自動化新技術在港口的應用與發展研究

陳 帥，趙廣申

（中交水運規劃設計院有限公司，北京 100088）

我們必須緊密結合我國經濟發展的具體實際，綜合考量我國港口行業發展的未來趨勢，堅持技術創新，更新發展觀念，從而推動我國港口行業不斷向前發展。

1 自動化新技術概況分析

所謂“自動化新技術”，指的是涵蓋了控制論、信息論、系統工程和計算機科學技術等多門學科的新興技術形式，且學科之間相互依存、相互聯系的綜合性技術，這種新技術在一定程度上推動著自動化的發展進程。

自動化技術在當前的發展過程中取得了較好的成果，將自動化技術應用到社會發展的各個領域具有重要的意義，通過分析自動化新技術的多樣化發展趨勢，重點解析自動化新技術的社會意義十分必要，比如機電一體化技術、結構設計標準化、控制智能化、機械功能多元化等。

2 自動化新技術在港口的應用研究

當前，在港口建設過程中運用自動化新技術是港口事業發展的重要組成部分，只有提升了自動化新技術的整體水平，港口的綜合競爭力才能得到提升。因此，在當前乃至今后一個時期，自動化新技術的應用對港口的發展具有積極意義。

2.1 實現裝卸系統自動化

裝卸系統是港口運轉過程中的重要部分，其自動化水平決定了港口及碼頭的實際生產效率。在當前的發展過程中，自動化技術的大量引入，使得裝卸系統生產效率大大提高，對港口的發展起到了重要作用。

2.1.1 自動化電機驅動設備

在以往的碼頭中，應用的裝卸機械主要是門式起重機等，這類電力驅動方式具有方便、簡單易操作等特點，但是，也極易造成高能耗和效率低等問題。在20世紀，可控硅SCR在直流驅動系統中的應用促進了電力驅動方式的進一步革新，并且這種方式在今天的裝船機和橋式起重機中仍在使用。但是，這種方式在高速和低速運轉時都具有一定的不可控性，會造成低效和電網的污染。在20世紀80年代，隨著電子信息化水平的不斷提高，大功率電子設備得到了普遍應用，CTO、IGBT以及PIC等不斷得到普及和更新換代，使得電機驅動設備的自動化水平不斷提高。

2.1.2 網絡與通信

在散貨碼頭，控制系統主要有集成式和分布式兩種，兩者之間的主要區別在于兩個系統中主機的數量——集成式系統中由一個主機控制完成，而分布式則是由多臺主機控制，并且每臺主機各自有其控制的系統。在輸送系統中，由于其本身的獨特性，分布式系統的應用較為廣泛。但是，對于控制網絡而言，首先應該考慮的因素是其傳播的速率、媒介、距離以及節點等。根據通信網絡的應用不同，可以將其劃分為管理級、控制級、現場設備級以及遠程I/O。管理級網絡具有速度快、容量大等優點，可以進行實時數據的交換，及時為決策提供精準的基礎數據；控制級網絡可以有效地完成自動化任務，主要的功能是對生產設備進行控制及對生產過程進行嚴密的監控，為生產質量的提高提供一定的保障；現場設備級網絡主要用于實現PLC和現場設備之間的連接，以到達有效聯通的目的；遠程I/O是應用較早的一種通信技術，并且日趨成熟，逐步向高速和可靠的方向發展。

2.1.3 在線管理系統

在線管理系統的核心內容是信息采集技術和報警系統，其流程主要包括采集數據信息、統籌信息及調查有關機械設備的信息。采集數據信息主要是指相關操作人員在實際調研的基礎上，通過對控制系統進行控制，將實際工作狀況、工作起止時間、工作開展進度等數據信息進行收集；統籌信息主要是指將介入口與數據源相連接，通過軟件處理技術對相關數據進行處理，以獲得動態信息。有關機械設備的信息是工作正常開展的重要條件，通過對機械設備的實際工作情況進行監控，獲得動態數據信息。

2.2 實現電力系統自動化

計算機技術的不斷發展，使得我國的信息技術水平不斷提升，并且電子信息技術不斷與電力管理系統相結合，使得電力系統的自動化水平不斷提高，主要體現為變電所已經向綜合化和自動化的方向發展，已經實現了無人管理。

在當前的變電所正常運轉過程中，已經無相關工作人員的參與，通過調控端與變電端相結合來完成，并且輔之以相應的計算機控制技術。這種自動化電力系統主要有2種類型，一種是常規的遠動力系統，另一種是綜合自動化系統。但是，無論哪一種，都必須加以考慮的是保證其監控系統的無障礙運轉，以免因相關零件損壞而對電力系統的正常運轉造成影響。因此，應對電力系統進行特殊的防護和隔離。

2.3 實現集裝碼頭自動化

自動化水平的不斷提高使集裝箱式起重機在碼頭的應用過程中發揮更加重要的作用，這不僅有效地提高了工作效率，還在一定程度上提高了操作的安全性。為了進一步提高集裝箱式起重機的工作效率和安全性，在其應用過程中已經引入了GPS技術和無線遙感技術，極大地提高了集裝箱場地的工作效率和工作速度，逐步實現了與前方起重機之間的有效協調。同時，裝卸技術的不斷改進，也對集裝碼頭的自動化起到了一定的促進作用，保證了工作的可靠性和高效性。

3 自動化新技術在港口應用中的發展趨勢

3.1 專業化

近些年來，在港口發展中應用自動化新技術已經成為港口行業發展的重要內容，但是，單純依靠傳統的技術運行，早已無法適應當前經濟發展的狀態，更無法適應新時代經濟發展的要求。因而，在當前的港口行業發展過程中，專業化成為發展的重要趨勢，并且已經體現在高技術設備和高質量的服務中。

3.2 “三化”新趨勢

在當前港口經濟發展過程中，資源節約化、環境友好化、發展創新化已經成為了新的發展趨勢，因此，不僅要注重對技術的提升和融入，更要注重對這種新趨勢的把握與應用。

4 結束語

在信息化時代，全世界范圍內各個行業的競爭空前激烈，港口行業也不例外。在當下港口行業發展的過程中，引入自動化新技術無疑能夠有效地應對港口行業中存在的諸多問題，從而對癥下藥，有針對性地應對我國港口發展面臨的挑戰和存在的不足，進而促進我國自動化新技術更加成熟，推動我國港口行業的完善與發展。

參考文獻：

［1］謝明昕.關于港口電氣自動化發展的思考［J］.山東工業技術，2017（14）.

［2］盧雙雙.物流地產開發啟動現代化港口運營新模式［J］.港口經濟，2015（06）.