岸桥着箱命中率和作业能耗统计功能开发及应用

港口集装箱起重机远程操控系统在提高作业效率方面的实证研究近年来，随着全球贸易的不断发展，港口作业效率的提高成为许多国家和港口管理部门的重要目标。

港口集装箱起重机是港口作业中最重要的装卸设备之一，其作业效率对港口的整体运营效益有着重要影响。

远程操控系统作为一种新的技术手段，被广泛应用于港口集装箱起重机的操作中。

本文将通过实证研究，探讨港口集装箱起重机远程操控系统在提高作业效率方面的实际效果。

首先，港口集装箱起重机远程操控系统通过提高操作员的工作环境和工作效率，从而改善作业效率。

以传统的现场操作为比较，远程操控系统使得操作人员可以从舒适的办公室环境中进行操作，不再受到恶劣的天气和噪音等外界因素的干扰。

这种改善工作环境的方式大大减少了操作员的疲劳感和工作压力，从而提高了他们的专注度和效率。

同时，远程操控系统提供了更为精确和灵活的操作方式，使得操作员可以更好地掌控起重机的动作，减少了操作错误和事故的发生，进一步提高了作业效率。

其次，港口集装箱起重机远程操控系统通过减少作业间隙，提高了作业效率。

在传统的作业模式中，起重机在装卸完一个集装箱后，需要回到原来的位置才能进行下一个作业，这样的间隙时间严重影响了作业效率。

而采用远程操控系统后，操作员无需等待起重机的回位，可以立即开始下一个作业，大大减少了作业间隙，提高了作业效率。

此外，远程操控系统还可以通过智能化的调度算法，实现多台起重机的协同作业，进一步提高了整体作业效率。

再次，港口集装箱起重机远程操控系统通过数据分析和实时监控，提高了作业的可控性和可靠性。

远程操控系统可以对起重机进行实时监测和数据收集，通过大数据分析和智能算法，及时发现起重机的故障和异常，并进行预测和预防。

这样可以在起重机出现故障前进行维修和保养，避免了故障对作业效率的影响。

同时，远程操控系统还可以通过数据分析，对作业过程进行优化和改进，提高作业效率和减少能耗。

最后，港口集装箱起重机远程操控系统在提高作业效率方面的实证研究还需要进一步的深入探索。

自动化双小车岸桥作业系统数据挖掘和分析俞迎辉1㊀王㊀岩1㊀陈建明21㊀上海振华重工(集团)股份有限公司2㊀上海国际港务(集团)股份有限公司尚东集装箱码头分公司㊀㊀摘㊀要:为了有效地提高码头整体的作业效率,设计并实现了自动化双小车岸桥作业数据分析系统㊂该系统根据岸桥作业情况,通过对作业的内部交互㊁指令执行等数据进行抽取和建模,建立数据仓库,并提供前端可视化分析工具,为港口岸桥作业的优化提供决策依据㊂通过使用该系统,可查找影响效率的关键节点和指令因素,并采取优化交互流程和改进单机指令方案的对应措施,从而提升岸桥作业的整体效率㊂㊀㊀关键词:自动化双小车岸桥;作业效率;数据仓库;数据分析Data Mining and Analysis of Automated Double-trolley QuayCrane Operation SystemYu Yinghui1㊀Wang Yan1㊀Chen Jianming21㊀Shanghai Zhenhua Heavy Industries Co.,Ltd.2㊀Shangdong Container Terminal Branch,Shanghai International Port(Group)Co.,Ltd.㊀㊀Abstract:In order to effectively improve the overall operation efficiency of the terminal,the operation data analysis system for the automated double-trolley quay crane is designed and implemented.According to the operation of quay crane, this system extracts and models the data from the internal interaction of operations and instruction execution,the data ware-house is established and front-end visual analysis tools are