岸橋關路無人化作業可行性措施

2019-06-27 01:48:48 科技創新與應用2019年8期

劉長興

摘? 要:改革開放后,我國經濟呈現了高速增長的態勢,國際貿易也日益頻繁,在此背景之下,港口貨運量也不斷增長,港口機械化程度也在不斷提高,但隨之而來的,還有安全管理上的問題。文章介紹了集卡定位系統、智能理貨系統、集裝箱扭鎖工作站這三種措施,以此來探討港口岸橋關路無人化作業的可行性,降低作業人員的安全風險。

關鍵詞:岸橋作業;無人化;集卡定位;智能理貨;扭鎖工作站

中圖分類號:U695? ? ? ? ? 文獻標志碼:A? ? ? ? ?文章編號:2095-2945(2019)08-0128-02

Abstract: After the Reform and Opening up, China's economy has shown a trend of rapid growth, and international trade is becoming more and more frequent. In this situation, the volume of port freight is also increasing, and the degree of port mechanization is also increasing, but with it, and there are security management issues. This paper introduces three measures: card positioning system, intelligent tally system and container twisting lock workstation, in order to explore the feasibility of unmanned operation of Qiaoguan Road at port and reduce the safety risk of operators.

Keywords: quayside crane operation; unmanned; collecting card positioning; intelligent tally; twisting lock workstation

引言

隨著港口裝卸技術的不斷提高,碼頭集裝箱裝卸設備也在不斷的更新與優化,其中較為常見的設備有:岸邊集裝箱起重機、門機、輪胎式起重機、正面吊、堆高機等共同組成的一種港口裝卸機械組合[1]。岸邊集裝箱起重機通常被人簡稱岸橋,是一種復雜而又全面的裝卸設備,也是目前人們工作中研究和探討較多的一種,岸橋吊具或集裝箱所經之路通常簡稱為關路。

1 集裝箱裝卸作業流程

目前集裝箱卸船的一般流程如下:船靠岸后,通過岸橋對船上的集裝箱進行吊裝,勞務人員人工定位集卡車后將集裝箱放上集卡車,理貨人員對集裝箱進行登記核對,然后再由勞務人員在集裝箱底部拆/裝集裝箱扭鎖,而后運送到堆場內,再通過龍門吊進行吊裝堆垛。裝船流程則是將此順序顛倒,不再贅述。

2 集裝箱裝卸作業風險

2.1 墜物風險

在進行集裝箱裝卸作業時,岸橋機下作業人員所處的位置大部分位于關路下方,一旦發生鋼絲繩斷繩、吊具旋鎖脫離、高處螺栓疲勞剪斷、金屬構件疲勞脫焊/撕裂等高空墜物事故,很容易造成作業人員的傷亡。

2.2 遇溺風險

進行裝卸作業時,經常在碼頭和船附近行走,會有意外落水導致遇溺的風險。

2.3 墜落風險

進行集裝箱轉鎖的裝卸操作時,作業人員需要上到集裝箱頂,逐層進行操作,遇到搖晃或是繩索斷裂等異常情況,作業人員會有從集裝箱頂跌落的風險。

2.4 車輛傷害風險

運送集裝箱需要用到碼頭集卡車,在進行人工的集卡定位時,集卡駕駛員往往需要反復多次才能準確定位,不僅容易出現視野受阻、疲勞駕駛等異常情況,裝卸貨時附近又聚集了大量的工作人員和作業車輛,這種情況下容易撞傷附近的作業人員或者撞上其他車輛。

3 風險防范措施

綜上所述,集裝箱裝卸作業過程中出現的風險危害大部分是由于作業人員處于危險區域造成的,而隨著技術的不斷發展,目前已經出現一些新技術來解決此類問題,讓作業人員不必在高危區域進行集裝箱裝卸作業。

3.1 集卡對位系統

一直以來,岸橋吊具與集卡之間對位都是根據工人擺放定位桿或者反光錐為參照物,供集卡駕駛員的目測對位,駕駛員需要反復移動集卡車位置才能完成對位操作,不僅影響作業效率,同時也存在很大的安全隱患。近幾年來,集卡對位技術不斷發展,出現了許多提高作業效率的方法,例如基于光幕光電接受原理的對位系統、基于紅外光反射原理的對位系統、采用圖像軟件分析測距的對位系統等等,但這些還無法完全滿足裝卸集裝箱作業需求,存在無法多車道作業、無法適應異常天候情況等問題。

