單起升岸橋遠(yuǎn)程自動化操作技術(shù)難點(diǎn)及解決方案

摘要： 當(dāng)前我們通過大量的數(shù)據(jù)分析得出，集裝箱碼頭采用單起岸橋遠(yuǎn)程自動化操作技術(shù)還不夠成熟，同時市場應(yīng)用還存在一定空白期。所以說我國的各大集裝箱碼頭開始加大遠(yuǎn)程自動化操作技術(shù)的應(yīng)用，并保證岸橋遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)應(yīng)用更加全面，通過激光掃描裝置，視頻監(jiān)控裝置，計算機(jī)服務(wù)裝置以及傳感設(shè)備，更好的攻破了船舶漂移技術(shù)難點(diǎn)問題和最優(yōu)作業(yè)路徑選擇問題，從而實(shí)現(xiàn)了單起升岸橋遠(yuǎn)程自動化的操作應(yīng)用。因此本文以下對兩大技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行充分的分析，并提出主要的解決方案及措施。

關(guān)鍵詞：單起升岸橋遠(yuǎn)程自動化操作技術(shù);難點(diǎn);解決方案

一、船舶漂移存在的技術(shù)難點(diǎn)問題及提出的主要解決方案

（一）對于存在的技術(shù)難點(diǎn)問題進(jìn)行簡要陳述

集裝箱碼頭在進(jìn)行岸橋裝卸集裝箱作業(yè)的時候，不僅會發(fā)生船舶水平漂移量的變化，同時垂直高度也會隨著卸載量的變化而改變，因此在整個的裝卸施工過程當(dāng)中，這是十分重要的影響要素，也要同岸橋機(jī)構(gòu)的定位息息相關(guān)。在具體的裝卸施工過程當(dāng)中，岸橋小車無法達(dá)到預(yù)定的位置，或者起升機(jī)構(gòu)無法自動地運(yùn)行到集裝箱的上方，存在定位偏差較大，無法抓取預(yù)定集裝箱，將會嚴(yán)重的影響岸橋裝卸施工作業(yè)，使其無法表現(xiàn)出良好的裝載效率，對于自動化碼頭的連續(xù)作業(yè)將會產(chǎn)生負(fù)面影響[1]。

（二）針對此問題提出的主要解決措施

為了能夠進(jìn)一步的將此種問題進(jìn)行解決，我們會在岸橋小車的下方部位安裝激光掃描設(shè)備，同時這種掃描設(shè)備兼顧3D打印技術(shù)和運(yùn)行方向掃描技術(shù)。這樣會保證小車的運(yùn)行過程當(dāng)中對行駛的記錄進(jìn)行充分的保存，然后能夠全面的顯示出船上集裝箱的搬運(yùn)輪廓以及主要位置，利用坐標(biāo)能夠進(jìn)行全面的轉(zhuǎn)換。在具體應(yīng)用的時候，主要將碼頭作業(yè)的不動點(diǎn)設(shè)定為主要坐標(biāo)的0位置點(diǎn)，以5公分作為主要的坐標(biāo)單位，在行駛的過程當(dāng)中檢測出坐標(biāo)的具體最大值，然后根據(jù)行駛路線繪制出主要的行駛路線圖，并將所得數(shù)據(jù)加入到邏輯編輯器內(nèi)，然后根據(jù)所得的數(shù)據(jù)信息對單岸小車和起升機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面的控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在移動過程當(dāng)中精確的定位每個集裝箱的具體位置，這樣才能夠進(jìn)一步的提升整個的操作效率。例如通常情況下，我們會將單岸的最臨界點(diǎn)設(shè)置為C點(diǎn)，同時這個C點(diǎn)也是零度標(biāo)點(diǎn)，在相鄰的集裝箱當(dāng)中，與C點(diǎn)最近的一點(diǎn)設(shè)定為B點(diǎn)，對于B點(diǎn)的橫向距離就是B點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離。并且在岸橋小車當(dāng)中設(shè)定一定的A點(diǎn)，同時還要保證a點(diǎn)能夠具有一定的移動性能，如果要想通過掃描得出B點(diǎn)的主要坐標(biāo)距離，水平方向就是A點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離之差，而對于垂直方向的距離就是A點(diǎn)與B點(diǎn)的垂直距離之上。這個時候掃描儀會在短時間內(nèi)進(jìn)行周期性的掃描繪制，會得到多個作業(yè)繪制點(diǎn)，并且以這些繪制點(diǎn)形成一定的坐標(biāo)體系，然后將其進(jìn)行連接，以此能夠形成更加完整的掃描圖形結(jié)構(gòu)[2]。

