自動化集裝箱碼頭裝卸工藝系統(tǒng)研究

呂簫

摘? ?要：隨著現(xiàn)階段我國對外貿(mào)易的不斷發(fā)展，更多的貨物需要進(jìn)行運輸，使得集裝箱等的貨物運輸設(shè)備載重量越來越大。而隨著貨物運輸量的不斷提高，貨物運輸?shù)男屎唾|(zhì)量就顯得尤為重要，這不僅是保障貨物能夠按時到達(dá)的關(guān)鍵，更是推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段，港口碼頭地區(qū)的岸橋正向著自動化以及大型化等的方向發(fā)展，并在國際上已經(jīng)成為了一種流行的趨勢。所以目前研究自動化集裝箱碼頭的裝卸工藝系統(tǒng)就成為了必要的工作。

關(guān)鍵詞：自動化集裝箱碼頭? 裝卸工藝? 系統(tǒng)研究

中圖分類號：U693? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）01（b）-0074-02

1? 自動化集裝箱碼頭前沿裝卸作業(yè)工藝

1.1 大型岸橋

現(xiàn)階段由于我國的對外貿(mào)易不斷發(fā)展，為了運輸更多的貨物和滿足更多貨物的運輸需求，在集裝箱船的設(shè)計方面越來越大。其中岸橋作為裝卸集裝箱的主要設(shè)備，要在滿足基本裝卸需求的同時，提升裝卸的效率和質(zhì)量，從而目前我國更多的碼頭岸橋正向著自動化、大型化的方向發(fā)展。大型岸橋的基本特征是能夠提升技術(shù)參數(shù)，進(jìn)一步能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程的自動化操控。

1.2 岸橋結(jié)構(gòu)

現(xiàn)階段，岸橋的技術(shù)性參數(shù)正在不斷地提升，以此為了滿足更多的裝卸需求，相關(guān)技術(shù)人員就對于岸橋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，一些新型的岸橋結(jié)構(gòu)和技術(shù)被得以實際應(yīng)用，并切實取得了較好的效果。

1.2.1 可升降橋架的岸橋

這樣的橋架能夠?qū)嶋H根據(jù)集裝箱船的大小自動的調(diào)節(jié)高度，以此進(jìn)一步保障集裝箱船的裝卸工作的安全性，重點也在于能夠滿足不同大小集裝箱船的裝卸工作。

1.2.2 雙小車式岸橋

這種結(jié)構(gòu)的岸橋當(dāng)中設(shè)置有兩臺起重車，一高一矮，高起重車能夠在大梁的軌道當(dāng)中運行，主要方便大型的船舶進(jìn)行裝卸作業(yè)，起升高度能夠達(dá)到40m。矮起重車的運行基于門框聯(lián)系梁中，主要工作是方便地面車輛之間的裝卸和幫助實現(xiàn)中轉(zhuǎn)，高度最低為15m。這樣設(shè)計的兩臺起重車在各自的軌道當(dāng)中進(jìn)行運行，互相之間不影響，能夠極大地提升裝卸的效率。

1.3 挖入式港池作業(yè)方式

這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計方式主要是在集裝箱碼頭的港池兩側(cè)安裝多臺岸橋。當(dāng)船舶在港池中進(jìn)行停靠時，多臺岸橋能夠同時進(jìn)行裝卸工作，因此能夠極大地提升裝卸的效率，并且能夠使得集裝箱船的?？繒r間減少，最終提升船舶的工作效率。

2? 自動化集裝箱碼頭堆場作業(yè)工藝

集裝箱碼頭的堆場作業(yè)主要是對貨物進(jìn)行堆放、轉(zhuǎn)運等。能夠應(yīng)用到的設(shè)備包含跨運車、起重機、吊運車以及叉車等。

2.1 底盤車與起重機的作業(yè)

在碼頭當(dāng)中，實現(xiàn)碼頭與堆場之間的貨物運輸，要具體采用牽引車將底盤車進(jìn)行帶動，以此完成運輸。具體的，使用輪胎起重機進(jìn)行堆取與移箱作業(yè)，并能夠通過兩種設(shè)備的協(xié)同作業(yè)提升主要的工作效率。所以，當(dāng)遇到集裝箱數(shù)量更多、場地面積更大的情況時，就要采用牽引車帶動兩臺以上的底盤車進(jìn)行作業(yè)，以此能夠解決集裝箱數(shù)量過多而導(dǎo)致作業(yè)效率下降的問題。

最終，使用一臺牽引車帶動多臺底盤車，能夠極大的減少牽引車的能源消耗，使之能夠在減少周轉(zhuǎn)次數(shù)的基礎(chǔ)上提升工作效率，因而具有較好的應(yīng)用前景。

2.2 自動導(dǎo)向車系統(tǒng)

