岸橋關(guān)路無(wú)人化作業(yè)可行性措施

劉長(zhǎng)興

摘? 要：改革開(kāi)放后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)了高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，國(guó)際貿(mào)易也日益頻繁，在此背景之下，港口貨運(yùn)量也不斷增長(zhǎng)，港口機(jī)械化程度也在不斷提高，但隨之而來(lái)的，還有安全管理上的問(wèn)題。文章介紹了集卡定位系統(tǒng)、智能理貨系統(tǒng)、集裝箱扭鎖工作站這三種措施，以此來(lái)探討港口岸橋關(guān)路無(wú)人化作業(yè)的可行性，降低作業(yè)人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：岸橋作業(yè);無(wú)人化;集卡定位;智能理貨;扭鎖工作站

中圖分類號(hào)：U695? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：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(shù)的不斷提高，碼頭集裝箱裝卸設(shè)備也在不斷的更新與優(yōu)化，其中較為常見(jiàn)的設(shè)備有：岸邊集裝箱起重機(jī)、門(mén)機(jī)、輪胎式起重機(jī)、正面吊、堆高機(jī)等共同組成的一種港口裝卸機(jī)械組合[1]。岸邊集裝箱起重機(jī)通常被人簡(jiǎn)稱岸橋，是一種復(fù)雜而又全面的裝卸設(shè)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(jīng)之路通常簡(jiǎn)稱為關(guān)路。

1 集裝箱裝卸作業(yè)流程

目前集裝箱卸船的一般流程如下：船靠岸后，通過(guò)岸橋?qū)Υ系募b箱進(jìn)行吊裝，勞務(wù)人員人工定位集卡車后將集裝箱放上集卡車，理貨人員對(duì)集裝箱進(jìn)行登記核對(duì)，然后再由勞務(wù)人員在集裝箱底部拆/裝集裝箱扭鎖，而后運(yùn)送到堆場(chǎng)內(nèi)，再通過(guò)龍門(mén)吊進(jìn)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(yè)風(fēng)險(xiǎn)

2.1 墜物風(fēng)險(xiǎn)

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

2.2 遇溺風(fēng)險(xiǎn)

進(jìn)行裝卸作業(yè)時(shí)，經(jīng)常在碼頭和船附近行走，會(huì)有意外落水導(dǎo)致遇溺的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 墜落風(fēng)險(xiǎn)

進(jìn)行集裝箱轉(zhuǎn)鎖的裝卸操作時(shí)，作業(yè)人員需要上到集裝箱頂，逐層進(jìn)行操作，遇到搖晃或是繩索斷裂等異常情況，作業(yè)人員會(huì)有從集裝箱頂?shù)涞娘L(fēng)險(xiǎn)。

2.4 車輛傷害風(fēng)險(xiǎn)

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

3 風(fēng)險(xiǎn)防范措施

綜上所述，集裝箱裝卸作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)危害大部分是由于作業(yè)人員處于危險(xiǎn)區(qū)域造成的，而隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，目前已經(jīng)出現(xiàn)一些新技術(shù)來(lái)解決此類問(wèn)題，讓作業(yè)人員不必在高危區(qū)域進(jìn)行集裝箱裝卸作業(yè)。

3.1 集卡對(duì)位系統(tǒng)

一直以來(lái)，岸橋吊具與集卡之間對(duì)位都是根據(jù)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(cè)對(duì)位，駕駛員需要反復(fù)移動(dòng)集卡車位置才能完成對(duì)位操作，不僅影響作業(yè)效率，同時(shí)也存在很大的安全隱患。近幾年來(lái)，集卡對(duì)位技術(shù)不斷發(fā)展，出現(xiàn)了許多提高作業(yè)效率的方法，例如基于光幕光電接受原理的對(duì)位系統(tǒng)、基于紅外光反射原理的對(duì)位系統(tǒng)、采用圖像軟件分析測(cè)距的對(duì)位系統(tǒng)等等，但這些還無(wú)法完全滿足裝卸集裝箱作業(yè)需求，存在無(wú)法多車道作業(yè)、無(wú)法適應(yīng)異常天候情況等問(wèn)題。

不過(guò)目前最新的岸橋集卡對(duì)位系統(tǒng)很好的解決了這些問(wèn)題，采用激光掃描測(cè)距技術(shù)、模式識(shí)別和自動(dòng)控制技術(shù)，能夠根據(jù)作業(yè)類型及時(shí)指示集卡司機(jī)調(diào)整停靠位置，做到集卡預(yù)先準(zhǔn)確停在岸橋起吊位置，減少岸橋吊具對(duì)位集卡的時(shí)間，提高碼頭岸邊作業(yè)效率。該系統(tǒng)是在車道上方岸橋的橫梁上安裝一個(gè)云臺(tái)，云臺(tái)可以通過(guò)編程控制轉(zhuǎn)動(dòng)角度，激光掃描測(cè)距儀就安裝在云臺(tái)上，對(duì)多條車道掃描測(cè)距（如圖1）。

