隨著國際貿(mào)易的飛速發(fā)展和PLC控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于自動化控制的各個領(lǐng)域，目前集裝箱起重機也正朝著自動化控制領(lǐng)域發(fā)展來適應(yīng)國際化的需求，新型研發(fā)的自動化起重機與常規(guī)起重機不同之處在于，司機只需在碼頭遠(yuǎn)程操控室就可實現(xiàn)對岸橋的操作。其優(yōu)勢在于起重機遠(yuǎn)程控制既提高了整體生產(chǎn)效率，又改善了起重機操作人員的工作舒適度。有了這個遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，操作人員可以坐在碼頭建筑內(nèi)的控制 室里監(jiān)控起重機。這有助于改善工作舒適度，減輕操作人員 腰背和頸椎疲勞。操作人員通過操作臺上顯示屏幕監(jiān)視起重 機的運動；一般情況下攝像機的視野遠(yuǎn)比從司機室內(nèi)向外看 開闊。再加上自動化系統(tǒng)提供的控制信息，有利于提高操作 人員的總體工作業(yè)績。以前配備司機室時，起重機的加速度 和減速度是有限的。而現(xiàn)在起重機運行得更快，斜坡時間也 得以縮短，因而縮短了整船集裝箱的裝卸周期。

1、遠(yuǎn)程岸橋的組成結(jié)構(gòu)

1.1岸邊集裝箱起重機的結(jié)構(gòu)及功能 岸邊集裝箱起重機是框架結(jié)構(gòu)能左右平行的鋼體結(jié)構(gòu)， 整個岸橋起重機有4大機構(gòu)組成，分別為： 起升機構(gòu)－垂直運動機構(gòu)，主要是吊載集裝箱上下運動； 小車機構(gòu)－水平海陸側(cè)運動機構(gòu)，主要是將集裝箱海陸 側(cè)水平運動； 大車機構(gòu)－水平左右運動機構(gòu)，主要是將岸橋左右水平 運動； 俯仰機構(gòu)－以鉸點為圓心的圓形運動，主要是將前伸距 仰起運動。 岸邊集裝箱起重機整機預(yù)覽圖（見圖1岸邊集裝箱起重機）。

1.2遠(yuǎn)程岸橋控制技術(shù)的配置組成 為了深入了解新型起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)，下面就先分析遠(yuǎn)程控 制中的各個環(huán)節(jié)，涉及的內(nèi)容有集裝箱船形掃描系統(tǒng)，集卡定位系統(tǒng)，高清全數(shù)字視頻采集系統(tǒng)，畫面分割顯示系統(tǒng)， 岸橋和遠(yuǎn)控室的高速數(shù)據(jù)通訊連接，半自動運行配合，遠(yuǎn)程 操作室。在岸橋位置會安裝很多攝像頭，其主要是進(jìn)行音頻 和視頻的傳送，得到信息后會及時和光電轉(zhuǎn)換器進(jìn)行信息交 換，不僅如此，岸橋的其他信息也會從CPU系統(tǒng)，以及 PROFINET系統(tǒng)中傳送到大型的光電轉(zhuǎn)換器中，在此時信息傳 遞并沒有結(jié)束，繼續(xù)利用光纜把獲得的信息傳送到遠(yuǎn)程控制 室內(nèi)，最后進(jìn)行信息的通信交換，這就是高速數(shù)據(jù)通訊連接 的功能。對于高清全數(shù)字采集系統(tǒng)而言，就是對司機的操作 過程進(jìn)行記錄，然后利用光纜設(shè)施把記錄到的視頻信息傳遞 給ROS，然后再利用分割處理系統(tǒng)，把不同角度，不同操作 方面的視頻畫面都分割開來，合理的傳遞到司機操作室內(nèi)， 讓操作人員對操作現(xiàn)場、具體的操作細(xì)節(jié)都有很好的觀察和 掌握，有利于集裝箱的調(diào)運。除此之外，還安裝了高清全數(shù) 字采集系統(tǒng)，可以對現(xiàn)場的工作區(qū)域進(jìn)行全面的覆蓋，利用 可變焦攝像機就可以對現(xiàn)場的起升位置變化情況進(jìn)行智能 的跟蹤監(jiān)視，保證工作的準(zhǔn)確性和安全性。經(jīng)過實踐操作發(fā) 現(xiàn)，即使操作的升位在艙的下面，操作人員也能夠借助這些 先進(jìn)的監(jiān)視設(shè)備進(jìn)行清晰準(zhǔn)確的觀察。

