單起升岸橋遠程自動化操作技術難點及解決方案

摘要： 當前我們通過大量的數據分析得出，集裝箱碼頭采用單起岸橋遠程自動化操作技術還不夠成熟，同時市場應用還存在一定空白期。所以說我國的各大集裝箱碼頭開始加大遠程自動化操作技術的應用，并保證岸橋遠程控制系統應用更加全面，通過激光掃描裝置，視頻監控裝置，計算機服務裝置以及傳感設備，更好的攻破了船舶漂移技術難點問題和最優作業路徑選擇問題，從而實現了單起升岸橋遠程自動化的操作應用。因此本文以下對兩大技術難點進行充分的分析，并提出主要的解決方案及措施。

關鍵詞：單起升岸橋遠程自動化操作技術;難點;解決方案

一、船舶漂移存在的技術難點問題及提出的主要解決方案

（一）對于存在的技術難點問題進行簡要陳述

集裝箱碼頭在進行岸橋裝卸集裝箱作業的時候，不僅會發生船舶水平漂移量的變化，同時垂直高度也會隨著卸載量的變化而改變，因此在整個的裝卸施工過程當中，這是十分重要的影響要素，也要同岸橋機構的定位息息相關。在具體的裝卸施工過程當中，岸橋小車無法達到預定的位置，或者起升機構無法自動地運行到集裝箱的上方，存在定位偏差較大，無法抓取預定集裝箱，將會嚴重的影響岸橋裝卸施工作業，使其無法表現出良好的裝載效率，對于自動化碼頭的連續作業將會產生負面影響[1]。

（二）針對此問題提出的主要解決措施

為了能夠進一步的將此種問題進行解決，我們會在岸橋小車的下方部位安裝激光掃描設備，同時這種掃描設備兼顧3D打印技術和運行方向掃描技術。這樣會保證小車的運行過程當中對行駛的記錄進行充分的保存，然后能夠全面的顯示出船上集裝箱的搬運輪廓以及主要位置，利用坐標能夠進行全面的轉換。在具體應用的時候，主要將碼頭作業的不動點設定為主要坐標的0位置點，以5公分作為主要的坐標單位，在行駛的過程當中檢測出坐標的具體最大值，然后根據行駛路線繪制出主要的行駛路線圖，并將所得數據加入到邏輯編輯器內，然后根據所得的數據信息對單岸小車和起升機構進行全面的控制，從而能夠實現在移動過程當中精確的定位每個集裝箱的具體位置，這樣才能夠進一步的提升整個的操作效率。例如通常情況下，我們會將單岸的最臨界點設置為C點，同時這個C點也是零度標點，在相鄰的集裝箱當中，與C點最近的一點設定為B點，對于B點的橫向距離就是B點與C點的水平距離。并且在岸橋小車當中設定一定的A點，同時還要保證a點能夠具有一定的移動性能，如果要想通過掃描得出B點的主要坐標距離，水平方向就是A點與C點的水平距離之差，而對于垂直方向的距離就是A點與B點的垂直距離之上。這個時候掃描儀會在短時間內進行周期性的掃描繪制，會得到多個作業繪制點，并且以這些繪制點形成一定的坐標體系，然后將其進行連接，以此能夠形成更加完整的掃描圖形結構[2]。

為項目在進行應用的時候，往往會采用時刻激光掃描儀進行操作作業。但是我們經過大量的數據分析得出，此種精度太高的掃描儀在進行工作的時候，容易受到外在環境的影響，而導致結果出現一定的偏差。為了能夠進一步的降低影響，保證應用的精度進行提升，同時能夠全面的排除外在影響因素，在掃描儀工作程序設定上，我們可以加入飄落物體自動識別技術。主要是因為，如果遇到下雨下雪天氣，掃描儀也會對飄落的物體狀態進行掃描匯總，這樣將會使得岸橋起升降機結構出現反復故障現象，導致整體的工作效率下降，同時如果不做出一定的改變，將會出現掃描誤差。所以說在增加飄落物體自動識別技術功能之后，如果在掃描過程當中出現位置重疊的物體，對于同樣的循環出現的數據信息，可以做到有效的屏蔽。通過大量的反復實驗得出，掃描儀的清潔凈度能夠控制在0.01左右，其中自身的定位精度已經達到5公分以內，對于集裝箱的作業形式和非集裝箱的作業形式，能夠做到有效的甄別，以此能夠進一步的滿足施工作業需求。同時也會為集裝箱單起橋正常有序的進行起到一定的促進作用，為其實現全面的自動化應用能夠打下堅實的基礎[3]。

