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新建与改建自动化码头研究

 GXF360 2019-09-13

1 引言

目前,上港集团部分集装箱码头、天津五洲国际集装箱码头、南沙港、深圳妈湾港区、厦门港区内的远海码头、海天码头、象屿码头和海润码头已完成了堆场作业自动化改建,用远程操控取代了传统驾驶员高空作业的操控方式,建成了半自动化码头。

余昌胤告诉记者,为了从院级层面有效实施监管,医院定期组织召开各种工作部署会、专业委员会、工作交流会等,增强科室重视程度,加大交流合作力度,并积极建言献策,共同提升。医院还通过内部信息系统、奖惩通报等多种途径,定期对各专科工作进度和主要业务指标进行公示和讨论,帮助其进一步明确目标、查找差距,持续提高。

上海港、青岛港和厦门港投入运营了全自动化码头,码头作业自动化程度较高。其中上海港、青岛港投入运营的为新建自动化码头,厦门港为改建自动化码头。

根据建设方式及自动化程度的不同,自动化码头可以分为改建半自动化码头、改建自动化码头和新建自动化码头。针对新建自动化码头,刘广红等[1]从平面、工艺、结构、控制、供电和给排水等方面阐述了洋山全自动化码头的设计成果;王施恩[2]提出将单向交通应用于洋山全自动化码头内的交通组织,可有效提高港区内的道路通行能力;熊玲燕[3]等从投资、场地利用率、作业效率和人员安全等方面分析了青岛港自动化码头的堆场布置模式。张清波等[4]提出了两种传统集装箱码头向全自动化码头改建的码头布局及装卸工艺;郝红[5]以青岛港为例,提出了一种可靠便捷的轨道吊自动化改建方案;黄良丰等[6]从机械设备、作业流程、系统监控和业务计划等4个方面对传统集装箱码头的自动化改建进行了归纳;何志勇[7]设计了将厦门远海码头14#~15#泊位改建为全自动化码头的平面布置方案。但对于新建与改建自动化码头的特点,目前尚没有文献对此作出比较分析。本文针对我国现有码头自动化发展水平的不同,对新建与改建自动化码头的特点进行归纳分析,为我国其他集装箱码头的自动化建设提供参考。

2 改建半自动化码头

改建半自动化码头是对传统集装箱码头的堆场进行自动化改建,实现堆场作业自动化的集装箱码头。较传统集装箱码头,半自动化码头在装卸效率、作业安全及节能减排上均有了很大的提高[8]

2.1 装卸效率

以远程操控的方式代替传统的人工操作,使得人工操作环节减少,作业失误率随之降低,作业效率也随之提高。信息化的远程操控使得ARMG单次装卸作业的时间相对固定,易于与水平运输作业进行紧密的衔接,减少装卸设备和运输设备的作业等待时间,提高码头作业效率。以上港集团部分堆场为例,传统的轮胎式集装箱起重机的人工操作装卸效率约为13 moves/h,而半自动化堆场内的ARMG的装卸效率在单机情况为27 moves/h,双机情况下为48 moves/h。半自动化码头在堆场作业实现自动化之后,装卸效率有了很大的提高[9]

2.2 作业安全及节能减排效果

传统作业模式下,许多环节的作业未实现人机分离,需要工作人员在作业现场进行指挥和操控。而半自动化码头的工作人员在远程控制室内操作,只需在对箱作业上进行确认,实现了作业任务的实时动态分配。较传统作业模式,工作人员的工作环境有了明显改善,工作强度大大降低,作业的安全性和可靠性得到了有效保证。

本研究最常见的副作用是上腹部不适,其中观察组2例,对照组4例,其次是头痛、恶心呕吐和焦虑,对照组患者总不良反应事件发生率显著高于观察组(P<0.05)。见表2。

半自动化码头投产后,ARMG在待工时可即时停机,从而进一步降低能耗,提升码头节能减排效果[10]

3 新建与改建全自动化码头

3.1 新建自动化码头

新建自动化码头是根据港口长远发展的需要,通过合理规划设计后,建设的具有集装箱装卸运输全自动化能力的集装箱码头。其平面布置及水平运输路径见图1。

给予综合对症治疗:予阿托伐他汀钙片20 mg,1次/d口服,以降血脂;予口服降糖药或胰岛素已控制血糖;根据具体病情,给予降血压、改善脑部血液循环等治疗;再予阿司匹林肠溶片100 mg,1次/d口服。治疗3个月为1个疗程,共1个疗程。