不過目前最新的岸橋集卡對位系統很好的解決了這些問題,采用激光掃描測距技術、模式識別和自動控制技術,能夠根據作業類型及時指示集卡司機調整停靠位置,做到集卡預先準確停在岸橋起吊位置,減少岸橋吊具對位集卡的時間,提高碼頭岸邊作業效率。該系統是在車道上方岸橋的橫梁上安裝一個云臺,云臺可以通過編程控制轉動角度,激光掃描測距儀就安裝在云臺上,對多條車道掃描測距(如圖1)。

對比傳統對位方式,激光掃描測距技術具有以下優點:

(1)集卡對位精度:<10cm,精準確定集卡停車位置。

(2)自動判斷集卡作業方向,支持多車道雙方向的集卡對位。

(3)無需工人人工定位,減少關路下作業人員。

(4)在集卡未停到位的情況下,對吊具下降采取限制措施,主動防護,以保證人車安全。

(5)能實現對45ft、40ft、雙20ft、單20ft集裝箱裝車和卸車的對位。

(6)對位信息通過四個LED顯示屏顯示,亮度和字幕大小滿足全天候工作。

3.2 智能理貨系統

傳統的理貨方式是由理貨員使用理貨終端、照相機等設備,在集裝箱裝卸現場露天作業進行數據采集,作業時不光需要面對烈日嚴寒等氣候,理貨時還經常需要上下集卡車架,勞動強度大、工作環境惡劣,很容易發生安全事故。

隨著計算機技術的發展,目前出現了一種智能理貨系統能解決傳統人工理貨問題。新型集裝箱碼頭智能理貨系統,主要由數據采集系統、數據傳輸系統、圖像識別系統、貝位識別系統等組成[2]。這套系統在實際作業中,先由數據采集系統來采集數據,其原理是通過多臺球體攝像機采集集裝箱和車頂號的圖像,之后通過數據傳輸系統傳輸拍攝到的圖像數據,再通過圖像識別系統和貝位識別系統識別出圖像中的箱號、車號、船圖貝位等信息。

對比傳統理貨方式,智能理貨系統具有以下優點:

(1)大部分理貨流程由計算機程序自動運行,工作效率大幅提升。

(2)節約人力資源。

(3)無需人員露天作業,沒有安全風險。

3.3 集裝箱扭鎖工作站

傳統的裝卸作業中,集裝箱裝船前需要在底部安裝轉鎖,卸船前則需要先拆下轉鎖,這一操作都是通過人工進行,平均一臺岸橋需要2名作業員來進行拆裝鎖這一重復性很強的機械操作,不僅耗費了大量人力,還埋下了不小的安全隱患,國內和國外發生了許多起拆裝鎖作業人員的傷亡事故,主要是高空墜物引起。

為了解決這一問題,目前已經有一些解決措施。這里要介紹的是集裝箱扭鎖工作站(如圖2),傳統作業模式中集裝箱裝卸船時扭鎖均在對應作業岸橋關路下,待集裝箱到位穩定后再由作業人員進行拆/裝扭鎖,而扭鎖工作站是把該工序移到作業岸橋的關路外,一般工作站設立在集卡車進口或出口處,作業員在工作站中進行拆/裝扭鎖工作,避開岸橋作業關路,遠離了高空墜物的高風險區域,實際生產中確實有效降低了事故發生風險。

4 結束語

隨著港口裝卸技術的不斷發展,岸橋關路無人化作業已是必然趨勢,這些新出現的技術投入實際使用后,不僅節約了大量人力成本,提升了集裝箱裝卸作業效率,作業地點也遠離了危險高發位置,在安全風險上也比傳統化作業低了許多,集裝箱裝卸作業也將隨之完成勞動密集型向知識密集型的轉型。

參考文獻:

[1]周東.碼頭集裝箱裝卸系統管理應用簡介[J].城市建設理論研究:電子版,2013(16).

[2]張華,李東,梁萬敏,等.港口集裝箱智能視頻數字理貨信息技術研究[J].珠江水運,2015(15).

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