provided,which can provide decision-making basis for optimiza-tion of port quay crane operation.By using this system,key nodes and instruction factors affecting efficiency can be found. And taking measures to optimize the interaction process and improve stand-alone instruction scheme.Therefore,the overall efficiency of quay crane operation can be improved.㊀㊀Key words:automated double-trolley quay crane;operation efficiency;data warehouse;data analysis1㊀引言近年来,全球航运业的市场环境以及码头技术发生着日新月异的变化,码头的自动化㊁智能化成为其最重要的发展趋势之一㊂作为面对船舶作业的第一线设备,具有中转平台的智能化双小车岸桥得到了快速发展㊂相比人工常规岸桥,自动化双小车岸桥增加了门架小车及中转平台,其作业任务的调度㊁作业流程的控制㊁设备间的协作㊁岸桥与水平运输系统的衔接都由智能系统实现㊂智能系统由作业任务计划层㊁管理层㊁执行层㊁设备层等多层系统组成,每层系统内部及系统之间的协调是影响整体作业的关键因素之一㊂因此需针对智能系统的各关键性能指标进行数据分析,为码头运营企业效率优化提供依据㊂2㊀研究定位岸桥作业数据分析系统针对岸桥作业情况进行建模,生成数据仓库,并提供可配置化的方法,对作业数据进行展示及分析,具有2个主要功能㊂(1)提供可视化界面㊂用户可以看到以集装箱㊁任务为单位的宏观作业数据结果;也可以根据自身需要对船舶航次㊁作业时段㊁岸桥设备进行组合,生成所需的作业数据分析结果㊂(2)提供微观数据分析结果,即每个关键节点数据㊂主要包括岸桥主小车/门架小车装卸集装箱㊁中转平台人工拆装锁钮的过程中,智能系统内部各层子系统间的交互信息与指令细节㊂分析结果作为作业效率纵向分析的依据,能对4个方面的优化提供依据㊂(1)系统功能划分㊂在现有智能控制系统的架83Port Operation㊀2019.No.5(Serial No.248)构下,采集流程内每一环节的交互数据并进行量化分析;对智能系统的计划㊁控制㊁执行层之间功能范围划分的优化提供数据支撑㊂(2)调度策略㊂对中转平台关联设备(主小车/门架小车)之间竞争等待情况进行分析,为系统优化调度方案提供依据㊂(3)环境因素㊂对影响作业的风速等环境因素进行实时监控,给出不同环境因素对作业效率的影响程度,为调整不同环境下的作业规划提供大数据支撑㊂(4)人员因素㊂对操作人员的人工介入次数㊁对位次数㊁平台人工操作情况等进行数据监控及分析,为优化人员作业规划提供依据㊂3㊀设计分析3.1㊀岸桥作业基础数据仓库建立3.1.1㊀岸桥作业基础数据定义双小车岸桥将岸桥作业分解为2个工序,分别由2个小车来完成,2个工序间设置集装箱中转平台,即前小车负责船上舱位与中转平台间的起吊搬运,门架后小车负责中转平台与水平运输车辆间的起吊搬运[1]㊂集装箱码头的船边作业,参与的单位数目众多且关系复杂㊂船舶进港后靠泊时的解缆绳㊁集装箱装卸的积载计划㊁劳务工人拆解系固工具㊁后线堆场的装卸配合以及各单位人员管理,都与船边装卸效率有着密不可分的关系㊂为了提升作业效率,必须紧密衔接各个环节及流程[2]㊂岸桥作业数据分析系统把作业全过程的各个关键环节数据作为数据仓库的原始数据㊂(1)开工准备阶段㊂系解缆㊁等大车到位㊁吊运锁钮箱㊁分配锁钮框(台座吊装)㊁解锁钮㊁拆绑扎㊂(2)装卸作业阶段㊂主小车向船侧停靠和等待㊁主小车船上作业㊁主小车向平台侧停靠和等待㊁主小车平台作业㊁门架小车向平台停靠和等待㊁门架小车平台作业㊁门架小车向车道停靠和等待㊁后小车对水平运输系统作业㊁人工作业箱子㊂(3)等待阶段㊂装卸船过程中发生的各种等待,是影响整体作业效率的主要因素,主要有无指令耗时(任务间隔时间)㊁指令响应耗时(手自动切换)㊁主小车进平台/平台作业等待耗时㊁门架小车作业水平运输设备等待耗时㊁门架小车在平台外等抓放的耗时㊂(4)辅助