二、最優路徑選擇問題的分析及提出的主要解決措施

（一）對問題的簡要分析

前期在進行集裝箱搬運的過程當中，最優路徑的選擇主要是來源于后臺的管理，路徑選擇更加的優化，有助于庫存備件的全面提取，從而更好的提高整體的搬運效率，對于內部的消耗能夠做到有效的降低。而對于單起岸橋的遠程自動化操作技術，仍然需要安全方面的問題、效率問題、能源消耗問題給予足夠的重視，并采取有效措施，能夠從這三方面做出全面的平衡，這樣才能夠進一步的解決單起岸橋就遠程自動化操作所面臨的一切難題。

（二）針對此問題提出的解決措施方案

1、提前做好路徑選擇設計

要想保證路徑確定更加的全面，一定要做好路徑設計問題，并能夠表現出拋物線形式的作業路徑，對于影響安全操作作業因素進行充分的考慮。

第一，要對岸橋海陸兩側的下橫梁進行充分的重視，因為它是影響路徑優化的最主要要素，通常情況下我們將下梁兩個高度設定在5.8米。除此之外，在操作作業的時候，帶箱操作作業的車輛也是路徑當中重要的移動高點，設計的時候也要對這一因素進行充分的考量。

第二，我們要對海測兩岸進行作業路徑選擇。在這一過程當中，主要是通過激光掃描儀進行實時操作，主要是能夠對海岸內部的發生情況進行全面的掌握，以此能夠提出最優化的形式路線。所以說提前做好路徑優化設計將會顯得尤為重要，為其后續的正常有序裝卸搬運能夠打下堅實的基礎[4]。

2、提出最佳的路徑應用

當我們在對最優路徑進行設計的時候，系統程序可以根據形式的高點位置、起點位置、最低點位置、目標點位置進行充分的掃描分析，保證路徑之間能夠通過平滑的過渡曲線進行應用，從而形成一套完整的拋物曲線，同時還要保證每個弧度都可以根據現場的具體搬運系數進行有效的調整。通過曲線的對比分析，能夠體現出相關的能耗問題，從而能夠選擇出最佳的節能應用路線，在不斷的應用過程當中，使得作業路徑能夠產生最大化的作用和意義。所以說我們通過系統參數的調整，能夠達成不同的行駛路徑，但是在具體應用的時候，一定要選擇節能最佳，效率最高的路徑進行實施。

3、對目標位置加入傳感器系統

目標位置上加入傳感器系統有利于目標的檢測，同時能夠更好的確定岸橋小車和其他機構的有利位置，因此能夠篩選出最優化的行駛路線。同時也會更好的規劃出自動化岸橋作業實施路徑和各大機構的控制路徑。而傳感系統主要包括激光掃描設備和目標設定位置，通常會安裝在小車車身上，通過相關的控制器進行通訊工作。傳感器能夠對目標位置進行全面的測量，然后規劃出的具體的行駛路徑。同時還能夠對吊具和目標之間的數據進行測量，能夠提出更加全面的運行線路。同時傳感系統無論是在大車行駛方向上還是小車運行方向，都能夠提供較好的校正作用。而能夠展現出良好的位置位移精度。

三、結束語

在充分的解決船舶漂移難點問題以及選擇路徑優化技術問題之后，對于岸橋遠程自動化技術應用起到了一定的促進作用，使得單起升岸橋遠程自動化技術應用變得更加的全面。不僅全面的提高了工作效率，同時也有效的降低了工作壓力和強度，此外對于司機的整個安全穩定環境做出了重要的保障。

參考文獻：

[1]李振廣. 單起升岸橋遠程自動化操作技術難點及解決方案[J]. 集裝箱化， 2018， 25（9）：9-10.

[2]王曉亮， 富茂華. 單起升岸橋遠程自動化操作技術匯總分析[J]. 起重運輸機械， 2018， 000（001）：142-146.

[3]胡旻暉， 陳操. 常規集裝箱岸橋的遠程控制改造研究與介紹[J]. 制造業自動化， 2017（5）：122-123.

[4]陳斌， 潘洋， 夏禎捷，等. 自動化集裝箱碼頭岸橋遠程操控的難點問題[J]. 集裝箱化， 2018， 29（12）：21-23.

（作者單位：上海振華重工（集團）股份有限公司）

作者簡介 ：張學強 ， 男 ，河北唐山 ，本科 ，港機集團陸上重工設計研究院，電氣調試六處。