陸擁軍

上海國際港務(wù)(集團(tuán))股份有限公司尚東集裝箱碼頭分公司

1 引言

2 雙小車岸橋中轉(zhuǎn)平臺(tái)功能

自動(dòng)化雙小車岸橋與傳統(tǒng)岸橋之間最大不同在于有2套可以獨(dú)立運(yùn)行的起重小車。將傳統(tǒng)岸橋一次完成的裝卸作業(yè)合理規(guī)劃分為兩部小車的高速作業(yè)[3]。

以卸船作業(yè)過程為例:

(1)由主小車空吊具狀態(tài)下運(yùn)行到船舶目標(biāo)箱上方，吊具下降至箱位對位、著箱、閉鎖，吊具抓箱起升到安全高度。

(2)主小車帶箱向陸側(cè)運(yùn)行到中轉(zhuǎn)平臺(tái)目標(biāo)臺(tái)座上方，對位下降至臺(tái)座著箱并開鎖，主小車空箱狀態(tài)回到海側(cè)進(jìn)行下一箱的作業(yè)。

(3)當(dāng)集裝箱放在臺(tái)座上后，鎖扭工在中轉(zhuǎn)平臺(tái)上根據(jù)指示拆除并分類放置集裝箱上鎖扭，退出平臺(tái)后反饋。

(4)門架小車在接收反饋后，自動(dòng)吊具空箱運(yùn)行到中轉(zhuǎn)平臺(tái)抓箱，抓箱后至目標(biāo)AGV(Automated Guided Vehicle,自動(dòng)導(dǎo)引車)車道放箱。至此，1個(gè)作業(yè)循環(huán)結(jié)束。

中轉(zhuǎn)平臺(tái)作為2部小車的交互區(qū)域，一般設(shè)計(jì)在岸橋陸側(cè)下橫梁，平臺(tái)上設(shè)置海陸側(cè)2個(gè)臺(tái)座，可以放置2個(gè)40 ft或4個(gè)20 ft集裝箱。同時(shí)，平臺(tái)為鎖扭工提供了拆裝鎖扭的作業(yè)空間與安全保障，鎖扭工在臺(tái)座周圍的安全通道內(nèi)完成拆裝鎖扭的工作。

3 常見雙小車岸橋中轉(zhuǎn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)分析

目前，常見的自動(dòng)化岸橋中轉(zhuǎn)平臺(tái)見圖1，平臺(tái)海陸側(cè)總寬9 m左右，支撐集裝箱所使用的的臺(tái)座是整體吊裝形式，臺(tái)座30 ft處設(shè)有起吊點(diǎn)。鎖扭框放置在臺(tái)座內(nèi)部，用于鎖扭裝卸儲(chǔ)存。每個(gè)臺(tái)座可以存放4個(gè)鎖扭框，鎖扭框與臺(tái)座集成一體可以同時(shí)吊裝，每次放箱前都需要先將臺(tái)座起吊到位。當(dāng)需要更換鎖扭框時(shí)，需將臺(tái)座整體吊至地面，通過叉車完成更換，更換之后再將臺(tái)座吊回原位繼續(xù)作業(yè)。小車對平臺(tái)放箱時(shí)，通過3組導(dǎo)向架引導(dǎo)吊具放箱對位，人員安全通道設(shè)置在導(dǎo)向架內(nèi)部，為3條左右行走通道。通道海陸兩側(cè)分別設(shè)置了一系列指示燈提醒鎖扭工進(jìn)平臺(tái)、出平臺(tái)與鎖扭無需拆裝等信息，工人完成對應(yīng)作業(yè)后，需要按下確認(rèn)按鈕進(jìn)行反饋。為了保證人員作業(yè)安全，鎖扭工被強(qiáng)制要求在候工室等待直到中轉(zhuǎn)平臺(tái)抓放箱作業(yè)完成。通道入口設(shè)有光柵檢測裝置，在人員退出操作區(qū)域后，光柵開啟保護(hù)。在保護(hù)時(shí)間段內(nèi)，若觸發(fā)光柵限位感應(yīng)，系統(tǒng)判定為非安全情況下人員進(jìn)入，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警。