作业阶段㊂船型扫描学习㊁安全标定㊁吊装台座㊁工人拆装锁钮等人工时间,主要有换装锁钮框耗时㊁岸桥大车换贝耗时㊁开关舱耗时㊂(5)故障处理阶段㊂故障次数㊁故障维修时间㊂(6)完工及其他阶段㊂绑扎紧固时间㊁吊运锁钮箱㊁收集锁钮框(台座吊装)㊁大车避让㊁起趴大梁㊁系解缆㊁岸桥非工作状态时间等㊂3.1.2㊀岸桥作业基础数据仓库根据以上基础数据的分解和分析,建立几个维度的数据仓库,以供后续数据挖掘和展示㊂存储任务计划层和管理层之间交互情况见表1㊂表1㊀交互信息数据表序号数据1任务计划层和管理层之间交互事件索引2任务计划层和管理层之间交互事件创建时间3任务执行的桥吊编号4任务交互方向(计划层到管理层,管理层到计划层) 5任务交互事件类型6任务设备类型7任务编号8任务桥吊抓箱箱号1,2,3,49任务装卸方式(装船,卸船)㊀㊀存储任务基础数据见表2㊂表2㊀任务基础数据表序号数据1任务编号2任务作业箱编号3任务开始执行时间4任务结束执行时间5任务装卸方式(装船,卸船)6任务桥吊编号7任务设备类型8任务主小车耗时(ORDER时间范围)9任务门架小车耗时(ORDER时间范围)㊀㊀存储箱子所有统计信息见表3㊂表3㊀箱子统计信息数据表序号数据1任务箱编号2任务桥吊编号3任务装卸方式(装船,卸船)4任务主小车开始时间5任务主小车结束时间6任务门架小车开始时间7任务门架小车结束时间8任务门架小车耗时9任务拆装锁钮时间10任务主小车耗时11任务主小车ORDER间隔时间12任务门架小车ORDER间隔时间13任务总时间93港口装卸㊀2019年第5期(总第248期)㊀㊀存储主小车门架小车指令数据,见表4㊂表4㊀指令信息数据表序号数据1桥吊编号2任务名3作业任务产生的当前指令编号4作业任务产生的当前指令名5任务设备类型6指令开始时间7指令结束时间8当前指令状态9当前指令状态名10指令错误编号11当前吊具类型12当前风速13当前设备位置信息㊀㊀存储主小车指令流程数据,见表5㊂表5㊀指令流程数据表序号数据1任务桥吊编号2任务指令类型3指令流程模式编号4指令流程模式名称5指令流程模式开始时间6指令流程模式结束时间7指令流程模式间隔时间8任务信息3.2㊀岸桥作业效率数据挖掘集装箱码头岸边装卸效率主要包括单台岸桥装卸效率和单船泊位效率2个指标[3]㊂岸桥作业数据分析系统提供基于基础数据仓库的统计分析,以及以岸桥㊁船舶为单位的作业集装箱量㊁作业循环数㊁岸桥作业效率数据㊂3.2.1㊀单台岸桥作业效率(1)单台岸桥自动净效率㊂岸桥在带有自动作业任务的情况下,能够达到的效率数值,即自动作业阶段平均每小时的岸桥自动任务量㊂(2)单台岸桥毛效率㊂岸桥在某一段时间内的作业效率(含人工作业)㊂岸桥作业数据分析系统提供岸桥整体㊁主小车㊁门架小车㊁装船㊁卸船㊁舱内作业㊁舱外作业㊁箱量㊁循环数的效率数据㊂完整的岸桥毛效率数值为平均每小时的岸桥作业任务量(自动与手动任务)㊂岸桥作业分析系统从数据仓库中进行数据提取㊁整合后处理,并得出桥吊效率数据(见图1)㊂岸桥作业数据分析系统对服务于该船的各台岸桥的所耗费的时间进行统计和分析,生成统计图表(见图2)㊂图2中,岸桥06的门架小车执行单个任务的平均时间较其他岸桥更长;岸桥05的主小车执行单个任务的平均时间较其他岸桥更长;岸桥04的主小车人工作业时间较其他岸桥更长;系统根据用户设定的阈值,对超标的统计数据进行特殊化显示以提示用户关注岸桥的作业情况㊂图1㊀单台岸桥作业数据3.2.2㊀船舶单位的作业效率数据船舶单位的作业效率数据用于计算以商业船为单位的作业效率㊂用户选择船舶航次后,系统计算该时段内服务该船的岸桥,并将每台岸桥的信息整合统计,生成船舶单位的分析结果㊂(1)船舶单位的自动净效率㊂某船舶航次,单位时间内船舶自动净作业量,即统计所有服务该船的岸桥的有效作业(岸桥处于作业状态)时长,并以4Port Operation㊀2019.No.5(Serial