對于自動導(dǎo)向車系統(tǒng)的實現(xiàn)和具體使用，系統(tǒng)當(dāng)中包含岸橋、導(dǎo)向車和起重機，以及重要的中央自動識別控制系統(tǒng)等組成。這樣的導(dǎo)向車與有軌道導(dǎo)向車不同之處在于其沒有實物軌道進(jìn)行引導(dǎo)，而是利用自動化控制系統(tǒng)，結(jié)合車身上裝置的各類傳感器以及信號接收設(shè)備等，控制導(dǎo)向車按照既定的設(shè)定運行軌道進(jìn)行運行。以此其能夠根據(jù)場地信息和運輸設(shè)定需求，自動調(diào)整車身是否需要進(jìn)行轉(zhuǎn)彎或者停車等。除去自動導(dǎo)向車之外，碼頭堆場中還會配備相應(yīng)的自動軌道式集裝箱龍門起重機。一般情況下的起重機與導(dǎo)向車安排，要滿足一臺起重機配備7臺導(dǎo)向車的形式，以此能夠滿足相應(yīng)的裝卸和運輸貨物的需求。

所以，在集裝箱數(shù)量多、碼頭場地大的港口當(dāng)中，借助自動化導(dǎo)向車等的使用，能夠極大的滿足相應(yīng)的裝卸和運輸需求，進(jìn)而提升主要的工作效率和工作質(zhì)量，也能夠極大地減少對于各類成本的消耗。

3? 自動化集裝箱碼頭裝卸工藝系統(tǒng)方案

現(xiàn)階段，為了滿足更大的貿(mào)易需求，也為了進(jìn)一步推動經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和發(fā)展，在港口當(dāng)中設(shè)置集裝箱自動化的裝卸系統(tǒng)，使得自動化、信息化等先進(jìn)技術(shù)能夠切實作用到實際作業(yè)當(dāng)中，提升碼頭的作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量。

目前，根據(jù)自動化集裝箱碼頭裝卸的整體運輸水平，能夠?qū)⑵浞譃槿齻€主要的類型。第一種，自動化導(dǎo)向碼頭裝卸系統(tǒng);第二種，掛車式與牽引車自動化碼頭;第三種，跨運車式自動化裝卸系統(tǒng)。除去以上三種之外，還有一類是立體分配式自動化集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)。

3.1 立體分配式自動化集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)

這種立體分配式的碼頭裝卸工藝系統(tǒng)，是由岸橋、低架橋分配機構(gòu)、軌道起重機以及自動道平板車等組成。具體的，岸橋可以使用12m的起重機，在岸橋下方可以設(shè)置相應(yīng)的低架橋分配結(jié)構(gòu)。由此低架橋中帶有的軌道能夠方便起重與平移小車等進(jìn)行運行，并且小車之間有各自的軌道，運行過程中不會產(chǎn)生干擾。與此同時，低架橋的管道當(dāng)中設(shè)置了相應(yīng)的運行道路，從而連接起重機與堆場道路，在借助板車以及平移車等，能夠在其中進(jìn)行作業(yè)。這樣的過程實現(xiàn)不需要具體的工人進(jìn)行參與，只需要必要的技術(shù)人員操控中央控制系統(tǒng)即可。

3.2 立體分配式自動化集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)工藝特點

3.2.1 精準(zhǔn)度提升

對于人工操作的碼頭集裝箱裝卸以及運輸設(shè)備來說，具體的設(shè)備運行和精準(zhǔn)性提升完全依靠人工進(jìn)行，即工作人員的作業(yè)專業(yè)水平?jīng)Q定和影響著設(shè)備的精準(zhǔn)性。與此同時，也對于運輸和裝卸等的效率影響很大。而借助于自動化系統(tǒng)的控制，立體分配式自動化集裝箱碼頭的裝卸和運輸能夠依靠中央控制系統(tǒng)的控制，借助安裝在運輸車、起重機等設(shè)備上的磁尺或者光纜，能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準(zhǔn)的機械定位，因此這樣的過程所產(chǎn)生的效率是人力所遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及的。

3.2.2 工作效率提升

工作效率的提升受到自動化控制系統(tǒng)的自動分配，能夠使得各種設(shè)備在完全高效率運行的基礎(chǔ)上而不會產(chǎn)生相互影響，這就會極大地提升整體的工作效率和工作質(zhì)量。

3.2.3 機械水平提升

對于自動化集裝箱碼頭的裝卸來說，機械化水平的提升是最顯著的一個特點和形式。在基于同一工作條件之下，機械化水平更高的自動化集裝箱裝卸碼頭所投入的人工成本更低。

4? 結(jié)語

現(xiàn)階段社會正在不斷地發(fā)展和進(jìn)步，由此碼頭運輸和裝卸等也更需要在基本的工作當(dāng)中提升效率和質(zhì)量。更重要的是，使用自動化集裝箱碼頭裝卸工藝以及技術(shù)，能夠在提高機械化水平的同時，減少人力等方面的成本投入，使得自動化系統(tǒng)能夠完成大部分的裝卸和運輸工作，因此不僅提升了碼頭的裝卸和運輸工作效率，也能夠在借助自動化系統(tǒng)的控制之下，減少資源浪費和提高作業(yè)的安全性、穩(wěn)定性。最終推動碼頭作業(yè)向著集約化、高效的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 王婷，周強，楊怡，等.單箱軌距起重機自動化碼頭裝卸工藝可行性分析[J].水運工程，2019（11）：1-7.

[2] 張立斌，李剛.高水水中轉(zhuǎn)比例下的自動化集裝箱碼頭堆場裝卸工藝方案比較[J].水運工程，2019（5）：78-83，151.

[3] 梁辰，唐國磊，于菁菁，等.基于多智能體仿真的自動化集裝箱碼頭合理通過能力研究[J].水運工程，2018（10）：177-182，188.