期)2019-09-10电气自动化控制技术在电力系统中的应用研究知识文库(2018年16期)2018-05-14高速列车车内噪声预测与控制技术研究智富时代(2018年12期)2018-01-12高速列车车内噪声预测与控制技术研究智富时代(2018年12期)2018-01-12象形起重机设计(2017年13期)2017-10-31中国首次承担制订起重机国际标准企业文明(2016年8期)2016-05-14