堆場自動化升級改造后安全風險分析管控及解決措施

劉悅

安全生產是指在生產過程中為了避免產生造成人員傷亡以及財產損失的事故而采取的相應事故的預防以及控制措施。使生產過程符合規定的條件從而保證生產的順利進行。受到自動化技術，資金等諸多因素的限制，在堆場自動化作業中仍有部分工作需要通過人工或間接通過人工完成，本文結合改造后五洲國際碼頭為例分析自動化碼頭的安全風險管控以及解決措施。

1.提出問題

天津五洲國際集裝箱碼頭位于天津港東突堤北側，碼頭岸線長度為1204米，共有4個泊位，堆場面積約為37萬平方米，堆場為平行岸線布局，堆場內裝卸設備為軌道式集裝箱龍門起重機（簡稱“軌道橋”）31臺，集裝箱運輸方式為人工駕駛集卡運輸，且由于軌道橋為內跨式起重機，所以在起重機跨距內布置“7排箱+2條集卡通道”箱區內側為裝卸作業車道，軌道側為超車道;冷箱堆場軌道橋跨距內布置“8排箱+1集卡車道”。此裝卸工藝在完成堆場自動化改造后維持不變。橫向對比國內已建成投產的自動化碼頭，采取堆場平行岸線布置的僅廈門遠海一家，同時五洲自動化堆場與廈門遠海碼頭堆場的最大不同：由于是對老設備的升級改造，五洲碼頭沒有設計海陸側交換區。所以在改造完成后內外集卡在進行作業時仍延續現在生產工藝。所以內外集卡在堆場內進行作業時，由于軌道橋的無人化作業使得安全風險進一步加大同時對其管控變得更加困難。本文主要討論分析在五洲堆場自動化升級改造后所存在的較為明顯的安全隱患及風險并通過可行的方式方法達到降低安全風險消除隱患的目的。

2.解決對策

在五洲國際集裝箱碼頭堆場自動化升級改造完成后可能存在以上明顯的安全隱患，歸納后可總結為主要為人與自動化軌道橋高頻交互作業時安全隱患，以及自動化軌道橋進行全自動/遠程操控作業時本身所具備的安全隱患，個人認為要想降低安全隱患風險要從以下幾個角度入手：

1.1提高自動化堆場內所必須作業人員的安全意識。如集卡司機，冷箱操作員。在作業人員上崗前需經過三級安全教育才可準許上崗。并定期展開安全培訓教育，做到時刻警示作業人員的目的，使作業人員腦中形成固定的安全作業規范，形成長效的安全意識。

1.2作為堆場內主要的作業設備自動化軌道橋在設計時應充分考慮到作業時的安全防護因素，在自動化軌道橋上安裝超聲波雷達、防撞雷達，夜視紅外雷達等硬件安全防護措施，同時在軟件方面應在自動化軌道橋PLC程序或者ECS邏輯程序中設置單機自動化控制避碰邏輯，控制權的控制邏輯為“先到先得，重載不能越人”。在硬件設備檢測到大車行進方向處有異常物體或人時可立即停止作業已達到防止碰撞安全作業的目的。同時在自動化軌道橋軌道處設置門禁系統，當人員穿越自動軌道橋的軌道時，通過門禁系統刷卡申請開門若自動軌道橋已經申請到通過該處的路徑，則通道門保持關閉，門禁系統警示申請人員稍后申請;若人員申請到通過權，則自動化軌道橋不能通過該區域。

1.3經過上文分析可知，為了保障起升作業的安全，自動化軌道橋在進行作業時RFID識別信號是一直作用于集卡的，當超車道有車輛經過時會中斷信號從而打斷裝卸作業，所以如何保持信號暢通又能實現超車道存在的意義也是一個需要解決的方案。個人認為在管理上合理進行錯峰作業減少車流密度，合理使用堆場資源，優化拖車行駛路徑。在技術上：硬件方面增加RFID識別器數量，在集卡多個部位增設RFID識別卡片，在軟件上：優化算法，增強算法邏輯性，從而達到即使超車道有車輛經過，軟件系統可以通過對信號中斷時間的優化來判斷是否發生不可控情況，需切換遠程操控還是只是超車道有車輛經過。

