隨著人工成本的不斷攀升，以及自動化技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的集裝箱碼頭公司針對正在使用的輪胎式集裝箱門式起重機（以下稱龍門吊）開展遠(yuǎn)程控制技術(shù)改造，以探索傳統(tǒng)碼頭設(shè)備的自動作業(yè)模式。北二集司作為一個已投產(chǎn)多年的傳統(tǒng)集裝箱碼頭來說，有必要進(jìn)行這方面的探索，來積極應(yīng)對未來的挑戰(zhàn)。

本次項目我公司與武漢港迪智能公司開展技術(shù)合作，共同開展龍門吊遠(yuǎn)程控制技術(shù)應(yīng)用試點，項目計劃在M8堆場（250米）和兩臺龍門吊上實施遠(yuǎn)程控制技術(shù)改造，以建立遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，實現(xiàn)龍門吊的半自動運行，用以驗證遠(yuǎn)程控制技術(shù)在碼頭堆場使用的可行性，并為大規(guī)模實施龍門吊自動化、智能化、遠(yuǎn)程化控制積累經(jīng)驗。

整個龍門吊遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)主要包括四個子系統(tǒng)，即遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、單機控制系統(tǒng)和中控系統(tǒng)。

遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)

由光纖通信（地面通信）和裂縫波導(dǎo)管（上機通信）組成，實現(xiàn)了龍門吊與遠(yuǎn)控操作室的遠(yuǎn)程通信，是遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)系統(tǒng)。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)

由多個監(jiān)控攝像頭及相關(guān)設(shè)備組成，通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻畫面，實現(xiàn)了在后方操作臺遠(yuǎn)程監(jiān)控遠(yuǎn)控現(xiàn)場的功能。

單機控制系統(tǒng)

由新安裝在龍門吊上各個部位的遠(yuǎn)程控制相關(guān)的功能組成，是實現(xiàn)龍門吊半自動運行的重要系統(tǒng)。主要由以下功能組成：

? 三大運動機構(gòu)定位功能，采用了絕對值編碼器定位、激光定位、視頻識別等技術(shù)。

? 自動糾偏功能，采用激光測距技術(shù)；

? 大車防撞功能，采用視覺識別技術(shù)和二維激光掃描技術(shù)。

? 防打保齡、箱高掃描功能，采用了二維激光掃描技術(shù)。

? 車號識別功能，采用了RIFD技術(shù)。

? 箱號識別功能，采用了OCR識別技術(shù)。

? 遠(yuǎn)控PLC是單機控制系統(tǒng)中的核心部件，具有遠(yuǎn)控數(shù)據(jù)采集、邏輯運算、安全防護(hù)功能控制等的同時，還與本機PLC系統(tǒng)、中控系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)連接。

中控系統(tǒng)

中控系統(tǒng)為整個遠(yuǎn)控系統(tǒng)的控制中心，核心系統(tǒng)。中控系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)與單機控制系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)連接，實現(xiàn)了中控子系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制龍門吊運行的功能。同時中控系統(tǒng)還通過碼頭生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，與碼頭方的生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)（TOS）建立數(shù)據(jù)連接，實現(xiàn)了與TOS的數(shù)據(jù)交互。

通過四大子系統(tǒng)的共同運行，即可實現(xiàn)龍門吊的遠(yuǎn)程控制和半自動運行，整個工作流程如下：TOS自動派發(fā)指令給中控子系統(tǒng)，中控子系統(tǒng)將指令分解，并根據(jù)指令信息自動選擇最合適的龍門吊，同時轉(zhuǎn)發(fā)指令的分解信息給該龍門吊的單機子系統(tǒng)。單機子系統(tǒng)接收到指令分解信息后，再自動轉(zhuǎn)化為執(zhí)行步驟并自動執(zhí)行，指令完成后，單機子系統(tǒng)返回指令完成信息給中控子系統(tǒng)，中控子系統(tǒng)在將指令完成信息發(fā)送給TOS，完成整個工作流程，并等待下一個指令分配。

龍門吊實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制后的優(yōu)點

? 通過遠(yuǎn)程控制技術(shù)改造，可實現(xiàn)龍門吊的自動運行，僅在著箱、開閉鎖、疊箱幾個關(guān)鍵節(jié)點上才需要操作司機在后方遠(yuǎn)程操作臺上人工進(jìn)行操作，大幅度降低了司機的勞動強度。

? 龍門吊自動運行期間，操作司機無需再進(jìn)入龍門吊上的司機室，僅需要坐在后方遠(yuǎn)控操作臺旁就可以遠(yuǎn)程操作龍門吊，極大地改善了司機的工作環(huán)境。

? 通過遠(yuǎn)程控制技術(shù)和計算機技術(shù)，可以實現(xiàn)1個操作司機控制2臺龍門吊同時進(jìn)行自動化作業(yè)，極大地減少了操作司機的數(shù)量，減少了人工成本。

2020年度中國港口協(xié)會科技進(jìn)步獎二等獎

項目名稱：遠(yuǎn)程控制技術(shù)在輪胎式集裝箱門式起重機上的應(yīng)用

完成單位：寧波舟山港股份有限公司北侖第二集裝箱碼頭分公司