為項(xiàng)目在進(jìn)行應(yīng)用的時候，往往會采用時刻激光掃描儀進(jìn)行操作作業(yè)。但是我們經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)分析得出，此種精度太高的掃描儀在進(jìn)行工作的時候，容易受到外在環(huán)境的影響，而導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)一定的偏差。為了能夠進(jìn)一步的降低影響，保證應(yīng)用的精度進(jìn)行提升，同時能夠全面的排除外在影響因素，在掃描儀工作程序設(shè)定上，我們可以加入飄落物體自動識別技術(shù)。主要是因?yàn)?，如果遇到下雨下雪天氣，掃描儀也會對飄落的物體狀態(tài)進(jìn)行掃描匯總，這樣將會使得岸橋起升降機(jī)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)反復(fù)故障現(xiàn)象，導(dǎo)致整體的工作效率下降，同時如果不做出一定的改變，將會出現(xiàn)掃描誤差。所以說在增加飄落物體自動識別技術(shù)功能之后，如果在掃描過程當(dāng)中出現(xiàn)位置重疊的物體，對于同樣的循環(huán)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息，可以做到有效的屏蔽。通過大量的反復(fù)實(shí)驗(yàn)得出，掃描儀的清潔凈度能夠控制在0.01左右，其中自身的定位精度已經(jīng)達(dá)到5公分以內(nèi)，對于集裝箱的作業(yè)形式和非集裝箱的作業(yè)形式，能夠做到有效的甄別，以此能夠進(jìn)一步的滿足施工作業(yè)需求。同時也會為集裝箱單起橋正常有序的進(jìn)行起到一定的促進(jìn)作用，為其實(shí)現(xiàn)全面的自動化應(yīng)用能夠打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。

二、最優(yōu)路徑選擇問題的分析及提出的主要解決措施

（一）對問題的簡要分析

前期在進(jìn)行集裝箱搬運(yùn)的過程當(dāng)中，最優(yōu)路徑的選擇主要是來源于后臺的管理，路徑選擇更加的優(yōu)化，有助于庫存?zhèn)浼娜嫣崛?，從而更好的提高整體的搬運(yùn)效率，對于內(nèi)部的消耗能夠做到有效的降低。而對于單起岸橋的遠(yuǎn)程自動化操作技術(shù)，仍然需要安全方面的問題、效率問題、能源消耗問題給予足夠的重視，并采取有效措施，能夠從這三方面做出全面的平衡，這樣才能夠進(jìn)一步的解決單起岸橋就遠(yuǎn)程自動化操作所面臨的一切難題。

（二）針對此問題提出的解決措施方案

1、提前做好路徑選擇設(shè)計

要想保證路徑確定更加的全面，一定要做好路徑設(shè)計問題，并能夠表現(xiàn)出拋物線形式的作業(yè)路徑，對于影響安全操作作業(yè)因素進(jìn)行充分的考慮。

第一，要對岸橋海陸兩側(cè)的下橫梁進(jìn)行充分的重視，因?yàn)樗怯绊懧窂絻?yōu)化的最主要要素，通常情況下我們將下梁兩個高度設(shè)定在5.8米。除此之外，在操作作業(yè)的時候，帶箱操作作業(yè)的車輛也是路徑當(dāng)中重要的移動高點(diǎn)，設(shè)計的時候也要對這一因素進(jìn)行充分的考量。

第二，我們要對海測兩岸進(jìn)行作業(yè)路徑選擇。在這一過程當(dāng)中，主要是通過激光掃描儀進(jìn)行實(shí)時操作，主要是能夠?qū)０秲?nèi)部的發(fā)生情況進(jìn)行全面的掌握，以此能夠提出最優(yōu)化的形式路線。所以說提前做好路徑優(yōu)化設(shè)計將會顯得尤為重要，為其后續(xù)的正常有序裝卸搬運(yùn)能夠打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

