岸桥小车供电故障应急操作装置设计与应用

陈俊敏

广州南沙海港集装箱码头有限公司（以下简称“南沙海港”）早期投产使用的岸桥至今已近9年。随着岸桥日渐老化，部分元器件、电缆等在生产中出现故障的情况日益加剧，其中拖令电缆系统故障尤为突出，严重影响南沙海港生产计划的推进和生产作业安全；因此，迫切需要设计适合当前岸桥状态的抢修方案。通过技术改造，在地面加装岸桥小车供电故障应急操作装置，增加拖令电缆断缆应急操作模式，从而简化抢修流程，提高故障处理效率。

1 岸桥拖令电缆系统故障情况

岸桥拖令电缆系统配置供电动力电缆、通信光缆和控制电缆，保证小车架上辅助变压器、吊具电缆卷盘系统和吊具的供配电，并确保司机室从站可编程逻辑控制器与主站可编程逻辑控制器的通信以及各项控制功能的实现。拖令电缆系统故障将造成司机室控制失灵，导致设备无法工作。

岸桥配有应急电机系统，其主要作用为：当起升机构、小车和俯仰机构电机出现故障时，作业人员能够借此进行单机构应急操作，将各机构慢速运行到停机位置，以便进行后续维修。在抢修拖令电缆系统故障时，只能通过岸桥原配的应急电机系统移机；特别是当岸桥在船舱内吊装集装箱的过程中出现故障时，抢修任务最为艰巨，单移机耗时就需要10 h以上。

南沙海港现役岸桥大多老旧失修，其电缆老化现象日渐凸显，在作业过程中容易突发电缆故障，导致作业长时间中断、船舶占位、船舶作业重新配载等问题，严重影响码头作业效率和作业安全。

2 岸桥小车供电故障应急操作装置设计

岸桥随机配置的应急电机系统的设计初衷主要是应对主机构电机故障抢修，而当拖令电缆系统发生故障时，各主机构电机仍然工作。脱离各主机构（即机器房）的操作站可视为机构的远程操作站，司机室操作台就是其中之一，其安装在小车架上，随着主小车前后移动。当拖令电缆发生故障时，司机室操作台功能失效，司机和抢修人员因无法操作岸桥而难以实施故障抢修。鉴于此，需要在岸桥上除小车架以外的地方，加装具有司机室操作台功能的小车供电故障应急操作装置，供抢修人员在应急抢修时使用。该操作装置不受拖令电缆系统故障的影响，使操作人员能够通过观察吊具方位，操作起升机构、小车和大车慢速移动。

岸桥大车操作站内配置大车、起升机构、吊具的各项操作功能，结合小车供电故障应急操作装置的功能需要，可在该操作站内加装应急操作选择按钮和小车操作按钮，实现在大车本地操作站内对起升机构、大车和小车的操作功能。当拖令电缆系统的动力电缆、通信光缆或控制电缆发生故障时，抢修人员可通过大车操作站慢速操作起升机构、小车、大车和吊具，从而减轻岸桥故障对泊位利用率的影响。此外，操作站内设置应急旁路选择开关，程序中添加应急旁路开关选择后司机室和大车报警功能，以防止人为误操作。

大车操作站内加装小车供电故障应急操作装置的具体办法如下：在操作站内添加“小车应急旁路”选择开关以及“小车向前”和“小车向后”按钮，并添加小车应急操作控制程序和限速（10%）控制程序。当小车出现供电故障时，可通过“小车应急旁路”模式屏蔽各种连锁故障。这些连锁故障包括司机室输入/输出模块、司机室可编程逻辑控制器、吊具電缆卷盘、起升机构/小车/大车操作手柄、吊具开锁、吊具闭锁、吊具连锁、小车锚定、吊具油泵、司机室紧停开关、小车架紧停开关、司机室内各电源开关等出现的信号故障。

3 岸桥小车供电故障应急操作装置实施

方案

首先，按照既定设计，在岸桥大车操作站内加装小车应急操作开关和小车操作按钮（见图1）。

其次，添加控制程序，设置小车应急操作功能，并控制故障连锁和操作状态报警（见图2～5）。

再次，打开小车应急旁路信号，将小车供电故障后可能出现的相关故障连锁并进行应急屏蔽，增设应急操作情况下大车报警器和司机室报警器的报警提醒功能。

最后，为防止误操作，起升机构超高信号、小车架和司机室紧停开关硬件连锁信号不进行程序处理，而是在电气房71.2柜里，将司机室/小车紧停 （1EBSX）继电器和起升机构超高（11LS）继电器更换为可强制型220 V交流继电器（见图6），以便在必要情况下通过人工进行故障屏蔽处理。

4 岸桥小车供电故障应急操作装置应用

效果

岸桥大车操作站经过小车供电故障应急操作装置技术改造后，当小车拖令电缆系统发生故障时，抢修人员即可通过应急操作装置进行快速抢修。单台岸桥的改造费用为数百元；改造后应急移机耗时由原来的十几小时缩短为1 h左右，大大节约时间成本，使作业效率得到有效保障。

具体来讲，岸桥小车供电故障应急操作装置的应用效果表现在以下方面：（1）故障岸桥单次停机时间缩短约90%（9 h），使码头可支配的作业时间延长；（2）大大节省故障抢修的人力和物力成本，以安装和操作应急电机需要10人计算，可节约90个工时；（3）降低故障岸桥停机对作业效率和作业进度的影响，提高码头作业人员的应急响应速度和决策效率；（4）避免在故障岸桥长时间抢修过程中出现危险情况，消除危险源。