No.248)图2㊀岸桥作业数据此计算出平均每小时的对船舶作业任务量㊂(2)船舶单位的毛效率㊂某船舶航次,单位时间内船舶毛作业量,即统计所有服务该船的岸桥的整体作业时长(包含故障时间等),并以此计算出平均每小时的船舶单位作业任务量,并提供扣除维修时间及非作业时间分别对应的船舶毛效率数值㊂3.3㊀岸桥作业效率影响因素数据挖掘岸桥作业数据分析系统不仅提供作业效率数据统计,同时也对微观层面的影响作业效率的因素(包含指令㊁环境等因素)进行分析,并通过二维图表对作业微观数据进行展示(见图3)㊂图3㊀作业微观数据㊀㊀水平方向为任务生命周期㊂以卸船为例,起点为岸桥卸船的开始时间,终点为岸桥卸船的结束时间㊂计算方法为:开始时间=系统生成作业任务后被任务管理层14港口装卸㊀2019年第5期(总第248期)选中并开始执行的时刻;结束时间=任务管理层在完成装卸船任务后反馈任务计划层的时刻㊂水平方向上的刻度为系统间交互时刻,具体为任务管理层与自动化执行层㊁任务管理层与计划层之间的交互时刻㊂该数据来源于任务计划层与管理层之间的交互数据库㊁任务管理层与自动化执行层的交互日志㊂对某些系统,岸桥主小车任务与门架小车任务相互独立,需根据任务信息中集装箱号和作业时刻进行匹配㊂以卸船为例,主小车把集装箱从船舶放到平台,与门架小车把集装箱从平台放到水平运输设备是2个独立的任务,需用集装箱号及任务的发生时刻作为键值,关联为一个完整的作业过程㊂垂直方向表示任务生命周期内每个时刻具体的作业情况以及环境因素,目前分为7个部分的内容㊂(1)小车指令㊂显示主小车㊁门架小车任务生命期间内的单机指令类型,需根据指令发生的开始㊁结束时间在图表上进行定位㊂采集规则:以当前任务与指令的关联关系找到指令,用指令的开始㊁结束时刻在水平方向上定位㊂用户可通过比对小车指令之间㊁指令与交互时刻间的时间间隔,分析出指令衔接的流畅度㊂(2)小车流程模式㊂显示主小车㊁门架小车指令对应的流程模式㊂流程模式是指小车运行阶段,包含开始起升㊁结束起升㊁水平移动㊁开始下降㊁结束下降㊁开始提箱㊁结束提箱等㊂通过观察流程模式可以看小车指令的运行流畅度㊂采集规则:通过岸桥作业指令中的键值,直接从单机生成的数据中进行采样㊂(3)小车当前位置㊂显示主小车㊁门架小车当前的逻辑位置㊂逻辑位置是指预先定义的岸桥上的各个逻辑位置点,这些逻辑位置点都处在小车作业轨迹上㊂采集规则:以作业指令开始/结束时刻为界限,采用秒级的采样频率,直接获取该时段内单机生成的小车逻辑位置㊂(4)另一小车位置㊂显示岸桥任务生命周期内某时刻另一台小车的当前位置㊂采集规则:以岸桥作业指令开始/结束时刻为界限,采用秒级的采样频率,直接获取该时段内单机生成的另一台小车逻辑位置㊂(5)平台状态㊂显示岸桥任务生命周期内某时刻平台工人占用情况㊁集装箱占位情况㊂采集规则:以岸桥作业指令开始/结束时刻为界限,采用秒级的采样频率,直接获取该时段内单机内保存的平台状态㊂(6)车道状态㊂显示岸桥任务生命周期内某时刻平台及水平运输设备车道的当前状态㊂采集规则:以岸桥作业指令开始/结束时刻为界限,采用秒级的采样频率,从岸桥/水平运输系统交互区管理数据库内直接获取车道状态㊂(7)风速㊂显示指令执行时刻的风速等环境因素㊂通过对环境因素的大数据监控,对设备作业成功率与环境因素的影响进行关联㊂用户通过设定的阈值,观察各小车实时位置㊁指令流程模式㊁平台/交互区占用等情况,可以分析任务调度㊁系统间交互㊁设备断档以及设备运行的合理性㊂用户可以结合交互间隔㊁指令间隔等信息的微观分析结果和设备(平台㊁交互区等)的实时状态,按照周㊁月㊁年为度量进行数据跟踪及分析㊂通过实际使用,已证明岸桥作业数据分析系统为任务调度及设备执行优化提供了有力的数据支持,码头效率优化取得了显著成效㊂4㊀结语岸桥作业数据分析系统实现了对岸桥作业流程的全监控,并形成最终的数据分析结果㊂岸桥设备管理系统在执行过程中记录相关的执行数据,作业数据分析系统对这些数据进行建模并统计分析,用户根据自己需求提取对应的效率分析报告㊂通过这些报告,用户可以看到码头各个作业环节的情况,通过观察运行趋势㊁发现瓶颈点,从而找出优化策略,并把优化策略在岸桥作业仿真测试系统上进行验证,然后再次应用到码头作业系统中㊂如此循环优化,可持续提升码头作业效率㊂参考文献[1]㊀周鹏飞,刘科.集装箱码头新型岸桥装卸系统仿真分析[J].港工技术,2017(10):16-19.[2]㊀王开颜.影响其集装箱船边装卸效率的因素[J].珠江水运,2014(9):51-52.[3]㊀李靖逵,张壮.集装箱码头岸边装卸效率提升策略[J].集装箱化,2017(03):11-14.王岩:200125,上海市浦东新区东方路3261号收稿日期:2019-08-21DOI:10.3963/j.issn.1000-8969.2019.05.01124Port Operation㊀2019.No.5(Serial No.248)。