對于遠(yuǎn)程操作室而言，其作用非常大，主要構(gòu)成部分有 遠(yuǎn)程操作站，中央操作站，維護(hù)操作站等，通過遠(yuǎn)程操作站 就可以有效控制操作室內(nèi)司機的操作習(xí)慣，司機可以通過呈 現(xiàn)在面前的顯示器掌握岸橋的真實情況，然后利用手柄對小 車、大車等設(shè)備進(jìn)行操作，在操作室內(nèi)還裝備了觸摸屏，用 于對其他操控的有效控制，例如半自動Semi-Auto，CPS集 卡的定位等。對于指紋掃描安全系統(tǒng)而言，可以進(jìn)行授權(quán)情 況的辨別，當(dāng)操作人員被授權(quán)之后，才能進(jìn)入到操作室內(nèi)進(jìn) 行操作工作，如果沒有被授權(quán)，那么就不能進(jìn)行有效的控制，對于CORS顯示屏的使用，應(yīng)該讓管理人員進(jìn)行調(diào)配和使用， 通過展示的畫面掌握操作機器實際的運行情況，除此之外， CROS還可以有效對ROS進(jìn)行授權(quán)，授權(quán)之后就能調(diào)用周圍的 所有視頻攝像頭，然后通過轉(zhuǎn)換站得到現(xiàn)場的視頻情況，例 如如果使用的機器設(shè)備出現(xiàn)了故障，其還有超速復(fù)位和極限 旁路功能，因此不必?fù)?dān)心操作出現(xiàn)問題，整個現(xiàn)場情況盡在 掌握之中。對于傳統(tǒng)的司機室而言，里面的操作環(huán)境比較復(fù) 雜，操作手柄旁邊有很多旁路，或者是控制按鈕，而現(xiàn)在的 設(shè)備都把這些按鈕和旁路融入到了觸摸屏中，避免由于操作 人員緊張，著急，或者是疏忽導(dǎo)致操作失誤，除此之外，該 顯示屏還把一些繁雜的數(shù)字替換為畫面，讓操作人員理解更 加方便，操作效率更高。

