岸橋遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的CCTV系統(tǒng)簡介

朱 錚，姚之泓

（上海振華重工集團(tuán)有限公司，上海 200215）

岸橋遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的CCTV系統(tǒng)簡介

朱 錚，姚之泓

（上海振華重工集團(tuán)有限公司，上海 200215）

主要介紹了常規(guī)遠(yuǎn)程岸橋項(xiàng)目中CCTV系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、攝像機(jī)以及顯示器的選型、配置和應(yīng)用，并簡單展望了未來的發(fā)展方向。

CCTV系統(tǒng)；岸橋；遠(yuǎn)程控制

0 引言

伴隨著工業(yè)4.0和傳統(tǒng)集裝箱碼頭轉(zhuǎn)型的大潮，位立于碼頭生產(chǎn)第一線的岸橋也早已揭開了改革的步伐，無論是機(jī)械意義上的3E橋吊，還是控制系統(tǒng)上的岸橋遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)都是現(xiàn)代岸橋的最領(lǐng)先技術(shù)。若將岸橋遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)比作一個人體的話，那CCTV系統(tǒng)就是岸橋遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)的眼睛，它能夠讓岸橋司機(jī)在遠(yuǎn)離岸橋本地的情況下實(shí)時掌握岸橋整機(jī)的狀態(tài)并完成相應(yīng)的工況操作，尤其是在最先進(jìn)的自動化碼頭中[1]，岸橋的遠(yuǎn)程操作已經(jīng)成為其必要條件，若岸橋能夠有一雙明亮的“大眼睛”，不僅僅是作業(yè)安全方面，對于操作效率等也能提供很大的幫助。

1 遠(yuǎn)程CCTV系統(tǒng)概述

系統(tǒng)通過安裝在岸橋前大梁、梯形架、后大梁、小車架、鞍梁、門架、門架小車、理貨室等部位的CCTV攝像機(jī)掌握現(xiàn)場的工作情況，并依據(jù)圖像系統(tǒng)來輔助司機(jī)完成著箱等一系列的工作，從而保證岸橋能高效、可靠、安全的工作；通過在PLC電氣房、理貨室、遠(yuǎn)程操作站安裝IP網(wǎng)絡(luò)廣播、對講系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時通訊；通過安裝門禁系統(tǒng)保障安全[2]。

2 攝像機(jī)的選擇

網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)：相比于傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)，現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)具備眾多的優(yōu)勢和先進(jìn)的功能，更高質(zhì)量圖像能夠更好的幫助岸橋司機(jī)對準(zhǔn)鎖孔抓箱；可遠(yuǎn)程訪問功能使得岸橋維護(hù)人員能夠在任何地方隨時查看工作實(shí)況以及視頻記錄；智能防抖動功能可以非常有效的減小小車運(yùn)行時抖動給攝像機(jī)帶來的共振影響等。

適合岸橋操作環(huán)境：由于岸橋是室外作業(yè)，所以攝像機(jī)的監(jiān)控場景亮度會不斷的發(fā)生變化，夜晚、煙霧、雨水等外部環(huán)境條件都會影響攝像機(jī)的圖像質(zhì)量，所以所選擇攝像機(jī)需要有很強(qiáng)鏡頭聚光能力、光圈自動控制更好、日夜自動切換技術(shù)、寬動態(tài)技術(shù)。

表1是攝像機(jī)選擇的一些推薦值[3]。

表1 攝像機(jī)類型

3 岸橋攝像機(jī)的分布

圖1 攝像機(jī)布置圖

4 遠(yuǎn)程操作站顯示

圖2 遠(yuǎn)程操作站顯示器布置

如圖2所示，一個遠(yuǎn)程操作臺配套6個顯示器以及2臺塔式服務(wù)器。顯示器A、B和C由遠(yuǎn)程操作臺左側(cè)服務(wù)器控制；顯示器D、E和F由遠(yuǎn)程操作臺右側(cè)服務(wù)器控制。顯示器主要功能為顯示每臺橋吊上的攝像頭實(shí)時圖像信息以及實(shí)時狀態(tài)信息，為了滿足和符合司機(jī)在實(shí)際操作以及作業(yè)環(huán)境的需求。

顯示器E整合攝像頭實(shí)時圖像信息以及監(jiān)控系統(tǒng)（CMS）的實(shí)時狀態(tài)信息，滿足司機(jī)實(shí)時了解橋吊的各種必要狀態(tài)信息以及實(shí)時故障信息，比如起升，小車位置信息。其他顯示器則整合了整機(jī)的攝像機(jī)組合成八個視角和各畫面的切換以方便司機(jī)了解岸橋狀況。

表2 攝像機(jī)布置位置

圖3 大車緩沖器畫面

圖4 俯仰畫面

視角一：大車兩側(cè)緩沖器。

主要觀察點(diǎn)：

軌道兩側(cè)有無障礙物；觀察船梯位置：清除障礙物，保證大車行走安全。高壓電纜井位置：高壓電纜井位置注意大車速度變化，控制手柄，減少大車運(yùn)行吊具搖擺量。注意觀察高壓電纜井周圍運(yùn)行安全。

