自动化新技术在港口的应用与发展研究

陈 帅，赵广申

（中交水运规划设计院有限公司，北京 100088）

我们必须紧密结合我国经济发展的具体实际，综合考量我国港口行业发展的未来趋势，坚持技术创新，更新发展观念，从而推动我国港口行业不断向前发展。

1 自动化新技术概况分析

所谓“自动化新技术”，指的是涵盖了控制论、信息论、系统工程和计算机科学技术等多门学科的新兴技术形式，且学科之间相互依存、相互联系的综合性技术，这种新技术在一定程度上推动着自动化的发展进程。

自动化技术在当前的发展过程中取得了较好的成果，将自动化技术应用到社会发展的各个领域具有重要的意义，通过分析自动化新技术的多样化发展趋势，重点解析自动化新技术的社会意义十分必要，比如机电一体化技术、结构设计标准化、控制智能化、机械功能多元化等。

2 自动化新技术在港口的应用研究

当前，在港口建设过程中运用自动化新技术是港口事业发展的重要组成部分，只有提升了自动化新技术的整体水平，港口的综合竞争力才能得到提升。因此，在当前乃至今后一个时期，自动化新技术的应用对港口的发展具有积极意义。

2.1 实现装卸系统自动化

装卸系统是港口运转过程中的重要部分，其自动化水平决定了港口及码头的实际生产效率。在当前的发展过程中，自动化技术的大量引入，使得装卸系统生产效率大大提高，对港口的发展起到了重要作用。

2.1.1 自动化电机驱动设备

在以往的码头中，应用的装卸机械主要是门式起重机等，这类电力驱动方式具有方便、简单易操作等特点，但是，也极易造成高能耗和效率低等问题。在20世纪，可控硅SCR在直流驱动系统中的应用促进了电力驱动方式的进一步革新，并且这种方式在今天的装船机和桥式起重机中仍在使用。但是，这种方式在高速和低速运转时都具有一定的不可控性，会造成低效和电网的污染。在20世纪80年代，随着电子信息化水平的不断提高，大功率电子设备得到了普遍应用，CTO、IGBT以及PIC等不断得到普及和更新换代，使得电机驱动设备的自动化水平不断提高。

2.1.2 网络与通信

在散货码头，控制系统主要有集成式和分布式两种，两者之间的主要区别在于两个系统中主机的数量——集成式系统中由一个主机控制完成，而分布式则是由多台主机控制，并且每台主机各自有其控制的系统。在输送系统中，由于其本身的独特性，分布式系统的应用较为广泛。但是，对于控制网络而言，首先应该考虑的因素是其传播的速率、媒介、距离以及节点等。根据通信网络的应用不同，可以将其划分为管理级、控制级、现场设备级以及远程I/O。管理级网络具有速度快、容量大等优点，可以进行实时数据的交换，及时为决策提供精准的基础数据；控制级网络可以有效地完成自动化任务，主要的功能是对生产设备进行控制及对生产过程进行严密的监控，为生产质量的提高提供一定的保障；现场设备级网络主要用于实现PLC和现场设备之间的连接，以到达有效联通的目的；远程I/O是应用较早的一种通信技术，并且日趋成熟，逐步向高速和可靠的方向发展。

2.1.3 在线管理系统

在线管理系统的核心内容是信息采集技术和报警系统，其流程主要包括采集数据信息、统筹信息及调查有关机械设备的信息。采集数据信息主要是指相关操作人员在实际调研的基础上，通过对控制系统进行控制，将实际工作状况、工作起止时间、工作开展进度等数据信息进行收集；统筹信息主要是指将介入口与数据源相连接，通过软件处理技术对相关数据进行处理，以获得动态信息。有关机械设备的信息是工作正常开展的重要条件，通过对机械设备的实际工作情况进行监控，获得动态数据信息。

2.2 实现电力系统自动化

计算机技术的不断发展，使得我国的信息技术水平不断提升，并且电子信息技术不断与电力管理系统相结合，使得电力系统的自动化水平不断提高，主要体现为变电所已经向综合化和自动化的方向发展，已经实现了无人管理。

在当前的变电所正常运转过程中，已经无相关工作人员的参与，通过调控端与变电端相结合来完成，并且辅之以相应的计算机控制技术。这种自动化电力系统主要有2种类型，一种是常规的远动力系统，另一种是综合自动化系统。但是，无论哪一种，都必须加以考虑的是保证其监控系统的无障碍运转，以免因相关零件损坏而对电力系统的正常运转造成影响。因此，应对电力系统进行特殊的防护和隔离。

2.3 实现集装码头自动化

自动化水平的不断提高使集装箱式起重机在码头的应用过程中发挥更加重要的作用，这不仅有效地提高了工作效率，还在一定程度上提高了操作的安全性。为了进一步提高集装箱式起重机的工作效率和安全性，在其应用过程中已经引入了GPS技术和无线遥感技术，极大地提高了集装箱场地的工作效率和工作速度，逐步实现了与前方起重机之间的有效协调。同时，装卸技术的不断改进，也对集装码头的自动化起到了一定的促进作用，保证了工作的可靠性和高效性。

3 自动化新技术在港口应用中的发展趋势

3.1 专业化

近些年来，在港口发展中应用自动化新技术已经成为港口行业发展的重要内容，但是，单纯依靠传统的技术运行，早已无法适应当前经济发展的状态，更无法适应新时代经济发展的要求。因而，在当前的港口行业发展过程中，专业化成为发展的重要趋势，并且已经体现在高技术设备和高质量的服务中。

3.2 “三化”新趋势

在当前港口经济发展过程中，资源节约化、环境友好化、发展创新化已经成为了新的发展趋势，因此，不仅要注重对技术的提升和融入，更要注重对这种新趋势的把握与应用。

4 结束语

在信息化时代，全世界范围内各个行业的竞争空前激烈，港口行业也不例外。在当下港口行业发展的过程中，引入自动化新技术无疑能够有效地应对港口行业中存在的诸多问题，从而对症下药，有针对性地应对我国港口发展面临的挑战和存在的不足，进而促进我国自动化新技术更加成熟，推动我国港口行业的完善与发展。

参考文献：

［1］谢明昕.关于港口电气自动化发展的思考［J］.山东工业技术，2017（14）.

［2］卢双双.物流地产开发启动现代化港口运营新模式［J］.港口经济，2015（06）.