2、遠(yuǎn)程岸橋的運作方式 

下面就系統(tǒng)性的對遠(yuǎn)程岸橋的運作方式進(jìn)行分析。遠(yuǎn)程 岸橋操作系統(tǒng)的特點就是在現(xiàn)有岸橋電控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上通 過加裝集卡定位系統(tǒng)，半自動系統(tǒng)和船型掃描系統(tǒng)，視頻監(jiān) 控系統(tǒng)，遠(yuǎn)程操作站等，遠(yuǎn)程操作站可以用來控制主小車， 岸橋配備遙控裝置，通過起重機管理系統(tǒng)與TOS（碼頭操作 系統(tǒng)）進(jìn)行通訊，TOS可以將指令發(fā)送給起重機管理系統(tǒng)并 獲得有效執(zhí)行，起重機管理系統(tǒng)可將執(zhí)行的狀況反饋至TOS， 同時岸橋具有設(shè)備安全保障系統(tǒng)，包括檢測設(shè)備、防撞裝置 和聯(lián)鎖機構(gòu)等。岸橋配備精確的掃描系統(tǒng)，能夠精確掃描船 形及集裝箱的輪廓，掃描精度可達(dá)毫米級，能夠在司機室及 遠(yuǎn)程控制站實時生成船形圖，并與TOS提供的信息進(jìn)行校驗， 能夠有效識別船舶上的集裝箱，在自動化操作時，可以自動 對障礙物進(jìn)行躲避，進(jìn)而讓小車起升最優(yōu)曲線的安全行駛。 掃描系統(tǒng)參與主小車吊具運行路徑的優(yōu)化控制，位置掃描技 術(shù)能夠準(zhǔn)確定位集裝箱和集卡的位置，并保障相應(yīng)機構(gòu)的運 行安全，提高岸橋的作業(yè)效率。配備的輔助操作人員操作集 裝箱起重機的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以滿足遠(yuǎn)程控制作業(yè) 的要求，采用全方面高清、高像素、能夠自動對焦的攝像頭， 能提供司機清晰的實時圖像，圖像刷新延遲時間可達(dá)小于10 毫秒。并且主小車配有可靠的吊具電子防搖和自動防旋系統(tǒng)， 保證吊具時刻處于平衡、穩(wěn)定的狀態(tài)。岸橋的起升、大車、 小車都安裝了精確定位系統(tǒng)，該定位系統(tǒng)能滿足岸橋遠(yuǎn)程控 制作業(yè)要求。對于CPS集卡引導(dǎo)系統(tǒng)而言，司機在繼續(xù)進(jìn)行 一下步驟的時候，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)期的情況進(jìn)行調(diào)度，而通過該 系統(tǒng)就可以在觸摸屏上選擇將集裝箱放置于某一車道，系統(tǒng) 還配置了一些配套設(shè)施，例如在門腿上安裝了紅綠燈[1]，然 后有效進(jìn)行指揮和控制，保證某一車道的集卡按時進(jìn)入到工 作狀態(tài)，完成工作之后，會立即進(jìn)入到工作區(qū)來待命，準(zhǔn)備 接下來的操作，這樣當(dāng)司機操作完以上步驟后，之后的步驟 就可以實現(xiàn)半自動化操作，集裝箱的去向，以及集裝箱的調(diào) 度會按照事先的規(guī)定安全的運行，有利于該項工作的進(jìn)行。

3、遠(yuǎn)程岸橋作業(yè)的優(yōu)勢 如果這種先進(jìn)的遠(yuǎn)程控制操作系統(tǒng)和傳統(tǒng)方式進(jìn)行對 比分析，操作遠(yuǎn)程岸橋的司機工作區(qū)域是辦公室[2]，那么操 作人員就不需要到現(xiàn)場進(jìn)行相關(guān)的操作，而操作效果和之前 一樣，甚至在有些環(huán)節(jié)還有很大的提升，除此之外，司機如 果在現(xiàn)場操作，肯定存在一些不確定因素，對個人的安全有 極大的威脅，利用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，有些避免了時間都浪費在 路上，再加上半自動系統(tǒng)的應(yīng)用，無論是在陸側(cè)，還是在海 測，在進(jìn)行抓放操作時，都可以實施半自動化操作，避免人 為操作失誤率高的問題。傳統(tǒng)工作方式是在岸橋司機沒有工 作任務(wù)的時候，也不能離開工作崗位，隨時等待上級的調(diào)度， 而遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)應(yīng)用后，所有人員都在一個總的操作區(qū)進(jìn)行 工作，不需要進(jìn)行各個工作室的奔波，節(jié)約了工作時間，提 高了工作效率。在操作過程中，現(xiàn)場的監(jiān)控系統(tǒng)就能把現(xiàn)場 實際情況傳輸?shù)讲僮魇襕3]，畫面非常清晰，而且各個角度的 畫面都有，避免操作人員長期堅守崗位，而出現(xiàn)頸椎病和腰椎病。

4、總結(jié)

 隨著世界交流的不斷深入，全球化貿(mào)易的發(fā)展，海岸港 口的貨物運輸量也極大的增加，為了提高工作效率，就應(yīng)該 及時使用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，新型起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)和使用， 提高了企業(yè)在這方面的競爭力，遠(yuǎn)程操作技術(shù)和半自動化技 術(shù)是未來的發(fā)展方向。目前遠(yuǎn)程控制自動化集裝箱起重機的 研發(fā)等方面均取得了重大成果，將是未來國際現(xiàn)代化碼頭的 重要設(shè)備，也是國際化裝卸的主流趨勢，并且將進(jìn)一步提升 碼頭的總吞吐能力。