對于談話者之間的地域文化差異、方言等語言差異、背景文化差異和年齡代溝也毫無疑問的影響交流。對于老人的個(gè)人史、人生經(jīng)歷、生活習(xí)慣、交流習(xí)慣特征等也要考慮到。

1.安全通道 2.體臺(tái)座 3.鎖鈕框位置 4.電氣房

該類型中轉(zhuǎn)平臺(tái)布置方案已經(jīng)在部分自動(dòng)化碼頭中實(shí)施，從實(shí)際生產(chǎn)中得到的信息發(fā)現(xiàn)，該類型的中轉(zhuǎn)平臺(tái)布置存在以下3方面問題：

(1)鎖扭框更換頻繁，影響作業(yè)效率。碼頭上停靠來自不同國家的船舶，每條船舶上都攜帶著不同類型鎖扭。比如，船舶艙面使用的自動(dòng)鎖扭，船舶甲板與集裝箱固定用的底鎖，集裝箱與集裝箱之間固定的手動(dòng)鎖扭、半自動(dòng)鎖扭等。鎖扭種類繁多，功能不同，根據(jù)船方要求碼頭在裝卸過程中要將鎖扭按照不同類型分別放置歸還。目前，每側(cè)臺(tái)座只能安放4個(gè)鎖扭框，而實(shí)際作業(yè)過程中，鎖扭框更換頻繁，影響作業(yè)效率。

(2)存在人員安全隱患。現(xiàn)有平臺(tái)第二條安全通道設(shè)置在雙臺(tái)座之間，雙臺(tái)座分工并不明確，為了保障安全，吊具著箱前需要提前大段距離減速，慢速放在臺(tái)座上。并且，臺(tái)座導(dǎo)向架在多次集裝箱著箱沖擊后出現(xiàn)變形情況，存在安全隱患。

(3)集裝箱型號識別成功率低。集裝箱號碼作為碼頭和堆場管理集裝箱的重要依據(jù)，自動(dòng)化碼頭使用OCR(集裝箱型號識別)系統(tǒng)進(jìn)行集裝箱管理。該系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)抓拍集裝箱圖像，對箱號和箱型代碼進(jìn)行識別，可以將信息全自動(dòng)錄入到集裝箱管理系統(tǒng)中，節(jié)約手工錄入的人力物力。OCR攝像機(jī)安裝在中轉(zhuǎn)平臺(tái)上，由于導(dǎo)向架過高，安裝位置與平臺(tái)距離太近，對集裝箱拍攝不全面，因而影響平臺(tái)識別成功率。

4 新型雙小車岸橋中轉(zhuǎn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)改進(jìn)

針對上述3方面問題，結(jié)合超大型自動(dòng)化集裝箱碼頭自身特點(diǎn)，對平臺(tái)臺(tái)座、鎖扭框、導(dǎo)向架以及人員安全通道進(jìn)行了改進(jìn)。

將集裝箱臺(tái)座改為固定式，平臺(tái)海陸兩側(cè)分別布置兩組鎖扭架，鎖扭框放置于專用鎖扭架內(nèi)，每組鎖扭架可以存放8個(gè)鎖扭框。導(dǎo)向架高度減小并增大了斜度。取消原有的中間安全通道通道，新增3條海陸方向通道。新型中轉(zhuǎn)平臺(tái)布置設(shè)計(jì)見圖2。

1.安全通道 2.固定臺(tái)座 3.鎖鈕架 4.電氣房

根據(jù)新型中轉(zhuǎn)平臺(tái)的布置設(shè)計(jì)圖，對中轉(zhuǎn)平臺(tái)位置和尺寸進(jìn)行計(jì)算。由于在岸橋軌內(nèi)需要留有足夠的空間用于放置艙蓋板、特殊件，同時(shí)考慮內(nèi)集卡車、工作特種車通行以及各區(qū)域之間的安全距離，中轉(zhuǎn)平臺(tái)海側(cè)位置與岸橋海側(cè)大車軌道之間的距離l1應(yīng)符合式(1)：

l1>2l車道+l特殊件+l艙蓋板

(1)

