岸桥新型远程操控系统的设计与实现

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2023年12月26日发(作者：)

岸桥新型远程操控系统的设计与实现

李奇;韩浩

【摘 要】岸桥的自动化操作技术在国内外港口备受关注.岸桥远程操控系统的整体设计,主要是在现有岸桥电控系统的基础上,加装激光扫描仪、监控设备、服务器等控制和传感装置,实现岸桥的自动化或半自动化运行,通过有限的人工辅助操作,完成整个作业过程,满足集装箱装卸的专业化、自动化、高强度、高效率的生产需要.

【期刊名称】《港口装卸》

【年(卷),期】2015(000)003

【总页数】3页(P8-10)

【关键词】自动化;远程操控;视频监控;集卡定位;船舶扫描

【作 者】李奇;韩浩

【作者单位】天津港太平洋国际集装箱码头有限公司;天津港太平洋国际集装箱码头有限公司

【正文语种】中 文

随着科学技术的进步，基于集成化、智能化、简单化、精准化等特点的远程操控岸桥控制系统正逐渐兴起，通过技术创新，不仅能够减少运营成本，提高整体生产效率，还改善了操作人员的工作舒适度，成为码头现代化的重要体现，也将是未来港口起重机行业技术发展的重要方向。

天津港太平洋国际集装箱码头现有岸桥23台，均为超巴拿马型，起重能力、外伸距、轨距、各机构速度和装机容量均相同，为将岸桥作业人员从设备上解放出来，

大大提高作业人员的舒适度，对23#岸桥进行了远程操控系统改造。

新型远程操控岸桥系统(见图1)是通过光纤传输，将作业数据发送到远程电脑，同时将视频监控画面也传到远程操控台，远程操控台看到的监控画面远大于从司机室看到的局限视线画面，远程操作台控制岸桥开闭锁动作，同时一个操作台可以通过画面切换控制多台岸桥，实现一人多机的操作模式。

岸桥远程操控系统的整体设计，主要是在现有岸桥的电控系统基础上，加装激光扫描仪、监控设备、服务器等控制和传感装置，实现岸桥的自动化或半自动化运行，通过有限的人工辅助操作，完成整个作业过程。

远程司机根据港口现有的作业生产系统，通过操作辅助系统，用操作台上的按钮设置岸桥的工作任务信息。GP触摸屏和远程监视器用来显示PLC作业状态，例如新作业、闭锁、开锁、吊具尺寸、小车速度、小车位置、起升速度、起升位置、错误信息等。司机根据GP上显示的状态，利用操作面板操作岸桥的作业。

远程司机室中的操作主要分为以下功能模块：

(1)视频画面监视器：被监视的视频画面包括：①监视作业集卡到达，确认作业集卡车号监视岸桥大车下方各个车道工作人员及其他非作业集卡通过安全；②监视吊具的正常作业路径，在小车运动过程中监视轮船上的集装箱轮廓信息；③监视吊具下方待作业集装箱、集卡、下层集装箱的锁孔位置等信息，远程司机根据这些信息进行着箱、闭锁操作；④远程司机在移动大车时，需要密切观察大车和俯仰两侧有无障碍物(船舶、其他岸桥等)。

(2)GP触摸屏操作台：①触摸屏显示PLC作业状态；②司机通过触摸屏可发送切换视频画面、调整摄像头拍摄参数的控制指令；③司机通过操作面板，根据GP上显示的PLC状态，操作岸桥作业；④利用按钮、手柄等，通过辅助操作系统设置工作任务信息。

通过辅助操作系统设置作业信息。岸桥作业信息的源头是港口的生产系统TOS，

司机利用操作台上的手柄，通过OAS的图形化界面显示大车、小车、起升的位置信息；轮船上集装箱的轮廓信息；作业的源地址、目标地址信息来设置作业信息；同时显示PLC的工作状态：开锁、闭锁、起升速度、小车速度、吊具下降减速等信息。通过辅助操作系统数据库(见表1)中的信息，包括从PLC收到的各种作业任务信息来获得岸桥的运行状态，并发送给PLC工作控制指令，同时实现同各个子系统的通信联系。

集卡定位系统(见图2)，通过3D扫描系统(回转平台+2D激光测距仪)，计算集卡在岸桥大车移动方向上的位置，将计算结果发送给PLC，PLC将结果显示在安装在大车陆侧腿上的显示屏上，引导司机准确快速停车，保证后续作业的高效性。

通过3D扫描系统定位集卡位置的过程如下：①辅助操作系统(OAS)从PLC读取作业信息后，将集卡所在的通道号、集卡上是否有集装箱、集装箱尺寸等信息告知CPS；②CPS根据车道号，发送控制指令给回转平台，回转角度可根据激光扫描仪的高度、车道的宽度计算获得；③回转平台到达指定回转角度后，通过2D激光测距仪的扫描轮廓，计算集卡尾部或集卡上集装箱尾部的位置，具体算法参看集卡定位算法流程图(见图3)；④将集卡需要在大车方向上移动的距离写入PLC；由PLC发送控制指令将集卡需要移动的距离显示在安装在大车门腿位置的显示屏上；⑤集卡司机根据显示屏的指示，控制集卡的移动；直到集卡到达正确的停车位。

在岸桥小车前后侧分别安装2D测距仪，配置扫描参数，在小车行驶过程中记录船舱里集装箱的轮廓图，进行坐标转换，以50 mm为坐标单位，检测每个坐标处的最大值，将结果写入PLC,使得PLC控制小车和起升在移动过程中自动选择安全、便捷的路径。

本系统采用的测距仪的扫描周期为200 ms，其扫描精度为0.062 5°。在集装箱轮廓扫描中测距仪距离目标集装箱的距离比较远，以5 000 cm为例，两个连续扫描点的距离大概为6 cm。可以方便地实时查看系统中各个扫描仪的状态信息、实时

轮廓信息，可以动态地查看当前吊具运行状态及障碍物信息，系统与PLC之间进行实时数据交互，船舶扫描界面。

远程操控岸桥的应用提高了岸桥司机的操作舒适度，通过摄像设备和扫描监控的应用，扩展了操作人员的视线范围，通过自动化操控系统和TOS系统相连接，达到了岸桥远程自动操作的目的，把岸桥司机从恶劣的现场环境中解放出来。相信远程操控岸桥系统将会有巨大的发展空间。

韩浩： 300463，天津市东疆保税港区美洲路3889号

本文标签： 作业远程集卡操作信息