劉波

采用自動化軌道吊內跨式單側雙車道作業(yè)工藝的集裝箱碼頭堆場在生產組織和安全風險防控方面不僅有別于傳統(tǒng)的集裝箱碼頭堆場，而且有別于垂直岸線布置的自動化集裝箱碼頭堆場。本文比較自動化軌道吊內跨式單側雙車道作業(yè)工藝與雙側單車道作業(yè)工藝的優(yōu)缺點，并以天津五洲國際集裝箱碼頭（以下簡稱“五洲國際碼頭”）為例，針對自動化軌道吊內跨式單側雙車道作業(yè)工藝的主要安全風險，從技術和管理等角度提出相應的防控措施。

1 自動化軌道吊內跨式單側雙車道作業(yè)工藝與雙側單車道作業(yè)工藝比較

如圖1所示，在自動化軌道吊內跨式單側雙車道作業(yè)工藝下，自動化軌道吊軌距內依次布置2條集卡車道和7列集裝箱，其中：2條集卡車道布置在箱區(qū)同側，車道寬度均為4.35 m，靠近箱區(qū)側為作業(yè)車道（內集卡與外集卡共用），靠近軌道側為超車道;集裝箱間距為400 mm，堆碼高度為“堆六過七”。

如圖2所示，在自動化軌道吊內跨式雙側單車道作業(yè)工藝下，自動化軌道吊軌距內依次布置1條集卡車道、7列集裝箱和1條集卡車道，其中：2條集卡車道分別布置在箱區(qū)兩側，分別供內集卡和外集卡使用，車道寬度均為4.25 m;集裝箱間距為400 mm，堆碼高度為“堆六過七”。

從交通組織、高峰時段設備作業(yè)效率和利用率、作業(yè)安全性、作業(yè)組織等方面對自動化軌道吊內跨式單側雙車道作業(yè)工藝與雙側單車道作業(yè)工藝進行比較，比較結果見表1?？偟膩砜矗瑑瓤缡絾蝹入p車道作業(yè)工藝具有作業(yè)系統(tǒng)靈活性更高、集卡等待時間較短、主干道交通更順暢、高峰時段設備作業(yè)效率和利用率更高、作業(yè)組織相對簡單等優(yōu)點。

2 五洲國際碼頭自動化軌道吊內跨式單側雙車道作業(yè)工藝的主要安全風險

2.1 五洲國際碼頭堆場布局和作業(yè)工藝

五洲國際碼頭位于天津港東突堤北側，岸線長度為1 204 m，共有4個泊位和5個重箱堆場。重箱堆場平行于碼頭岸線，縱深190 m，總面積約24萬m2，配備31臺自動化軌道吊，采用自動化軌道吊內跨式單側雙車道作業(yè)工藝，并由集卡完成堆場與岸邊之間的水平運輸。每個堆場端部均設置5～7個20英尺集裝箱貝位作為設備維修區(qū)域。

2.2 自動化軌道吊內跨式單側雙車道作業(yè)工藝的主要安全風險

（1）機機配合作業(yè)中的集卡被吊起風險。五洲國際碼頭采用集卡完成水平運輸。由于外集卡拖板鎖具質量參差不齊，箱體與外集卡拖板相互鉤連的情況時有發(fā)生，從而導致機損、箱損甚至人身傷害等事故;尤其在作業(yè)車道和超車道位于自動化軌道吊跨距內同側的情況下，機機配合作業(yè)使碼頭安全生產面臨更加嚴峻的考驗。

（2）堆場取放箱作業(yè)中的撞箱風險。五洲國際碼頭堆場取放箱作業(yè)由自動化軌道吊完成;僅當?shù)蹙呦陆抵涟踩叨龋ň嗟孛婕s6 m或更低）后，才切換至遠程控制臺由司機手動操作。在系統(tǒng)場圖與實際情況不符或掃描精度誤差較大的情況下，有可能導致撞箱事故。

（3）自動化軌道吊與集卡碰撞風險。碼頭操作系統(tǒng)控制自動化軌道吊大車運行，使同場作業(yè)的多臺自動化軌道吊之間保持安全距離，從而避免碰撞;但當需要過街時，自動化軌道吊由自動運行模式切換至人工遠程操控模式，加之其路徑與集卡路徑交叉，導致碰撞風險上升。

（4）人機交叉作業(yè)中的人身傷害風險。在冷藏集裝箱插拔電、超限集裝箱鎖固和解鎖、設備故障搶修、場地清理保潔等作業(yè)過程中，作業(yè)人員需要進入自動化軌道吊作業(yè)場地，從而形成人機交叉作業(yè)，導致人身傷害風險上升。

3 五洲國際碼頭自動化軌道吊內跨式單側雙車道作業(yè)工藝安全風險防控措施

（1）采用三維激光掃描技術防止集卡被吊起。在集卡作業(yè)車道與自動化軌道吊大車軌道相鄰的情況下，為了防止集卡被吊起，通常在自動化軌道吊大車橫梁面向集卡作業(yè)車道處安裝激光傳感器，以檢測集卡與集裝箱是否有效分離。五洲國際碼頭采用自動化軌道吊內跨式單側雙車道作業(yè)工藝，在集卡作業(yè)車道與自動化軌道吊大車軌道之間還設有超車道;為了防止超車道車輛對激光傳感器造成干擾，在自動化軌道吊大梁上安裝三維激光掃描儀，通過掃描作業(yè)車道集卡輪廓判斷集卡是否被吊起，從而實現(xiàn)集卡防吊起保護功能。

（2）采用三維激光掃描技術防止撞箱。在自動化軌道吊小車架平臺上安裝三維激光掃描儀，持續(xù)掃描自動化軌道吊下方集裝箱和集卡的輪廓，并將掃描識別的箱型（包括20英尺、40英尺和45英尺集裝箱）和集裝箱間距（集卡載運雙箱的情況下）等數(shù)據(jù)與碼頭操作系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行比對。若數(shù)據(jù)比對一致，則計算自動化軌道吊小車與集裝箱之間的安全距離以及吊具的安全高度，據(jù)此控制小車和吊具運行，實現(xiàn)防撞箱保護功能。

（3）采用數(shù)據(jù)通信和三維空間成像技術防止設備之間發(fā)生碰撞。同軌道相鄰自動化軌道吊通過數(shù)據(jù)通信獲取對方的大車位置信息，并由各自的可編程邏輯控制器控制大車運行，防止自動化軌道吊之間發(fā)生碰撞。此外，安裝在自動化軌道吊大車下橫梁端部的雙目攝像機沿大車運動方向采集前方視頻信號，通過光纖傳輸至遠程控制臺，并由遠程控制臺結合自動化軌道吊的實時運動軌跡數(shù)據(jù)建立立體相機模型，形成三維空間數(shù)據(jù)，據(jù)此控制大車運行，防止自動化軌道吊之間以及自動化軌道吊與人員、集卡等較大障礙物之間發(fā)生碰撞。

（4）完善并落實管理制度，防范人機交叉作業(yè)風險。五洲國際碼頭在梳理人機交叉作業(yè)類型的基礎上，對人員進出場以及計劃性維保等涉及人機交叉作業(yè)的情形實施規(guī)范化管理，從而有效防范人機交叉作業(yè)風險。

（編輯：張敏 收稿日期：2019-05-27）