黃榮 沈策

1. 國家能源集團泰州發(fā)電有限公司 江蘇 泰州 225327；2. 杭州華新機電工程有限公司 浙江 杭州 310030

引言

碼頭貨物裝卸一直是我國貨物運輸?shù)闹匾獌热?。相關的工作人員需要重視散貨吞吐量的變化情況，散貨運輸量越來越大，運輸種類越來越多。我們需要用更加高效智能的裝卸方法，使其與工作結合在一起，才能夠提升整個散貨碼頭的運轉效率，讓散貨碼頭運轉更加合理。我國散貨碼頭起步比較晚，存在效率低、耗能高的問題，所以相關單位以及企業(yè)一定要加強智能化和自動化技術的應用，使行業(yè)發(fā)展可以更進一步。

1 散貨智能化裝卸工藝的必要性

1.1 提高運營效率

我國很多散貨碼頭都有投資大、單位產(chǎn)出小的特征，究其原因在于，散貨本身在裝卸運輸方面就比較麻煩，涉及的工序比較復雜，對應的環(huán)節(jié)非常多。要做好散貨的裝卸，必須要有大量的人力資源來支撐，才能完成對應的裝卸工作[1]。通常來說一個大型散貨碼頭必須要3000多名工作人員來進行操作，并且要保證年利潤在7000萬，才能使碼頭正常運行。目前來說國內競爭環(huán)境越來越激烈，如果散貨碼頭不能通過各種方式來提升自身的工作效率，使裝卸作業(yè)能力得到加強，那么其對應的業(yè)務量就會受到影響，收益也會受到很大程度的影響。相關單位要通過智能化裝卸來最大限度地提升散貨碼頭的裝卸儲運能力，更好地發(fā)揮出對應的效果。智能裝卸工藝利用到了先進的現(xiàn)代科技，涉及的內容非常多，工作人員需要結合實際情況做好散貨碼頭的技術優(yōu)化，盡快縮短裝卸周期，讓散貨碼頭運轉效率可以更高。

1.2 提高環(huán)保節(jié)能價值

環(huán)保技術對于行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展來說非常重要。散貨碼頭裝卸受到了低碳生產(chǎn)概念的影響，做出了相對應的調整。散貨碼頭涉及的貨物種類非常多，其中汽油、柴油、電力之類的能源也在裝運的范圍內。而這些都影響了碼頭環(huán)境，如果沒有做好處理，很容易影響海洋生態(tài)環(huán)境[2]。為了使散貨碼頭的工作可以更加節(jié)能環(huán)保，散貨碼頭需要做好技術的研發(fā)和改進，要能夠從實際情況出發(fā)，優(yōu)化智能化裝卸工藝的應用，從智能化的角度著手進行散貨碼頭的技術優(yōu)化，讓散貨碼頭更加節(jié)能環(huán)保，不會出現(xiàn)污染、泄漏之類的問題，也不會出現(xiàn)過多的資源浪費。散貨碼頭要做好科學合理的控制工作，協(xié)調好不同系統(tǒng)的正常應用和展開，從實際情況出發(fā)來做好資源配置的控制工作，讓散貨碼頭的資源利用率可以得到最大程度的提升。

2 智能化裝卸儲運

2.1 智能化抓斗卸船工藝

激光測距技術對于散貨碼頭來說非常重要。工作人員要能夠合理使用激光測距技術來識別每一艘貨船的規(guī)格、散貨分布情況等一系列的信息，然后合理結合可編程邏輯控制器技術得出相關的掃描數(shù)據(jù)，做好虛擬仿真，并根據(jù)散貨船的數(shù)據(jù)做好科學分析，制定對應的裝卸方案，控制好機械運作的各項參數(shù)，進行移動、升降、抓放一系列的操作[3]。整個裝卸過程中，相關單位的技術人員要合理的使用相關技術做智能化的分析，使系統(tǒng)可以根據(jù)數(shù)據(jù)反饋進行實時調控管理，讓散貨裝卸工藝能夠更加穩(wěn)定高效。目前來說，我國在智能化散貨裝卸上還存在著很多沒有攻克的問題，有一定的技術難度，比如三維動態(tài)模擬、平衡線傳數(shù)據(jù)、測量精度實時監(jiān)控等等，都需要得到進一步的確認和優(yōu)化，才能使卸船工作可以更加智能化，更加高效。