系纜樁號碼；碼頭標(biāo)尺號碼：結(jié)合CMS清楚大車位置。

緩沖器相距距離；緩沖器壓縮狀態(tài)：緩沖器觀察清楚了解相鄰橋吊大車位置。

視角二：俯仰畫面。

大梁走道：觀察大梁是否有人或雜物；

大梁兩側(cè)：觀察是否有障礙物，與障礙物的距離；

斜拉桿入槽情況觀察，大車左右行與集裝箱船是否有干涉情況。

視角三：軌距內(nèi)海側(cè)畫面。

圖5 軌距內(nèi)畫面

軌距內(nèi)：是否有人和機(jī)械；作業(yè)環(huán)境和條件。

集卡車道：看是否有集卡被吊起情況，集裝箱對集卡情況，集裝箱車滯留情況。

視角四：梯子中部看后大梁。

圖6 梯子中部畫面

后伸距作業(yè)觀察：

艙蓋板作業(yè)：作業(yè)位置，作業(yè)情況，作業(yè)高度。

視角五：后側(cè)觀察畫面。

圖7 后大梁總覽畫面

岸橋整機(jī)總覽情況：

船側(cè)艙蓋板位置，相鄰貝為作業(yè)環(huán)境；

大車運(yùn)行對照貝位位置；靠離船觀察。

視角六：前大梁作業(yè)，鉸點(diǎn)右側(cè)觀察。

圖8 前大梁、鉸點(diǎn)畫面

船側(cè)位置觀察作業(yè)位置；

靠離船觀察。

可伸縮距離觀察是否有掛艙以及船上人員工作情況。

視角七：俯仰鉤區(qū)觀察。

圖9 俯仰鉤區(qū)畫面

觀察俯仰鉤區(qū)位置，在梯形架位置最直觀的觀察岸橋俯仰運(yùn)行時的狀態(tài)。

視角八：主吊具觀察。

圖10 主吊具畫面

傳統(tǒng)的司機(jī)室角度：

海側(cè)，陸側(cè)觀察：

吊具跟隨觀察；

大車運(yùn)行觀察；

俯仰軌距內(nèi)觀察。

5 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

考慮到攝像機(jī)畫面的傳輸質(zhì)量以及穩(wěn)定性，攝像機(jī)通訊傳輸介質(zhì)主要推薦光纜。岸橋上的攝像機(jī)通過網(wǎng)線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦怆娹D(zhuǎn)換模塊，再由光電轉(zhuǎn)換模塊將所有畫面集成于岸橋上的CCTV服務(wù)器中，然后遠(yuǎn)程服務(wù)器與岸橋本地服務(wù)器通過光纜進(jìn)行通訊，這樣既能保證岸橋本地畫面高質(zhì)量的傳輸，同時也可以保證畫面的實(shí)時性，這點(diǎn)對于遠(yuǎn)程岸橋操作來說極其重要，若畫面有短暫的延遲，那將極大的影響司機(jī)抓取集裝箱的操作。最后遠(yuǎn)程操作站視頻通過讀取本地服務(wù)器上的畫面來顯示岸橋的整機(jī)狀態(tài)。

圖11 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

6 結(jié)束語

遠(yuǎn)程操作控制系統(tǒng)在保證裝卸效率的前提下，相比于原先在起重機(jī)上振動搖晃的工作環(huán)境，遠(yuǎn)程控制可以給操作人員一個相對比較舒適安靜的環(huán)境進(jìn)行工作。如今的集裝箱運(yùn)輸發(fā)展中，岸橋的起升高度日趨升高。用傳統(tǒng)的操作模式對操作人員的要求已經(jīng)越來越高，若借助于CCTV系統(tǒng)，原本50米高的地面將可以清晰地展現(xiàn)于眼前。伴隨著VR技術(shù)以及攝像機(jī)測距技術(shù)的越來越成熟，這將是下一代CCTV技術(shù)的發(fā)展趨勢，且CCTV系統(tǒng)的功能將越來越多、越來越強(qiáng)。遠(yuǎn)程操作可以在科技的幫助下降低操作人員的工作強(qiáng)度，提高效率。相比于傳統(tǒng)的司機(jī)一對一操作方式，實(shí)現(xiàn)了一對多的可能，大大減少了在人力成本上的花費(fèi)，這對于任何一個碼頭來說都是不可抗拒的經(jīng)濟(jì)誘惑。因此其市場前景也必然會變得樂觀。

[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,2014,9.

[2] 李占軍,申少鵬,劉建玲.論遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在港口設(shè)備中的應(yīng)用[J].才智,2011.

[3] 網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)指南[EB/OL].http://www.axis.com,2006.

The introduction of remote control STS's CCTV system

ZHU Zheng, YAO Zhi-hong

TH215

：A

1009-0134(2017)07-0147-05

2017-05-17

朱錚（1985 -），男，上海人，工程師，本科，研究方向?yàn)殡姎夤こ碳捌渥詣踊?/p>