張玉龍　耿衛(wèi)寧

隨著集裝箱碼頭自動(dòng)化趨勢(shì)的發(fā)展，如何轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)集裝箱碼頭安全生產(chǎn)管理的固有觀念，形成適應(yīng)自動(dòng)化集裝箱碼頭安全生產(chǎn)管理的新思維，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)降低港口安全操作成本和提高港口作業(yè)效率，成為集裝箱碼頭前進(jìn)道路上的又一難題。近年來(lái)，集裝箱碼頭不斷投入自動(dòng)化設(shè)備，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，并采用信息管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)集裝箱碼頭裝卸作業(yè)和生產(chǎn)管理的自動(dòng)化。人工設(shè)定并管理自動(dòng)化技術(shù)以及集裝箱碼頭生產(chǎn)的復(fù)雜性，導(dǎo)致自動(dòng)化集裝箱碼頭仍有個(gè)別作業(yè)環(huán)節(jié)須人工介入，即通過(guò)人機(jī)交互完成。只要存在人機(jī)交互，就會(huì)存在安全隱患；要確保安全生產(chǎn)，就必須解決人機(jī)交互中的安全問(wèn)題。因此，在人機(jī)交互設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要制訂以人機(jī)交互安全邏輯為基礎(chǔ)的安全管理措施，將安全邏輯嵌入自動(dòng)化設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、作業(yè)流程的各個(gè)節(jié)點(diǎn)以及安全管理的規(guī)范制度中，形成完善的、立體化的人機(jī)交互安全機(jī)制，從而為自動(dòng)化集裝箱碼頭安全、順暢、高效運(yùn)營(yíng)提供保障。

1 自動(dòng)化集裝箱碼頭人機(jī)交互安全邏輯

邏輯指思維的規(guī)律、規(guī)則。安全邏輯是運(yùn)用邏輯的方法研究安全生產(chǎn)、勞動(dòng)保護(hù)和安全工作，將安全與生產(chǎn)按照一定的規(guī)律和規(guī)則相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)人安合一。安全生產(chǎn)指在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中，為了避免造成人員傷害和財(cái)產(chǎn)損失而采取相應(yīng)的事故預(yù)防和控制措施，從而在符合規(guī)定的條件下開展生產(chǎn)活動(dòng)，以保證從業(yè)人員的人身安全與健康、設(shè)備和設(shè)施免受損壞以及環(huán)境免遭破壞，進(jìn)而保證生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)順利進(jìn)行。

傳統(tǒng)集裝箱碼頭和自動(dòng)化集裝箱碼頭的主營(yíng)業(yè)務(wù)是裝卸生產(chǎn)作業(yè)，均須避免人員傷害和財(cái)產(chǎn)損失，以保障生產(chǎn)活動(dòng)順利開展；由此看出，自動(dòng)化集裝箱碼頭與傳統(tǒng)集裝箱碼頭的安全邏輯目的是一致的。盡管兩者安全邏輯目的具有一致性，但是自動(dòng)化集裝箱碼頭與傳統(tǒng)集裝箱碼頭實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)的手段大有不同。自動(dòng)化集裝箱碼頭的設(shè)備運(yùn)行與信息系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性較傳統(tǒng)集裝箱碼頭強(qiáng)，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生安全事故，極易導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)中斷，進(jìn)而對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)造成很大影響；因此，自動(dòng)化裝卸生產(chǎn)對(duì)安全提出更高、更嚴(yán)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，體現(xiàn)在自動(dòng)化集裝箱碼頭規(guī)劃、設(shè)備和信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及操作流程和管理標(biāo)準(zhǔn)制訂等方面。

2 自動(dòng)化集裝箱碼頭裝卸設(shè)備安全防護(hù)

自動(dòng)化裝卸設(shè)備的安全防護(hù)通過(guò)工業(yè)化和信息化融合實(shí)現(xiàn)：基于人機(jī)交互安全邏輯，結(jié)合機(jī)電一體化設(shè)計(jì)以及安全校驗(yàn)邏輯，再輔以物理安全防護(hù)，為自動(dòng)化集裝箱碼頭裝卸作業(yè)提供最大的安全保障。

2.1 自動(dòng)化雙小車岸橋

傳統(tǒng)岸橋指在集裝箱碼頭前沿，可沿岸邊移動(dòng)，且以對(duì)準(zhǔn)船舶箱位進(jìn)行裝卸作業(yè)的集裝箱起重機(jī)。區(qū)別于傳統(tǒng)岸橋，自動(dòng)化雙小車岸橋配備2臺(tái)具有單獨(dú)起升機(jī)構(gòu)且能在各自軌道上獨(dú)立運(yùn)行的起重小車，通過(guò)遠(yuǎn)程和自動(dòng)控制技術(shù)完成集裝箱在中轉(zhuǎn)平臺(tái)上的接力式裝卸作業(yè)。通過(guò)對(duì)比傳統(tǒng)岸橋與自動(dòng)化雙小車岸橋的相關(guān)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用技術(shù)（見(jiàn)表1），可以看出兩者的安全設(shè)計(jì)思路截然不同。