集装箱码头远程控制智能堆场系统设计及实施一、系统设计1. 智能码头管理系统智能码头管理系统是整个远程控制系统的核心部分，它通过物联网技术实现对集装箱堆场的实时监控和管理。

系统可以实时获取集装箱的位置、状态和数量等信息，同时还可以实现对集装箱的智能分拣、堆放和提取操作。

这样一来，可以大大提高堆场的利用率和装卸效率，减少人为操作带来的错误和损耗，从而提高码头的整体运营效率。

2. 远程监控系统为了确保堆场的安全和秩序，远程监控系统是必不可少的。

该系统通过高清摄像头和传感器设备，实现对整个堆场的24小时监控。

系统还可以通过人脸识别和车辆识别技术，对出入堆场的人员和车辆进行实时监测，确保堆场内部的安全环境。

系统还可以实现对堆场各个角落的监控和巡视，一旦发生异常情况即可迅速做出反应，并及时通知相关人员进行处理。

3. 智能装卸设备为了进一步提高堆场的运营效率，智能装卸设备也成为了远程控制系统的一部分。

系统可以通过自动化堆垛机、无人驾驶叉车等设备，实现快速、精准的集装箱装卸作业。

系统还可以通过智能调度算法，实现对装卸设备的动态分配和调度，最大限度地优化作业效率和节约运营成本。

二、系统实施1. 信息化基础建设在进行远程控制智能堆场系统实施之前，首先需要对整个码头的信息化基础进行升级和建设。

包括完善网络设备、增加传感器设备、更新数据中心等，保障系统的稳定运行和数据的实时传输。

2. 系统集成和调试远程控制智能堆场系统实施过程中，系统的集成和调试显得尤为重要。

需要根据具体的堆场情况，对系统进行个性化配置和定制化开发，确保系统可以完全适应码头的实际运营需求。

还需要不断进行系统的调试和优化，保证系统的稳定性和安全性。

3. 人员培训和技术支持系统实施过程中还需要对相关人员进行培训和技术支持。

只有员工掌握了系统的操作方法和维护技巧，才能保证系统的正常运行。

及时的技术支持也是保障系统顺利实施的关键，一旦出现故障或问题，可以迅速得到解决和处理。

岸桥吊具导板状态检测保护功能设计与应用岸桥吊具导板是用于在港口货物装卸作业中的重要设备，它通过导轨系统进行移动，帮助吊车进行货物的吊运作业。

为了保障岸桥吊具导板的安全运行，必须对其状态进行定期的检测和保护功能设计与应用。

本文将就岸桥吊具导板状态检测保护功能设计与应用进行介绍。

一、岸桥吊具导板的状态检测1. 动态监测岸桥吊具导板的动态监测是通过使用传感器设备对导板的运行状态进行实时监测。

传感器可以测量导板的运行速度、加速度和运行轨迹等参数，并通过数据分析和处理系统进行实时监测。

一旦发现导板运行异常，系统可以立即发出警报并停止导板运行，以防止意外事故的发生。

2. 静态监测除了动态监测之外，岸桥吊具导板的静态监测也是十分重要的。

静态监测是通过对导板的结构和连接部件进行定期的视觉检测和测量，以发现导板的损坏和变形等情况。

还可以使用无损检测技术对导板进行材料和结构的检测，进一步确保其安全性。

1. 过载保护在实际作业中，由于操作人员失误或货物重量超出导板承载能力等原因，导板可能会发生过载情况。

岸桥吊具导板必须配备过载保护功能，一旦发生过载情况，系统可以立即停止运行以保护设备和人员的安全。

2. 导轨偏移保护导轨偏移是导致岸桥吊具导板运行失稳的重要原因之一。

设备必须具备导轨偏移保护功能，通过安装偏移传感器和自动控制系统对导轨的偏移情况进行监测和调整，确保导板在正确的轨道上运行。

3. 温度保护岸桥吊具导板在长时间工作后，机械部件可能会因为摩擦产生高温，从而导致设备的安全隐患。

必须对导板的关键部件进行温度监测，并设置相应的温度保护装置，一旦出现异常高温情况，及时切断电源或发出警报以保护设备。

4. 电气保护岸桥吊具导板依赖电气设备进行运行，因此必须配备电气保护功能。

主要包括过流保护、绝缘保护、接地保护等功能，以避免电气故障导致的安全事故。

以某港口的岸桥吊具导板为例，该设备在投入使用后设置了全面的状态检测与保护功能，实现了高效安全的运行。

岸桥箱命中率和作业能耗统计功能开发及应用作者：张乾能等来源：《集装箱化》2014年第08期在国内外集装箱码头企业，着箱命中率一直是岸边桥式起重机（以下简称岸桥）司机操作技能的主要体现，直接影响岸桥及码头作业效率和作业能耗。

