自动化码头双小车岸桥中转平台安全管控

上海国际港务(集团)股份有限公司尚东集装箱码头分公司

1 引言

区别于传统码头单小车岸桥轨内拆装锁钮，自动化码头的拆装锁钮步骤由作业人员在中转平台安全通道内完成。同时，中转平台也是主/门小车交互区域[1]，对其进行合理化安全管控，在确保作业人员进出安全、操作便捷的前提下，可提高主/门小车之间的协同配合，进一步提高船舶作业效率。

2 双小车岸桥中转平台结构与关键设备布置

2.1 双小车岸桥中转平台结构

自动化码头双小车岸桥中转平台海陆侧总宽8.6 m，布局紧凑，对岸桥下方AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引车)车道布置影响较小，其结构见图1。平台内置集装箱台座，台座下方空间用于放置锁钮零框，更换锁钮零框时，需将台座整体吊至地面，完成锁钮零框更换。主/门小车对平台放箱时，通过3组导向座完成集装箱位置导向，导向座设计具有一定强度，能够抵抗集装箱着箱时的频繁冲击。人员进出工作区域通道设计在导向座内部，为3条左右侧向的通道，工作人员在导向座内部完成拆装锁钮。导向座顶部设有网眼板，覆盖整个人员通道，可以防止杂物落入工作通道内[2]。

2.2 双小车岸桥中转平台关键设备布置

中转平台安装有锁钮控制盒、作业人员模式选择、紧停按钮、光栅、声光报警器、拆装锁钮提示灯、LED显示屏、平台复位按钮等硬件设备(见图2)，通过TOS(Terminal Operation System，码头管理系统)程序对相应设备的控制，完成集装箱台座拆装锁钮作业，实现对作业人员的安全防护。

(1)锁钮控制盒

在中转平台的2个台座两侧有4个锁钮控制盒，为辅助作业人员进行拆装锁钮的信息传递和异常情况的处置，并设有3个带灯功能按钮。其中“暂停”按钮用于除卸船集装箱锁钮无法拆除以外的所有异常工况；在作业人员根据LED屏提示信息，完成锁钮拆装作业后，退出平台，按下“锁钮确认”按钮，岸桥自动化控制系统确认作业人员已退出平台，自动化作业流程继续；“锁钮异常”按钮目前仅适用于卸船集装箱锁钮无法拆除的工况。

图1 双小车岸桥中转平台

图2 中转平台关键设备布置图

(2)作业人数模式选择开关

拆装锁钮作业人员根据作业人员配置数量，在候工室门口操作盒上进行人数选择，有“单人”和“双人”2种模式。

(3)紧停按钮

在中转平台左右陆侧门腿上均设有紧停按钮，在发生异常情况时，作业人员可按下此按钮，立即停止岸桥的运行。复位按钮位于岸桥ROS( Remote Operation Station, 远程操作台)上，旋出即可复位。

(4)光栅检测与声光报警装置

光栅检测是对中转平台未经许可时，人员进入作业区域的检测装置，联动声光报警提示平台误入人员退出平台作业区域。

(5) 作业提示灯与LED显示屏

在中转平台的集装箱台座两侧安装了4个LED显示屏，安装位置为中间道口的左右栏杆上方，且低于作业台座。

3 双小车岸桥中转平台安全管控措施

3.1 主/门小车进出中转平台安全管控逻辑

岸桥自动化作业时，中转平台LED屏红灯闪烁，表示无拆装锁钮工况，禁止人员进入平台拆装锁钮作业区域，主/门吊具空载、重载进出平台运行皆不受限制。中转平台为整体控制，任一台座出现或存在拆装锁钮信号，吊具重载均不得进、出平台。

岸桥自动化作业时，中转平台绿灯闪烁，提示工作人员进入拆装锁钮，默认平台有人，主、门吊具重载不得进出平台，若吊具空载则可以进入指定海/陆侧平台的集装箱上方着箱(不闭锁)。当接收到锁钮确认或锁钮异常确认信号后，对应平台红灯闪烁，提示工作人员不得进入；拆装锁钮信号转为无拆装锁钮信号时，允许吊具闭锁起升，流程继续。若此时相邻台座有作业人员在拆装锁钮，则不允许带箱起升，等待锁钮确认后才继续流程。

岸桥自动运行状态时，如有作业人员按下“暂停”按钮，主/门小车暂停运行，远程操作员得到故障提示。需要恢复运行时，需设备过程控制员重发指令。

3.2 异常工况处理流程

(1)卸船集装箱锁钮无法拆除

作业人员按下锁钮控制盒上“锁钮异常”按钮，通知TOS对应平台上的集装箱需要切割锁钮处理。门架小车按照正常作业流程，吊运集装箱至AGV，由TOS更改集装箱目的位置，自动安排进入相应操作箱区割锁钮。

(2)锁钮确认后发现锁钮漏装、掉落或错装

有2种处理方式：①作业人员用对讲机通知远程操作员，手动介入接管主小车，如小车仍在平台区域内，重新松箱返回起升平台，安装锁钮；如小车已运行出平台，手动松箱至码头轨内，此时平台作业人员必须在地面落箱区域做好监护，装好锁钮后，带箱返回切手动位置，由PCE重发主小车指令，自动化流程继续。②作业人员拍下“暂停”按钮，主小车、门架小车停止动作(指令失败)，用对讲机通知远程操作员，后续处理方法同方式①，装好锁钮后，由PCE重发主小车和门架小车指令，自动化流程继续。

(3)系统提示锁钮信息与实际不符

当系统提示需要拆装锁钮，而实际无需拆装锁钮时，作业人员直接按下“锁钮确认”按钮，自动化流程继续。当系统提示无需拆装锁钮，实际需要拆装锁钮时，分为如下2种情况：①卸船工况环境下，主小车还未离开中转平台，作业人员用对讲机通知远程操作员手动介入主小车后，进平台拆卸锁钮，期间触发光栅警报，待锁钮拆除后，离开平台，按下平台复位按钮，消除警报，再由PCE重发主小车指令，自动化流程继续；②卸船工况环境下，主小车已离开中转平台，门架小车申请进入平台，作业人员用对讲机通知远程操作员切换至门架小车，手动介入暂停小车动作，作业人员进平台拆卸锁钮，期间触发光栅警报，待锁钮拆除后，按下平台复位按钮，消除警报，确保门架小车开闭锁状态和手动介入时一致，由PCE重发门架小车指令，自动化流程继续。

3.3 主/门小车进出平台逻辑优化

目前，限制作业效率的主要因素为：拆装锁钮工况占用平台资源，造成主/门小车作业流程被中断；由TOS管控平台安全，主要考虑平台是否有作业任务，一旦任意主/门小车生成作业指令，将拒绝另一机构生成作业指令，造成指令交互延后。针对这些问题，主要有3种解决方案。

(1)在平台有拆装锁钮工况前提下，允许主/门小车空吊具进入平台。

(2)精简TOS对平台的安全管控，只根据平台是否有作业位置判断来生成相应的作业指令，并允许同时下发机构对平台的作业指令。

(3)由单机层接管平台的安全管控，通过指令的到达时间、主/门机构的运行状态趋势，判断由哪个机构优先进入平台，被拒绝进入平台的机构在平台外等待。

4 结语

以洋山深水港四期双小车岸桥中转平台安全管控为研究对象，详细介绍了中转平台的硬件布置及其作用，按照一般作业流程及异常工况下作业流程分述了主/门小车进出中转平台逻辑规则，并基于自动化码头实际操作中遇到的问题，针对影响作业效率的主要因素，提出优化建议，可有效地提高海侧集装箱装卸作业效率。