中轉(zhuǎn)平臺(tái)自身海陸側(cè)方向?qū)挾葁應(yīng)滿足式(2)：

w>2(w鎖扭架+w安全通道+w臺(tái)座)

(2)

通過計(jì)算得到平臺(tái)整體布置如下：

(1)新型中轉(zhuǎn)平臺(tái)設(shè)置在陸側(cè)下橫梁，海陸向總寬11.4 m，長23.8 m。配有海陸側(cè)2個(gè)集裝箱臺(tái)座、2個(gè)鎖扭框、5條人員安全通道、通道四周均布置了安全防護(hù)網(wǎng)，以及1個(gè)供工人候工的理貨室、1個(gè)電氣房和若干個(gè)安全監(jiān)測裝置。

(2)集裝箱臺(tái)座。與舊型平臺(tái)不同，新型平臺(tái)臺(tái)座采用固定式，單個(gè)集裝箱臺(tái)座拆分為4塊，焊接在平臺(tái)表面，鎖扭框不放在臺(tái)座內(nèi)部無需吊裝，集裝箱不必因臺(tái)座不在位而無法放下(見圖3)。

圖3 平臺(tái)臺(tái)座改進(jìn)方案

(3)鎖扭框布置。鎖扭框放置于專門的鎖扭架內(nèi)，平臺(tái)海陸兩側(cè)各布置1個(gè)鎖扭架。當(dāng)需要更換鎖扭框時(shí)，只需將鎖扭架整體吊至地面，通過叉車更換鎖扭框，鎖扭架上設(shè)有吊點(diǎn)，可由吊具進(jìn)行起吊(見圖4)。每個(gè)鎖扭架可以放置8個(gè)鎖扭框，易于對鎖扭進(jìn)行分類放置，并且單次起吊可攜帶鎖扭數(shù)量成倍提升，減少吊裝頻率。

圖4 鎖扭架改進(jìn)方案

(4)安全通道。工作區(qū)域人員穿行通道在圖5中用箭頭表示，海、陸側(cè)大車方向各1條主通道，中間各個(gè)拆分的臺(tái)座間小車方向3條海陸向通道對穿，有利于合理規(guī)劃人員作業(yè)路徑。另外，拆裝用的鎖鈕從海、陸側(cè)鎖扭架中拿取，人員軀干無需伸入集裝箱吊裝區(qū)域，提高作業(yè)效率，減少安全隱患。平臺(tái)四周布置安全護(hù)網(wǎng)，防止人員墜落。

圖5 安全通道改進(jìn)方案

(5)監(jiān)測裝置。依然在安全通道入口設(shè)置光柵檢測裝置、工況指示燈提醒工作人員在候工時(shí)必須位于安全位置，并在平臺(tái)操作盒增加單人、雙人作業(yè)選擇模式，方便人員操作，完成拆裝作業(yè)后進(jìn)行反饋。

5 結(jié)語

該新型中轉(zhuǎn)平臺(tái)已經(jīng)在洋山深水港四期碼頭投入使用，通過對新舊兩種類型中轉(zhuǎn)平臺(tái)的拆鎖時(shí)間、作業(yè)效率、集裝箱識別率以及鎖扭工安全調(diào)查等多方面進(jìn)行分析比較，新型中轉(zhuǎn)平臺(tái)通道光柵檢測裝置檢測準(zhǔn)確度高，可為員工提供更為安全的作業(yè)區(qū)域；平臺(tái)分工明確，鎖扭漏裝、錯(cuò)裝次數(shù)減少，每關(guān)箱子拆鎖花費(fèi)時(shí)間減少；在單次鎖扭架更換時(shí)間不變的情況下，吊裝鎖扭架次數(shù)較以前減少50%；導(dǎo)向架有效抵抗集裝箱著箱時(shí)的沖擊，長時(shí)間作業(yè)未出現(xiàn)變形；小車平臺(tái)下降平均速度加快，平臺(tái)著箱時(shí)間減少；整體提高了平臺(tái)作業(yè)效率；平臺(tái)尺寸加大及導(dǎo)向架降低可為OCR攝像頭提供更為寬闊的拍攝范圍，系統(tǒng)識別成功率顯著提高。