表1 傳統(tǒng)岸橋與自動(dòng)化雙小車岸橋?qū)Ρ?/p>

2.2 集裝箱自動(dòng)導(dǎo)引車

集裝箱自動(dòng)導(dǎo)引車指具備電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，由計(jì)算機(jī)控制，以輪式移動(dòng)為特征，并且能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑自動(dòng)行駛的集裝箱運(yùn)輸車輛。集裝箱自動(dòng)導(dǎo)引車具備自動(dòng)導(dǎo)航、自動(dòng)定位、自動(dòng)避碰防撞等功能，其底盤較低，且前后安裝防護(hù)架，確保將安全防護(hù)放在首位，既滿足生產(chǎn)活動(dòng)的基本需求和環(huán)保需求，又兼顧設(shè)備的安全自動(dòng)運(yùn)行。

2.3 堆場(chǎng)自動(dòng)堆垛機(jī)

堆場(chǎng)自動(dòng)堆垛機(jī)指行走部分采用鋼輪支撐，且通過(guò)自動(dòng)控制技術(shù)完成自動(dòng)行走和集裝箱裝卸的門式起重機(jī)。堆場(chǎng)自動(dòng)堆垛機(jī)采用自動(dòng)掃描、自動(dòng)防撞、自動(dòng)激光探測(cè)、自動(dòng)定位、自動(dòng)電子防搖以及遠(yuǎn)程控制等技術(shù)確保設(shè)備安全運(yùn)行。

3 自動(dòng)化集裝箱碼頭人機(jī)交互安全機(jī)制

3.1 自動(dòng)化集裝箱碼頭人機(jī)交互系統(tǒng)

人機(jī)交互系統(tǒng)是信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，指利用通信、計(jì)算機(jī)等媒介實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程控制以及信息管理服務(wù)等功能。自動(dòng)化集裝箱碼頭人機(jī)交互系統(tǒng)體現(xiàn)在集裝箱碼頭生產(chǎn)各方面，包括多形態(tài)輸入/輸出模式、智能接口、視覺(jué)獲取、對(duì)話系統(tǒng)、信息服務(wù)和數(shù)據(jù)處理等，具體體現(xiàn)在：從機(jī)電一體化系統(tǒng)到遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，從設(shè)備調(diào)度系統(tǒng)到設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，從單機(jī)控制界面到集成管理界面，從數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)到中央控制系統(tǒng)，從高空監(jiān)控到實(shí)時(shí)監(jiān)控，從第四代通信系統(tǒng)到視頻對(duì)話系統(tǒng)，從人員出入門禁系統(tǒng)到現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)等。

自動(dòng)化集裝箱碼頭人機(jī)交互系統(tǒng)安全邏輯體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

（1）合規(guī)性、正確性校驗(yàn)：人機(jī)交互系統(tǒng)任何一個(gè)輸入口均有合規(guī)性、正確性數(shù)據(jù)或指令校驗(yàn)，錯(cuò)誤數(shù)據(jù)或指令將被拒絕。

（2）征兆或異常提示：當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問(wèn)題或信息流程出現(xiàn)異常無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，人機(jī)交互系統(tǒng)立即發(fā)出警示，以便操作人員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并處理異常情況。

（3）安全隔離：任何人員和其他設(shè)備未經(jīng)授權(quán)不得進(jìn)入設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行限制區(qū)域。

（4）多維處理：當(dāng)任何區(qū)域出現(xiàn)緊急情況時(shí)，操作人員通過(guò)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、高頻對(duì)講機(jī)或視頻對(duì)話隨時(shí)連線，快速處理緊急事件，避免事態(tài)擴(kuò)大或失控。

（5）趨勢(shì)預(yù)測(cè)：運(yùn)用數(shù)據(jù)模型或運(yùn)算方法分析后臺(tái)設(shè)備和作業(yè)數(shù)據(jù)，從而得出設(shè)備安全狀態(tài)以及發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)消除安全隱患。

3.2 自動(dòng)化集裝箱碼頭人機(jī)交互安全操作制度

除了優(yōu)良的設(shè)備、周全的系統(tǒng)以及合理的安全防護(hù)措施外，還須制訂安全操作制度，包括：（1）制訂各種設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化操作程序，例如自動(dòng)化雙小車岸橋、自動(dòng)堆垛機(jī)等安全操作規(guī)程，確保設(shè)備、系統(tǒng)被正確、規(guī)范地使用；（2）制訂安全生產(chǎn)管理制度及各個(gè)崗位的安全責(zé)任書，將安全責(zé)任具體到崗、落實(shí)到人，確保安全防護(hù)措施落在實(shí)處；（3）建立安全考核機(jī)制，量化考核違反操作規(guī)程和安全規(guī)定的行為。

（編輯：許玲 收稿日期：2017-07-25）endprint