2.2 智能化裝船工藝

配有多軸伺服運動控制的激光雷達，可以做好船體檢測，得到需要的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可以結合數(shù)據(jù)制定出科學合理的物料裝運軌跡，設計好物料分布情況進而做好調整控制，把握機械位置，提高工作速率，同時也可以通過系統(tǒng)的科學分析來提高裝船的空間利用率，使整個裝運的效率和質量都可以得到極大程度的滿足。智能化裝船工藝涉及的內容有很多，主要難點在于如何合理規(guī)劃路徑，目前來說散貨碼頭在規(guī)劃上的智能化程度還不夠高[4]。

2.3 智能化裝卸工藝

斗輪堆取料機會通過激光雷達掃描來進行實時監(jiān)控，得到相應的數(shù)據(jù)，然后智能制定出布料堆的選取路徑、速率、數(shù)量以及規(guī)模之類的參數(shù)。這里涉及的技術難點在于如何做好精度控制，如何結合微曲路徑來優(yōu)化模型構造，以及如何提高控制精度等。我國散貨碼頭智能化裝卸工藝關系到的內容有很多，相關單位的工作人員需要通過各種方法，有效提高工程效率，同時最大限度地降低人工成本，才能做好效率的提升工作，使整個裝卸工藝更加高效，更加智能化，同時減少污染，讓散貨碼頭有更好的經(jīng)濟效益。

3 智能裝卸系統(tǒng)及其工藝

設備運行部分以及監(jiān)控管理部分是整個智能裝卸系統(tǒng)的核心內容。其中設備運行部分包括了設備堆場設備、卸船設備以及裝船設備等。而另外的監(jiān)控系統(tǒng)，則主要是主控系統(tǒng)以及自動化控制系統(tǒng)、生產(chǎn)信息化系統(tǒng)以及生產(chǎn)管理系統(tǒng)等。以煤炭為例，我國的煤炭主要是北煤南運，北方煤炭會裝船運輸?shù)侥戏剑缓筮M行卸船。這時候智能碼頭就可以根據(jù)不同的作業(yè)類型做好對應的裝卸工作，結合實際需求來做好堆場作業(yè)以及碼頭作業(yè)，并且在整個裝卸過程中實現(xiàn)自動化。系統(tǒng)可以合理根據(jù)微波雷達設備來做好自動調節(jié)，讓給料頻率能夠與裝卸頻率相匹配[5]。堆場作業(yè)時，可以使用成像掃描設備來做好數(shù)據(jù)分析，給定物料的速度、路徑這一系列的參數(shù)，做好對應的調整。在進行裝船作業(yè)時，相關單位的工作人員需要合力通過成像掃描技術來分析相應的技術參數(shù)，結合激光雷達掃描，根據(jù)碼頭的情況制定出合理的裝運軌跡，通過自動化的控制來做好機械裝船工作。另一方面，在卸船作業(yè)時，可以使用掃描測距技術來做好識別控制，根據(jù)場內物料分布情況，結合實際工作內容來制定出科學合理的方案，通過自動控制做好抓取的作業(yè)，使現(xiàn)場工作可以更加方便、更加智能化。

4 發(fā)展建議

4.1 管理層面

4.1.1 建立和優(yōu)化系統(tǒng)。由于碼頭生產(chǎn)管理涉及的內容有很多，所以在管理上一定要形成一個更加全面的系統(tǒng)，將生產(chǎn)管理控制聯(lián)合成一個整體，通過一體化的控制來做好更加周密的調控，使系統(tǒng)的生產(chǎn)運轉可以更加周密。相關單位可以通過計算機網(wǎng)絡以及通信網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)整合，優(yōu)化生產(chǎn)流程，實現(xiàn)經(jīng)營成本的控制，通過提升營運效率的方法，做好計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的整合工作，一步一步優(yōu)化生產(chǎn)流程，做好綜合管理，使生產(chǎn)設備業(yè)務管理、資產(chǎn)設備管理都可以更好地聯(lián)系起來，讓管理的內容可以更具有宏觀性和整體性。

4.1.2 故障遠程監(jiān)測系統(tǒng)。散貨卸裝碼頭需要用遠程監(jiān)測系統(tǒng)，隨時監(jiān)測設備的運行狀態(tài)，比如皮帶機、翻車機、裝船機、堆取料機以及卸船機等，觀察其有沒有出現(xiàn)故障，一旦發(fā)現(xiàn)故障要立刻報警，讓專門的工作人員立刻查看，做好科學的修護和維修工作，使設備盡快恢復運轉。