2、提出最佳的路徑應(yīng)用

當(dāng)我們在對最優(yōu)路徑進(jìn)行設(shè)計的時候，系統(tǒng)程序可以根據(jù)形式的高點(diǎn)位置、起點(diǎn)位置、最低點(diǎn)位置、目標(biāo)點(diǎn)位置進(jìn)行充分的掃描分析，保證路徑之間能夠通過平滑的過渡曲線進(jìn)行應(yīng)用，從而形成一套完整的拋物曲線，同時還要保證每個弧度都可以根據(jù)現(xiàn)場的具體搬運(yùn)系數(shù)進(jìn)行有效的調(diào)整。通過曲線的對比分析，能夠體現(xiàn)出相關(guān)的能耗問題，從而能夠選擇出最佳的節(jié)能應(yīng)用路線，在不斷的應(yīng)用過程當(dāng)中，使得作業(yè)路徑能夠產(chǎn)生最大化的作用和意義。所以說我們通過系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整，能夠達(dá)成不同的行駛路徑，但是在具體應(yīng)用的時候，一定要選擇節(jié)能最佳，效率最高的路徑進(jìn)行實(shí)施。

3、對目標(biāo)位置加入傳感器系統(tǒng)

目標(biāo)位置上加入傳感器系統(tǒng)有利于目標(biāo)的檢測，同時能夠更好的確定岸橋小車和其他機(jī)構(gòu)的有利位置，因此能夠篩選出最優(yōu)化的行駛路線。同時也會更好的規(guī)劃出自動化岸橋作業(yè)實(shí)施路徑和各大機(jī)構(gòu)的控制路徑。而傳感系統(tǒng)主要包括激光掃描設(shè)備和目標(biāo)設(shè)定位置，通常會安裝在小車車身上，通過相關(guān)的控制器進(jìn)行通訊工作。傳感器能夠?qū)δ繕?biāo)位置進(jìn)行全面的測量，然后規(guī)劃出的具體的行駛路徑。同時還能夠?qū)Φ蹙吆湍繕?biāo)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，能夠提出更加全面的運(yùn)行線路。同時傳感系統(tǒng)無論是在大車行駛方向上還是小車運(yùn)行方向，都能夠提供較好的校正作用。而能夠展現(xiàn)出良好的位置位移精度。

三、結(jié)束語

在充分的解決船舶漂移難點(diǎn)問題以及選擇路徑優(yōu)化技術(shù)問題之后，對于岸橋遠(yuǎn)程自動化技術(shù)應(yīng)用起到了一定的促進(jìn)作用，使得單起升岸橋遠(yuǎn)程自動化技術(shù)應(yīng)用變得更加的全面。不僅全面的提高了工作效率，同時也有效的降低了工作壓力和強(qiáng)度，此外對于司機(jī)的整個安全穩(wěn)定環(huán)境做出了重要的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]李振廣. 單起升岸橋遠(yuǎn)程自動化操作技術(shù)難點(diǎn)及解決方案[J]. 集裝箱化， 2018， 25（9）：9-10.

[2]王曉亮， 富茂華. 單起升岸橋遠(yuǎn)程自動化操作技術(shù)匯總分析[J]. 起重運(yùn)輸機(jī)械， 2018， 000（001）：142-146.

[3]胡旻暉， 陳操. 常規(guī)集裝箱岸橋的遠(yuǎn)程控制改造研究與介紹[J]. 制造業(yè)自動化， 2017（5）：122-123.

[4]陳斌， 潘洋， 夏禎捷，等. 自動化集裝箱碼頭岸橋遠(yuǎn)程操控的難點(diǎn)問題[J]. 集裝箱化， 2018， 29（12）：21-23.

（作者單位：上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司）

作者簡介 ：張學(xué)強(qiáng) ， 男 ，河北唐山 ，本科 ，港機(jī)集團(tuán)陸上重工設(shè)計研究院，電氣調(diào)試六處。