由于监控难度较大，长期以来着箱命中率只是作为岸桥司机技能考核的重要指标，而在实际生产作业中却未能加以体现和强化，从而不利于生产效率的提高及设备的节能降耗。

本文基于集装箱码头生产管理系统、起重机远程管理系统、可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）等技术，开发岸桥着箱命中率和能耗统计功能，以期规范岸桥司机操作，实现码头节能降耗。

1 功能开发的意义岸桥能耗与船型、集装箱质量、司机操作、作业时间、作业箱量等因素直接相关。

在船型、集装箱质量、作业时间、作业箱量等因素固定的条件下，通过规范司机操作可以降低岸桥能耗。

着箱命中率是岸桥作业效率和作业能耗的直接影响因素，经测试，减少1次着箱可以节约能耗成本0.22元人民币；同时，作业能耗统计可以反映着箱命中率和司机操作技能水平。

可见，岸桥作业能耗统计功能的实现是规范岸桥司机操作的重要条件。

随着设备管理系统（尤其是起重机远程管理系统）的不断发展，岸桥许多参数均可以从PLC读取，便于专业数据统计和分析。

目前我国对岸桥着箱命中率的研究大多集中于仿真训练系统中，对实际作业中着箱命中率的研究甚少，因此，岸桥着箱命中率统计功能开发意义重大。

2 功能开发技术难点（1）网络和数据异构问题。

解决网络和数据异构问题，实现系统与网络之间的信息交互，是开发岸桥着箱命中率和作业能耗统计功能的基础和难点。

（2）难以准确检测着箱未成功次数。

缺乏有效的传感器检测司机着箱未成功次数，技术人员需要通过分析司机作业过程，找到合理、准确、可靠的统计方式。

（3）着箱命中率的统计分析。

目前我国集装箱码头企业尚无统计岸桥着箱命中率的经验可以参照。

岸边集装箱起重机能耗与操作量的关系作者：彭传圣来源：《集装箱化》2011年第02期0引言节能减排已经成为我国应对温室气体减排国际压力、能源供需矛盾和生态日益恶化问题的主要手段，我国港口集装箱运输业经过长期、持续、高速发展，规模相对较大，因此集装箱码头的节能减排T作受到高度重视。

岸边集装箱起重机(下文简称岸桥)主要消耗电能，装机容量大，工作频繁，是专业化集装箱码头的主要能耗设备之一。

当前我国集装箱码头积极探索岸桥节能减排途径，采取的措施包括改善供电方式、减小供电设备容量、提高供电质量、降低机构运行速度和加速度、控制空调和照明消耗等，主要集中在技术应用方面，着力通过补救措施减少岸桥大型化和高效率导致的能耗浪费，已取得一定成效。

实际上，岸桥能耗还受到操作量的影响。

本文根据某沿海港口集装箱码头2004年1月初—2009年10月底的岸桥能耗统计数据，分析岸桥能耗与操作量的关系。

1岸桥概况该码头建成投产于20世纪90年代初，截至统汁期末共配有13台岸桥，这些岸桥是根据实际生产要求和码头能力扩展需要逐步添置的，新添置岸桥的性能与其工作范围内的码头能力、靠泊船舶的载箱能力以及当时岸桥设计和建造的水平相一致。

岸桥主要规格参数及其出厂和正式投入使用时间如表1所示，表中编号为岸桥的排列顺序号，泊位能力按岸桥编号由小到大。

岸桥投入使用后，没有进行过导致装机容量或者作业能耗显著变化的技术改造。

该码头13台岸桥可分成5组，1～3号、4和5号、6和7号、8和13号、9～12号各组成一组，同组内岸桥的规格参数、性能、状态、适用船型和调度使用状况等基本相同。

2岸桥能耗与操作量的关系以月为时间单位，统计各岸桥的操作量和耗电量，形成岸桥月操作量和单位操作量的耗电量数据样本，再按照岸桥组别分别分析岸桥月操作量与单位操作量的耗电量之间的关系。

1～3号岸桥组共有210个数据样本，在确认岸桥单位操作量的耗电量变化与时间无关(即在不同时段，岸桥单位操作量的耗电量变化幅度相当)的基础上，将岸桥单位操作量的耗电量数据按照对应的岸桥月操作量排序，所作散点图及采用二次函数拟合得出的拟合线(采用六次函数拟合得出的拟合线总体变化形态与二次函数拟合线基本一致)如图l所示。