4.2 設備層面

4.2.1 研發(fā)大型散貨裝卸設備。相關的企業(yè)一定要持續(xù)不斷地研發(fā)散貨裝卸設備，使其投入運行有更好的應用效果。目前來說，很多航運公司都在發(fā)展遠洋運輸船，其中有很多的40萬噸級超大型運輸船，相對應的散貨裝卸設備就要有足夠的裝卸能力，才能真正意義上與市場發(fā)展相匹配。我國港口散貨裝卸能力要持續(xù)不斷提升，才能夠有足夠的運輸能力。相關單位要持續(xù)不斷地做好設備研發(fā)工作，從每一項具體的工作內容出發(fā)，優(yōu)化工作的細節(jié)，做好工作的把控。

4.2.2 提高安全性。散貨碼頭一定要重視安全作業(yè)。有40%的港口事故都是因為設備安全性不強造成的，所以散貨碼頭一定要重視各個設備的運轉狀況，尤其是裝卸設備本身的運轉機制非常復雜，需要和艙內貨物接觸，一旦出現(xiàn)碰撞，就會很大程度地影響設備正常運轉，讓設備以及船舶的安全性受到威脅。工作人員要合理優(yōu)化設備，結合先進的工藝來最大程度地避免碰撞，通過更加多元化、動態(tài)化、智能化的控制，來提升整個裝卸作業(yè)的安全性。

4.2.3 全自動化研究。要提升散貨碼頭的工作效率就一定要增強裝卸機的自動化水平。目前來說抓斗卸料船是應用最廣泛的一種設備，但是其作業(yè)效率低，并且安全性不夠，工作人員需要做好自動化技術的研究，讓卸船作業(yè)效率可以得到更好的提升。

4.2.4 用途裝卸設備。很多散貨碼頭都是專業(yè)化煤炭碼頭和礦石碼頭。這種碼頭具有單一性，要想使其進一步得到發(fā)展就要做好結構調整，使碼頭能夠有更多的用途，可以適應更多散貨的裝卸工作。

4.2.5 環(huán)保型裝卸設備。相關工作人員要從實際情況出發(fā)做好設備的研發(fā)工作，增強裝卸設備的環(huán)保性，降低整個裝卸過程中可能產(chǎn)生的粉塵污染，以達到保護港口環(huán)境的目的。目前來說，港口除塵主要是濕式除塵和干式除塵，然而這些除塵方法效率比較低，并且不夠環(huán)保，所以一定要做好新的技術研發(fā)，提升散貨碼頭的環(huán)保價值。

4.2.6 自動化清艙設備。相關工作人員要重視清艙作業(yè)的效率問題，通過各種方法加強自動化設備的研究工作，進而合理研究作業(yè)來提高港口的運轉效率，縮短裝運時間。

5 結束語

綜上所述，散貨碼頭涉及的內容有很多，目前以杭州華新機電工程有限公司為代表的一批設備制造企業(yè)和以國家能源集團泰州電廠為代表的一批用戶企業(yè)都在投入大量的資源來開發(fā)完善各個關鍵技術，以實現(xiàn)散貨碼頭的智能化控制，提升散貨碼頭的裝卸工藝技術水平，使散貨碼頭有更好的運轉效率，更高的裝卸質量，提升相關企業(yè)的生產(chǎn)效益。如能源集團和杭州華新當前正在進行聯(lián)合研發(fā)的國產(chǎn)最大螺旋卸煤機的無人值守系統(tǒng)、杭州華新目前正在進行的國內首臺商用抓斗卸船機全自動作業(yè)系統(tǒng)等。相關的企業(yè)一定要明確智能化技術的重要性，并且在實際施工應用中不斷優(yōu)化控制處理措施，從各個角度出發(fā)做好裝卸工作的控制，使裝卸工作可以更加科學合理。注意提升運營效率，明確各項工序的復雜性，結合散貨碼頭的運轉現(xiàn)狀優(yōu)化智能信息技術，并且要保證散貨碼頭的生產(chǎn)運轉可以更加環(huán)保，提升散貨碼頭的經(jīng)濟效益和社會效益。