對(duì)比傳統(tǒng)對(duì)位方式，激光掃描測(cè)距技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）集卡對(duì)位精度：<10cm，精準(zhǔn)確定集卡停車位置。

（2）自動(dòng)判斷集卡作業(yè)方向，支持多車道雙方向的集卡對(duì)位。

（3）無(wú)需工人人工定位，減少關(guān)路下作業(yè)人員。

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

（5）能實(shí)現(xiàn)對(duì)45ft、40ft、雙20ft、單20ft集裝箱裝車和卸車的對(duì)位。

（6）對(duì)位信息通過(guò)四個(gè)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(tǒng)

傳統(tǒng)的理貨方式是由理貨員使用理貨終端、照相機(jī)等設(shè)備，在集裝箱裝卸現(xiàn)場(chǎng)露天作業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，作業(yè)時(shí)不光需要面對(duì)烈日嚴(yán)寒等氣候，理貨時(shí)還經(jīng)常需要上下集卡車架，勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣，很容易發(fā)生安全事故。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，目前出現(xiàn)了一種智能理貨系統(tǒng)能解決傳統(tǒng)人工理貨問(wèn)題。新型集裝箱碼頭智能理貨系統(tǒng)，主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、圖像識(shí)別系統(tǒng)、貝位識(shí)別系統(tǒng)等組成[2]。這套系統(tǒng)在實(shí)際作業(yè)中，先由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來(lái)采集數(shù)據(jù)，其原理是通過(guò)多臺(tái)球體攝像機(jī)采集集裝箱和車頂號(hào)的圖像，之后通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸拍攝到的圖像數(shù)據(jù)，再通過(guò)圖像識(shí)別系統(tǒng)和貝位識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別出圖像中的箱號(hào)、車號(hào)、船圖貝位等信息。

對(duì)比傳統(tǒng)理貨方式，智能理貨系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）大部分理貨流程由計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)運(yùn)行，工作效率大幅提升。

（2）節(jié)約人力資源。

（3）無(wú)需人員露天作業(yè)，沒(méi)有安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 集裝箱扭鎖工作站

傳統(tǒng)的裝卸作業(yè)中，集裝箱裝船前需要在底部安裝轉(zhuǎn)鎖，卸船前則需要先拆下轉(zhuǎn)鎖，這一操作都是通過(guò)人工進(jìn)行，平均一臺(tái)岸橋需要2名作業(yè)員來(lái)進(jìn)行拆裝鎖這一重復(fù)性很強(qiáng)的機(jī)械操作，不僅耗費(fèi)了大量人力，還埋下了不小的安全隱患，國(guó)內(nèi)和國(guó)外發(fā)生了許多起拆裝鎖作業(yè)人員的傷亡事故，主要是高空墜物引起。

為了解決這一問(wèn)題，目前已經(jīng)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(tǒng)作業(yè)模式中集裝箱裝卸船時(shí)扭鎖均在對(duì)應(yīng)作業(yè)岸橋關(guān)路下，待集裝箱到位穩(wěn)定后再由作業(yè)人員進(jìn)行拆/裝扭鎖，而扭鎖工作站是把該工序移到作業(yè)岸橋的關(guān)路外，一般工作站設(shè)立在集卡車進(jìn)口或出口處，作業(yè)員在工作站中進(jìn)行拆/裝扭鎖工作，避開(kāi)岸橋作業(yè)關(guān)路，遠(yuǎn)離了高空墜物的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，實(shí)際生產(chǎn)中確實(shí)有效降低了事故發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著港口裝卸技術(shù)的不斷發(fā)展，岸橋關(guān)路無(wú)人化作業(yè)已是必然趨勢(shì)，這些新出現(xiàn)的技術(shù)投入實(shí)際使用后，不僅節(jié)約了大量人力成本，提升了集裝箱裝卸作業(yè)效率，作業(yè)地點(diǎn)也遠(yuǎn)離了危險(xiǎn)高發(fā)位置，在安全風(fēng)險(xiǎn)上也比傳統(tǒng)化作業(yè)低了許多，集裝箱裝卸作業(yè)也將隨之完成勞動(dòng)密集型向知識(shí)密集型的轉(zhuǎn)型。

參考文獻(xiàn)：

[1]周東.碼頭集裝箱裝卸系統(tǒng)管理應(yīng)用簡(jiǎn)介[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013（16）.

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