1.4增強物理防護，設置門禁系統。在冷箱區域設置高強度冷箱支架，同時在支架中合理設置一些躲避空間，在冷箱區以及超限箱、大件貨物區采用安防門禁系統管理，人員進入必須得到授權。冷箱操作人員在進入現場進行冷箱插拔電作業時需經過門禁系統進入作業現場，同時門禁系統應將信號反饋至TOS及ECS，TOS在收到反饋信號后自動鎖定該場，自動化軌道橋可以通過該場但是禁止進行作業。當作業區確認安全后TOS解鎖該場并通知自動化軌道橋遠程操作人員手動恢復作業。

1.5在進行大車轉場作業時，個人認為可以借鑒鐵路道口經驗，即在大車兩側軌道處設置自動閘門，當TOS向自動化軌道橋發出過街轉場指令后，自動化軌道橋將控制權移交至遠程操控人員，在遠程操控人員確認過街轉場現場交通情況良好后手動關閉自動閘門，然后由遠程操控人員手動進行自動化軌道橋過街轉場作業。個人認為采取此種作業工藝的優勢體現在以下幾個方面：

（1）過街指令有TOS直接發送至自動化軌道橋并傳送至ECS，省去了司機這一環節，所以此種路徑反映迅捷，是老工藝速度的幾十倍，同時不會產生誤報。

（2）使用自動閘門代替此前的人工安全隔離，降低了人力成本。同時自動閘門具有效率高、定位精準度高、成本低廉等優點。

（3）自動閘門安全系數高，有利于作業的安全生產。

1.6在進行超限箱，大件裝卸作業時，雖然軌道橋已經實現了自動化作業但是在進行此類作業時堆場內仍需人工對其進行輔助，正如前文所分析在進行此類作業時整個作業系統為一個柔性系統，特別是對于NOELL軌道橋來說由于防搖系統的制約，在進行此類作業時會對作業人員產生更大的安全隱患，個人認為減少此類隱患可以通過以下兩個途徑解決：

（1）更換超限箱，大件貨物堆存場地，從05A、B場移至其他振華軌道橋所在場地，利用振華軌道橋性能優秀的八繩防搖系統來降低作業時的搖晃，降低作業時“打保齡”情況發生的風險。

（2）在進行此類作業時，自動化軌道橋應切換為“遠程操控”作業模式，在此種模式下進行裝卸作業。同時在現場應設置專門的看鉤手協助遠程操控人員完成裝卸作業。

3.實施對策

在堆場自動化升級改造后應建立健全相關規則規范，在行業級標準的大前提下明確完善相關公司級行業標準，對于硬件設施應在改造設計階段明確設計要求，在改造施工過程中派專人進行監造，同時在日后維護使用中對于采取PLC程序強制的自動化軌道橋應做好強制記錄，并在故障排除后及時恢復程序正常。對于軟件，需在編制時設置相應的邏輯順序以及安全優先級，對于從業人員需經常進行安全培訓，使其形成固定的安全意識，同時完善公司規章制度，做到獎懲分明。增加從業人員安全積極性。同時作為管理人員應加強自己安全意識，明確紅線意識，將安全意識體驗在日常管理工作中。

4.結束語

自動化集裝箱碼頭是大型集裝箱碼頭的發展趨勢，其有利于將人從危險、繁重的勞動中解放出來。自動化集裝箱碼頭追求高效率、高效益的前提是保障作業人員安全。我國自動化集裝箱碼頭發展尚處于起步階段，國外可供借鑒的經驗有限。如何實現自動化集裝箱碼頭安全管理系統化以確保作業安全，還需要相關從業人員的共同研究，本文僅經通過對五洲國際堆場進行自動化升級改造后所可能存在的安全隱患進行討論研究并提出個人見解以及改進意見方法，為五洲國際自動化堆場日后的安全生產盡自己的一份微薄之力。