岸橋裝卸作業遠程控制操作系統及其操作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及集裝箱碼頭的裝卸作業，尤其涉及一種岸橋裝卸作業遠程控制操作系統及其操作方法。
【背景技術】
[0002]岸橋即岸邊集裝箱起重機，是集裝箱船與碼頭前沿之間裝卸集裝箱的主要設備，主要包括大車、小車、俯仰機構及起升機構。目前，在集裝箱碼頭普遍建立了進行碼頭作業綜合管理調度的生產作業系統，該系統是一個包括計算機主機與現場終端機的系統，同時在岸邊現場設有本地可編程控制器，通過控制岸橋的大車電機、小車電機、俯仰機構電機、起升機構電機及吊具傾轉/旋轉機構、伸縮機構及角鎖吊具防搖裝置，實現控制岸橋的大車、小車運行、俯仰機構的起落、起升機構的升降及吊具的傾轉、旋轉、開閉鎖及伸縮。現有系統中需配備岸橋司機、理貨員、指揮手及拆卸工，整個裝卸船作業執行過程是:由生產作業系統下達裝卸指令、確定裝卸貝位及箱號，理貨員及集卡司機分別通過手持終端接受指令，岸橋司機通過現場的本地可編程控制器依次控制大車移動到位，當集卡運行到位后，放下俯仰機構，控制小車運行到位，再啟動起升機構的升降，最后，控制吊具傾轉、旋轉、開閉鎖或針對單雙箱的伸縮，完成集裝箱的裝卸。由理貨員及集卡司機向生產作業管理系統報告完成，繼續等待下一個指令。
[0003]現有集裝箱碼頭裝卸作業的主要缺陷是需設置多名現場操作人員，作業成本高，且岸橋靠現場司機操作，集卡定位靠集卡司機目視進行，因此作業效率低，且運行成本高，也影響生產安全性，尤其受自然狀況影響，現場作業條件較差，無法形成操作人員良好的工作環境。岸橋的裝卸能力和速度直接決定碼頭作業生產效率，隨著國際集裝箱運輸業的高速發展以及數字化技術的普及，具有使用人力少、作業效率高、生產安全性好的自動化集裝箱碼頭必將成為未來的發展趨勢。如何實現岸橋裝卸作業遠程控制，減少現場人員，降低運營成本，提高作業效率，同時減輕操作人員的勞動強度，改善作業環境成為業界關注問題。
【發明內容】
[0004]本發明的主要目的在于針對上述問題，提供一種岸橋裝卸作業遠程控制操作系統及操作方法，從而實現岸橋裝卸作業減員并實現遠程司機操控，達到提高作業效率，降低作業成本并減輕作業人員勞動強度的效果，提高作業舒適度和安全性。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]一種岸橋裝卸作業遠程控制操作系統，包括生產作業系統，設于所述岸橋上的本地可編程控制器及受其控制與其連接的起升機構電機，起升機構編碼器，俯仰機構電機，大車電機，小車電機，小車編碼器，吊具角鎖、傾轉/旋轉機構、伸縮機構及吊具防搖裝置，其特征在于，增設了遠程司機控制中心，所述遠程司機控制中心設有中央計算機、遠程可編程控制器、中央計算機顯示器、生產作業系統顯示器、遠程司機用多個操作命令手柄、多個按紐開關、觸摸屏、現場視頻監視器及多個指示燈；所述操作命令手柄、開關按紐、觸摸屏通過所述遠程可編程控制器與中央計算機連接，遠程可編程控制器還連接所述指示燈；中央計算機還分別連接所述中央計算機顯示器、生產作業系統、生產作業系統顯示器及現場視頻監視器；所述中央計算機通過遠程通信線路分別連接所述本地可編程控制器及設于岸橋上的本地計算機；所述本地計算機分別連接設于岸橋不同部位的視頻監視攝像頭、連有箱號攝像頭的箱號數據采集器、船舶輪廓測距3D掃描儀、集卡定位測距3D掃描儀及集卡位置顯示器。