传统岸边集装箱起重机自动化远程控制改造优化作者：邱涛林栋李凌凯来源：《集装箱化》2020年第06期岸边集装箱起重机（以下简称“岸桥”）是集装箱码头用于集装箱船装卸作业的专业设备。

在传统岸桥作业过程中，岸桥司机需要高度集中精力地操控岸桥各机构动作，存在工作强度大、工作环境恶劣等问题，容易导致司机疲劳且易引发职业病。

随着远程操控技术的普及，世界各国港口纷纷打造不同作业模式的自动化集装箱码头，将岸桥司机转移到环境舒适的远程控制中心，以降低岸桥司机工作强度，提高岸桥作业效率。

为了适应自动化港口建设的需要，我国诸多集装箱码头着力于传统岸桥的自动化远程控制改造;但受限于传统岸桥（单小车岸桥）的性能及其与自动化作业流程的不兼容，改造后的岸桥在作业效率方面的表现欠佳。

本文提出提升子系统性能、优化自动化作业流程等传统岸桥自动化远程控制改造优化方案，以期提升岸桥自动化作业能力。

1 优化子系统增加子系统是传统岸桥自动化远程控制改造的途径之一，这些子系统包括船型扫描系统（ship profile scanning system，SPSS）、闭路电视监控（closed-circuit television，CCTV）系统、防摇防扭系统、半自动运行系统等。

各子系统相互配合工作是实现岸桥自动化远程控制的基础条件;因此，有必要对子系统实施优化，以满足岸桥自动化作业要求，提升岸桥作业效率。

1.1 增强CCTV系统功能CCTV系统的主要功能是：通过在岸桥各部位配置摄像头，实现岸桥司机对大车运行、作业贝位、吊具全局、俯仰机构运行轨迹及集卡车道的远程监控。

司机在远程操控着箱动作时存在视觉盲区，在距离过远的情况下，还存在无法看清锁孔等问题，给着箱作业造成安全隐患。

据统计，岸桥司机平均着箱耗时为36.5 s，仍有较大的提升空间。

为了提升岸桥司机远程操控着箱能力，在海侧和陆侧理货室上方增设监控摄像头，使司机可以从侧面观察着箱情况;同时，在CCTV系统中增设可编程逻辑控制器（programmable logic controller，PLC）Text插件和TextBar插件。

岸边集装箱装卸桥的智能化控制系统与监测技术随着全球贸易的不断增长，集装箱运输成为现代物流体系的核心。

而岸边集装箱装卸桥作为集装箱运输系统的重要组成部分，其智能化控制系统与监测技术的发展对于提高装卸效率、保障安全以及降低成本具有重要意义。

本文将重点讨论岸边集装箱装卸桥的智能化控制系统与监测技术的发展现状、挑战和前景。

一、智能化控制系统智能化控制系统是将集装箱装卸桥从传统的人工控制过渡到自动化和智能化的重要手段。

该系统通过集成传感器、执行机构、控制器以及计算机视觉等技术，实现对装卸桥运行过程的自动监控和控制，从而提高工作效率，并减少人为错误和事故的发生。

在智能化控制系统中，传感器是关键组件之一。

通过安装传感器，可以实时获取装卸桥的运行状态、载重、倾斜度等信息，并将这些数据传输给控制中心，以便进行自动化控制和监测。

同时，利用摄像头等计算机视觉技术，可以实现对集装箱和装卸作业过程的图像识别和分析，进一步提升系统的智能化水平。

智能化控制系统的开发和应用面临两个主要挑战。

首先，技术复杂性和成本仍然是制约其普及的因素。

目前，智能化控制系统的研发和安装成本相对较高，这限制了中小型港口和物流企业的普及程度。

其次，人工智能算法和技术的不断演进对系统的稳定性和性能提出了更高的要求。

如何保证系统在各种环境和运行条件下的可靠性和高效性，是一个需要进一步研究和解决的问题。

尽管面临一定的挑战，智能化控制系统在集装箱装卸领域的应用前景仍然广阔。

随着物流行业的快速发展，越来越多的港口和企业意识到智能装卸桥的重要性，并逐步引入相关技术。

随着技术的成熟和成本的降低，预计智能化控制系统将会在未来几年内得到更广泛的应用。

二、监测技术岸边集装箱装卸桥的监测技术主要包括结构健康监测和运行状态监测两个方面。

结构健康监测旨在对装卸桥的结构安全性进行实时监测，从而及时发现结构缺陷和疲劳损伤，以保障工作安全和延长装卸桥的使用寿命。

而运行状态监测则是对装卸桥的运行及其相关参数进行监测，以便及时发现运行异常，并进行故障诊断和维修。

岸边集装箱起重机(简称岸桥)/hongjingfen/blog/item/0ce9fa454d7b313986947381.html集装箱运输船舶的大型化、特别是超巴拿马船型的发展，对岸边集装箱起重机提出了更新更高的要求：一是提高起重机的技术参数，起重机速度参数高速化，外伸距、起升高度增大；吊具下额定起重量提高；二是开发设计高效率的岸边集装箱装卸系统，以满足船舶大型化对起重机生产率的要求。

