沈洲

廣州港南沙港區(qū)一期集裝箱碼頭有4臺岸邊集裝箱起重機（以下簡稱“岸橋”）為2004年投產(chǎn)，原設(shè)計采用小車電纜拖令系統(tǒng)實現(xiàn)電氣房與司機室之間的供電、控制和通信等功能。隨著拖令電纜、拖令小車及其附件逐漸老化，小車電纜拖令系統(tǒng)的故障率上升，維保成本增加，且安全風險加大；因此，岸橋小車拖令系統(tǒng)改造迫在眉睫?；|線ProfiDAT通信系統(tǒng)具有通信速度快、帶寬高、抗干擾性能好等優(yōu)點。對岸橋小車拖令系統(tǒng)實施滑觸線改造及應(yīng)用，不僅有利于提升港口作業(yè)效率，而且有利于縮減港口作業(yè)成本。

1 岸橋小車移動供電系統(tǒng)比較

岸橋小車移動供電系統(tǒng)經(jīng)歷了從電纜拖令系統(tǒng)、電纜拖鏈系統(tǒng)到滑觸線系統(tǒng)的產(chǎn)品演變過程，目前這3代產(chǎn)品在岸橋上均有使用?；|線系統(tǒng)在安全性、穩(wěn)定性、故障率等方面較電纜拖令系統(tǒng)和電纜拖鏈系統(tǒng)具有明顯優(yōu)勢（見表1）。

2 岸橋小車拖令系統(tǒng)滑觸線改造

2.1 滑觸線通信方式

滑觸線通信方式改造是滑觸線改造中最主要的技術(shù)難點?；|線通信方式分為載波通信和無線通信。從使用效果來看：載波通信抗干擾性能差、傳輸速度慢、帶寬低，在岸橋作業(yè)過程中經(jīng)常出現(xiàn)通信故障，存在較大的安全隱患；無線通信采用高速無線網(wǎng)橋和IEEE 802.11b無線擴頻技術(shù)，具備較穩(wěn)定的通信性能，但極易被船舶雷達系統(tǒng)、碼頭作業(yè)系統(tǒng)、數(shù)字對講機系統(tǒng)以及起重設(shè)備遠程監(jiān)控系統(tǒng)等多種系統(tǒng)的無線通信信號干擾。

滑觸線ProfiDAT通信系統(tǒng)是一種最新開發(fā)的全封閉、非接觸式波導槽傳輸通信方式，具有以下優(yōu)點：（1）通信速度快、帶寬高，具有極強的抗干擾性能；（2）通過以太網(wǎng)協(xié)議傳輸，載頻，傳輸率達/s，信號延遲小于，丟包率為零；（3）將通信信號與地線結(jié)合在同一條滑觸線中，使通信信號在傳輸過程中得到很好的屏蔽保護，有效阻止外部信號的干擾以及內(nèi)部信號的泄露；（4）減少滑觸線使用量，有效降低設(shè)備投資及維保成本。滑觸線ProfiDAT通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1，滑觸線ProfDAT通信系統(tǒng)概況見圖2。

岸橋采用安川電控系統(tǒng)，電氣房與司機室之間采用光纖通信，通信協(xié)議為安川內(nèi)部總線協(xié)議。滑觸線ProfiDAT通信系統(tǒng)和安川電控系統(tǒng)需要對接以太網(wǎng)，因此，增加相應(yīng)的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，包括：在后大梁和司機室各安裝1個ProfiDAT信號收發(fā)器，將滑觸線腔體內(nèi)的無線信號轉(zhuǎn)換為工業(yè)以太網(wǎng)接口的傳輸信號；在電氣房和司機室各增加1個安川CP-317通信模塊和1個安川CP-316H/218通信模塊。安川電控系統(tǒng)滑觸線ProfiDAT通信結(jié)構(gòu)原理見圖3。

2.2 滑觸線系統(tǒng)功能

改造后的滑觸線系統(tǒng)由8條滑觸線組成，分別實現(xiàn)電氣房與司機室之間的供電、控制和通信等功能。8條滑觸線按照不同的電壓等級以及不同的信號類別合理布置，分別實現(xiàn)以下功能：（1）動力滑觸線采用三相四線制，分別為L1，L2，L3，N；（2）語音通話系統(tǒng)通過L1，L2，L3這3條滑觸線進行載波通信，在電氣房和司機室分別加裝信號耦合器；（3）司機室緊停信號和起升重錘信號通過硬件滑觸線進行載波通信；（4）電氣房和司機室的其他信號均采用滑觸線ProfiDAT通信系統(tǒng)。

2.3 滑觸線系統(tǒng)選型

在國內(nèi)岸橋的“油改電”項目中，德國康穩(wěn)公司的滑觸線系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用，且口碑良好，具有以下優(yōu)點。

（1）滑觸線系統(tǒng)采用康穩(wěn)公司813系列中電流強度為的鋁基不銹鋼安全滑觸線；同時，在岸橋前后大梁鉸點兩側(cè)安裝長度為且電流強度為 的銅質(zhì)滑觸，以減緩小車通過鉸點時帶來的沖擊力。

（2）為保證鉸點滑觸線的準確對接以及前大梁滑觸線的合理固定，康穩(wěn)公司的滑觸線系統(tǒng)設(shè)計了特殊的端帽和固定夾，既能雙重固定滑觸線，又能調(diào)節(jié)滑觸線的上下、前后以及左右間距。

（3）滑觸線采用雙臂集電器，既保證對接的穩(wěn)定性，又減少相互干擾。集電器的拖動臂采用德國原裝進口件，具有良好剛性，上下可調(diào)節(jié)范圍為，左右可調(diào)節(jié)范圍為，完全滿足小車運行振動和跑偏工況需求。

（4）滑觸線安裝在司機室左側(cè)，維修平臺焊接在小車車架上，以便維修人員從小車頂部到達維修平臺檢查滑觸線和集電器。

（5）滑觸線系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)采用不銹鋼材質(zhì)或經(jīng)防銹處理，從而最大限度地延長產(chǎn)品使用壽命。

（6）滑觸線系統(tǒng)的易損件只有碳刷，且維保費用低。日常維保只要重點檢查鉸點滑觸線是否錯位以及集電器碳刷的磨損情況即可，維保工作量小。

3 岸橋小車拖令系統(tǒng)滑觸線改造效果

廣州港南沙港區(qū)一期集裝箱碼頭于2016年8月完成首臺岸橋小車拖令系統(tǒng)滑觸線改造，并達到預(yù)期目標。

（1）滑觸線系統(tǒng)安全性能大大提高，徹底消除高空墜物隱患。

（2）滑觸線系統(tǒng)技術(shù)性能顯著提升，改造后的岸橋未出現(xiàn)故障，且作業(yè)效率提高。

（3）滑觸線系統(tǒng)維保工作量大幅減少，維保成本大幅降低。當前滑觸線和集電器運行狀態(tài)良好，從集電器碳刷的磨損情況來看，預(yù)計碳刷每1.5年更換1次，更換費用約1萬元。

（4）滑觸線系統(tǒng)既降低了岸橋小車拖令運行時的噪聲，又改善了司機的操作環(huán)境。

（編輯：許玲 收稿日期：2017-06-01）endprint