[0007]所述多個開關按紐包括:控制合按紐、控制斷按紐、緊停按紐、操控不同岸橋的選擇按鈕；操作命令手柄包括:大車/起升控制柄、小車/俯仰控制柄、吊具傾轉控制柄、吊具旋轉/伸縮控制柄及吊具開閉鎖控制柄。
[0008]所述船舶輪廓測距3D掃描儀為2個，分別設置在小車前部及后部。
[0009]所述集卡測距3D掃描儀設置在沿大車移動方向的大車支腿橫梁上，所述集卡位置顯示器設置在大車陸側支腿上的集卡司機可見位置。
[0010]所述箱號攝像頭為2個，分別設置在大車陸側的支腿上。
[0011]所述設于岸橋不同部位的視頻監視攝像頭包括分別設置在大車4個支腿外側的車道監視攝像頭、設置在吊具防搖裝置上的2個吊具監視攝像頭、設置在俯仰機構梯形架上的I個船舶監視攝像頭及2個俯仰掛鉤監視攝像頭、分別設置在小車前部及后部的2個集裝箱監視攝像頭、分別設置在吊具4個角鎖箱上的鎖狀態監視攝像頭。
[0012]一種采用上述岸橋裝卸作業遠程控制操作系統的操作方法，其特征在于包括如下步驟:
[0013]⑴系統開機，初始化；
[0014]⑵遠程司機從遠程司機控制中心輸入作業工號；
[0015]⑶接收生產作業系統發送的作業指令；
[0016]⑷遠程司機手動操作，將岸橋大車移動到作業貝位、將俯仰機構放平、啟動小車進行船舶輪廓掃描并獲得傳輸給中央計算機的船舶輪廓掃描數據；
[0017](5)集卡進入岸橋作業區域，集卡司機依據集卡位置顯示器指示調整車位至與岸橋對正位置；進而，對裝船作業轉入步驟(6)，對卸船作業轉入步驟(7)
[0018](6)裝船作業
[0019](6.1)中央計算機判定集裝箱箱號是否正確，
[0020](6.1.1)若箱號不正確，給出報警信號，操作停止，提交生產作業系統處理；
[0021](6.1.2)若箱號正確，進入步驟6.2;
[0022](6.2)吊具運行到集卡上方距集裝箱I米位置；
[0023](6.3)遠程司機判定吊具是否水平并對正集裝箱:
[0024](6.3.1)若吊具水平并對正集裝箱，則進入步驟6.4 ；
[0025](6.3.2)否則，遠程司機手動調整吊具傾轉和/或旋轉機構使吊具水平并對正集裝箱，繼而執行步驟6.4;
[0026](6.4)遠程司機手動操作使吊具閉鎖；
[0027](6.5)吊具按照依船舶輪廓掃描數據計算的小車裝箱最佳路徑行至船上放置集裝箱的位置；
[0028](6.6)遠程司機手動操作使吊具開鎖；
[0029](6.7)吊具按照依船舶輪廓掃描數據計算的小車裝箱返回最佳路徑返回到初始位置；裝船作業完畢。
[0030](7)卸船作業
[0031](7.1)吊具按照依船舶輪廓掃描數據計算的小車卸箱最佳路徑運行至船上需卸船的集裝箱上方；
[0032](7.2)判定吊具是否晃動:
[0033](7.2.1)若吊具不晃動，則進入步驟7.3;
[0034](7.2.2)否則，通過吊具防搖裝置自動進行定位矯正，并進入步驟7.3，
[0035](7.3)吊具運行到距離需要卸船的集裝箱上方I米位置；
[0036](7.4)遠程司機判定吊具是否水平并對正集裝箱:
[0037](7.4.1)若吊具水平并對正集裝箱，則進入步驟7.5 ；
[0038](7.4.2)否則，遠程司機手動調整吊具傾轉和/或旋轉機構使吊具水平并對正集裝箱，繼而進入步驟7.5 ；
[0039](7.5)遠程司機手動操作使吊具閉鎖；
[0040](7.6)吊具按照依船舶輪廓掃描數據計算的小車卸箱裝卡最佳路徑行至集卡需放置集裝箱的位置；
[0041](7.7)判定是否是兩個集裝箱:
[0042](7.7.1)若是兩個集裝箱，吊具自動調至最小位置，并進入步驟7.8 ；
[0043](7.7.2)否