其实国外几家公司对岸边集装箱起重机控制技术也都很重视,有的还申请了专利文献,如三菱重工业株式会社的“装卸用起重机中的集装箱位置检测方法及装置、及集装箱着地、摞放控制方法”的专利(专利号：EP1333003 A1；申请日：2000.10.27)。

在通过处理从设置在吊具上的CCD等的摄像装置获得的对象集装箱的图像数据，可以高精度确实地进行对象集装箱与悬吊集装箱的相对位置检测。

德国西门子公司SIEMENS AG (DE)的专利(专利号：DE10107048；申请日：20010213)。

涉及了一种集装箱起重机装卸的方法，也适用于集装箱船。

在起重机驾驶室中采用带有监视器的PC机，通过触摸屏操作，根据预先设定的值能使起重机自动达到预期目标。

石川岛播磨重工业株式会社ISHIKAWAJIMA HARIMA HEAVY IND的“集装箱起重机”专利(专利号：JP62157189；申请日：1985.12.27)。

起重机包括集装箱运送装置、测量装置能测船上集装箱水平和垂直位置和控制装置根据测到的集装箱位置数据计算出集装箱运送装置的运动路线来控制集装箱运送装置的运动。

HITACHI LTD (JP)株式会社日立制作所的“集装箱起重机”专利(专利号JP10-324493；申请日：1997.5.23)。

在沿横梁和起重臂移动的三架载重小车中，中央小车包括一个装载集装箱的平台。

平台的高度是当考虑了集装箱被升起时载重小车可移动的最低高度形成基准高度时的高度，这样可以缩短集装箱起重机的搬运时间。

岸桥节能技术探析深圳蛇口集装箱码头XXX 陈国兴李晃亮摘要：集装箱船泊的大型化引发更激烈的港口竞争，对港口基础建设规范以及码头的设备效率要求更高，相应地港口大型化、信息化、机械化的特点不断加强和竞争的日益加剧，运营成本日渐趋高，同时也要肩负起促进社会、经济和环境的良性循环与可持续发展的责任，各港口越来越重视开展节能降耗工作，努力降低运行成本，以提高竞争力，如何结合码头岸桥的用电情况开展节能工作是我们研究的课题。

关键词：岸桥节能改进一、岸桥用电分析岸桥的选型和规格确定都是码头设计通过能力来计算和校验的，新建深水泊位一般配备吊具下起重量65T以上、主起升速度达到180M/Min以上的可吊起双20英尺集装箱的岸桥，此类岸桥对比九十年代生产的单起升岸桥产品，特点是体高臂长、自重大、效率高，因而设备功率大，总装机容量一般达2000KVA以上，比吊具下起重量为40吨的岸桥大一倍，带来单箱操作能耗上远高于早期岸桥，以我司起重量为65T，20尺标箱平均重10T为例进行分析其电耗情况如下：1、用电成本包括基本电费（需量费）及电度电费两部分组成，其中，基本电费占用电成本的60%以上，而基本电费多少取决于变压器容量大小。

2、实际有用电能中仅占总用电量的47%，系统总损耗却占总用电量的53%，这些损耗往往取决于系统是否合理配置。

3、重物下降时电机处于发电状态，产生的电除部分被小车机构利用外，绝大部分反馈到电网中去，反馈电没有得到充分利用。

二、可行的节能技术2.1优化变压器选型2.1．1 对于新购置的设备，在除主起升速度外所有基本参数一致的情况下，降低总装机容量为1850KVA，比之前岸桥的总装机容量降低400KVA以上，主起升速度在起重量50吨以下与之前岸桥的速度一样，达到90M/MIN，65吨速度由原来的90M/MIN降为75M/MIN。

仅在高载荷情况下的适当降低速度基本上不会对装卸效率产生影响，以下是设备的参数对照表：2.1.2 对于码头已有岸桥，在优化工作参数的同时积极进行降容改造，取消原来的10KV辅助变压器，通过在主变压器出线端加装低压变压器的方式来减少总装机容量，从而达到降低基本电费的目的，这也是目前我司已实施的岸桥节省电费的措施之一。