岸边集装箱起重机集装箱吊装最佳高度监控系统.pdf

岸边集装箱起重机集装箱吊装
最佳高度监控系统
范建共张建
上海洧东国际集装箱码头有限公司上海200131
摘要:文中列出了该监控系统使用时可能出现的各种工况,并提出了相应的解决办法,介绍了该系统的
工作原理和软硬件设计,研制出人机对话的智能化操作界面,通过实际的运用,提高了岸桥的作业效率并节约
了岸桥作业能耗。
关键词:岸边集装箱起重机;监控系统;吊装;工况
中图分类号:U653.921文献标识码:A文章编号:1001-0785(2012)10-0049-03
Abstract The paper details all kinds of possible working conditions during the service of the studied monitoring sy-
tem, proposes corresponding solutions, and introduces the working principle and software and hardware design of the sys
tem. The intelligent operation interface of man-machine conversation is researched and developed, and the actual applica-
tion proves that such interface facilitates to improve the work efficiency and reduce energy consumption for quayside contain-
er crane
Keywords: quayside container crane; monitoring system; hoisting; working condition
有致、高低不齐,吊装过程中稍有不慎就会撞翻
0引言
集装箱,并可能导致严重的安全事故。另外,岸
岸边集装箱起重机(以下简称岸桥)位于码桥自身小车运动速度非常快,司机位置在吊具的
头前沿,通过起升机构和小车机构将集装箱从集上部,对吊具的高度观测不是非常敏感。因此,
卡吊装到船舶和从船舶上吊卸到集卡,其中起升为了安全起见,在吊装过程中司机往往把吊具拉
机构的运行质量直接影响到岸桥的装卸效率。岸得很高,远高于吊具下方相关的集装箱高度,然
桥在吊裝集装箱时,由于轮船上集裝箱堆放错落后再移动小车,避免吊具在运动过程中与轮船上
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《起重运输机械》2012(10
集装箱发生严重碰撞和翻箱事故。但这种高高拉进行工况分析,主要分析作业中各种可能出现的
起的运行轨迹,增加了运行距离,特别是增加了工况,并采取针对性的解决办法,经过分析主要
起升高度,导致吊装时间增加,效率下降,大大工况有:
增加了岸桥的能耗,也增加机械磨损和减少钢丝
1)船上单个倍位出现20尺、40尺箱混装的
绳寿命。
情况。解决办法:通过在上下游各安一个传感器
为了解决起升高度过高引起的低效率、高能来判断是否有混装现象
耗的问题,在小车上安装激光传感器,实时测量
2)框架箱等不规则箱的识别。解决办法:在
起升的安全高度,利用起升和小车编码器,实时一个箱宽内检测到高度相差较大时,则默认位框
测量小车每一个位置上的集装箱或者其他障得物架箱,程序计算时以2个标准箱高计算。
高度,建立实时数据库,对小车和起升进行实时
3)传感器故障时的提醒和旁路功能。解决办
监控。在起升高度足够的前提下,系统将自动提法为:①传感界故障时,通过PIC逻辑编程判断
醒司机小车可进人高速状态,同机不必将起升拉
测量数据没有变化时则认为出现故障。通过显示
到较高位置(见图1)。激光传感器在小车运行过屏提醒司机,并且给定小车慢速信号。②在联动
程中亦可实时对障碍物高度进行测量,紧急状态
台上增加旁路按钮,如果出现故障,则通过旁路
时,小车将自动减速或自动剝车停止,防止撞箱按钮取消“最佳高度系统”的逻辑控制功能。
事故发生。
4)起升高度达到最大高度时的识别。如果在
作业时,起升到最大高度时仍不能满足要求的3m
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,安全距离时,小车限速会影响作业效率。解决办
法:利用起升上终点高度限位,检测到上终点时
则允许小车全速。
节约的高度和能量
5)因吊具摇晃导致传感器的误测的判别。如
果吊具晃动过大,导致传感器测量到吊具上时。
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解决办法为:①将激光传感器安装在吊具正前方
足够距离外;②如果传感器测量数据和当前起升
高度相差不大(误差在2m以内)、则利用小车前
图1监控系统工作原理示意图
次向前运行时传感器的测量数据。
6)小车运行中检测到集装箱安全作业高度不
根据在现场的测试数据,可以得到结论是:够时的处理办法。解决办法为:①程序增加智能
在2.5m安全高度的情况下,高度平均多运行检测和智能减速模块。②通过显示屏提醒司机提
5.775m。岸桥的一般起升作业平均高度为25
前进行起升操作。
30m。如果可以将起升的安全距离设定为3m
7)屏显时,对集装箱的识别。解决办法为
那么起升高度将可以下降5~7m。则岸桥的起升若在屏幕上直观的显示集装箱,需要在作业前给
作业高度在原来基础上将有可能降低20%。在岸定一个参照基准,即屏显示时,如果要准确的显
桥的吊装过程中,80%的功率用于起升运动中,示每个集装箱,需要司机给定最陆侧最上面的
岸桥的总能耗下降16%。岸桥的一个作业周期估个集装箱的层数和小车位置,即给定一个计算基
算为35~40s,若起升和下降高度各减去5m,准。司机在作业一个倍位前只需要将吊具放到最
根据起升速度计算起升和下降共节约时间应在陆侧最上面的一个集装箱上,并通过触摸屏设定
3~58,这样一个作业周期效率提高10%左右。
当前集装箱的层数即可。
1工况分析
2整体设计
为确保系统的完整性,必须先对该监控系统
岸桥集装箱吊装“最佳高度”监控系统的整
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