图1 新建自动化码头平面布置及水平运输路径示意图

新建自动化码头平面布置大多采用堆场垂直于码头布置,如荷兰鹿特丹ECT码头、荷兰Euromax码头、德国汉堡CTA码头、澳大利亚布鲁斯班码头、英国伦敦Gateway 码头[11]。装卸集装箱时,首先由前沿作业区内的自动化双小车岸桥完成卸船工作,将集装箱吊运至位于水平运输区内的AGV,由AGV运输至海侧交换区与位于堆场内的ARMG进行集装箱交换作业,将集装箱转存至堆场,最后由ARMG与外集卡在陆侧交换区进行集装箱交换作业。

3.2 改建自动化码头

改建全自动化码头是在原有集装箱码头的基础上,对装卸运输设备进行自动化改建后,具有集装箱装卸运输全自动化能力的集装箱码头。其需要综合考虑原有集装箱码头的装卸工艺和平面布局,以减少改造成本。其平面布置及水平运输路径见图2。

图2 改建自动化码头平面布置及AGV水平运输路径示意图

改建全自动化码头在改建过程中保留了原有集装箱码头堆场平行于码头岸线的平面布置,如厦门远海自动化码头。装卸工艺上与新建自动化码头相同,首先由前沿作业区内的自动化双小车岸桥完成卸船工作,将集装箱吊运至位于水平运输区内的AGV,由AGV运输至AGV交换区与位于堆场作业内的ARMG进行集装箱交换作业,将集装箱转存至堆场,最后由ARMG与外集卡在集卡交换区进行集装箱交换作业。

4 新建与改建全自动化码头比较分析

新建与改建自动化码头均实现了集装箱装卸运输的全自动化,但在堆场布置、水平运输和建设工期等方面均存在差异,对比见表1。

老福的真名叫杨志,因为他是侦察兵出身,从越南前线到刑警队一直以脑子灵光出名,破了不少难办的案子,有人给他起了个外号叫“福尔摩斯”,长了就叫成了老福,很少有人记得他的大名。他没住过单位的宿舍,一直住在他父亲留给他的这个老宅子里,这幢房子快一百年了,坐落在闹市区的一条幽暗的巷子里,虽然是几家住在一起的团结户,也算是闹中取静。他喜欢住在这里,每当他遇到复杂的案子理不出头绪,只要坐在这间屋子里那把坚固的转椅上,凝视着窗外墙上的青苔,思路就会像邻居家的汤味一样一缕一缕地清晰起来。

表1 新建与改建自动化码头差异对比

比较方面新建自动化码头改建自动化码头堆场布置垂直于码头平行于码头水平运输特点距离较短,稳定性较弱距离较长,稳定性较强建设(改造)工期较长较短用地面积较多较少

由图1可以看出,新建自动化码头AGV交换区的各个车位与码头前沿的直线距离相同。AGV行驶较短的距离即可将集装箱由码头前沿作业区运输至AGV交换区。由图2可以看出,改建自动化码头AGV交换区内各个车位与前沿之间的距离随着堆场与前沿之间距离的增大而增大。相比于新建自动化码头,改建自动化码头内的AGV从码头前沿行驶至AGV交换区的水平运输距离更长。因此水平运输区内行驶的AGV数量较少时,新建自动化码头由于其水平运输距离更短,具有更高的运输效率。而当港口运输作业压力较大,水平运输区内行驶的AGV数量较多时,新建自动化码头由于水平运输距离较短,AGV之间易产生路径冲突。为保证运输安全,AGV将停车避免碰撞,造成运输效率的降低。而改建自动化码头由于水平运输距离较长,有效化解了AGV之间的路径冲突,在长时间高作业强度的自动化码头作业中具有更高的运输稳定性。

用地面积方面,由于改建自动化码头,各作业区均在原码头基础上改建,其所需的空间资源要远远小于新建自动化码头。建设时间方面,以我国的青岛前湾自动化码头和厦门远海自动化码头为例,青岛港自动化码头为新建自动化码头,其建设工期为4年,而厦门远海自动化码头为改建自动化码头,其改建工期仅为2年。改建自动化码头的装卸设备上可在原有码头的基础上进行改造,可更早完成建设并投入运营。

中国社会经济发展进入社会主义新时代,社会主要矛盾发生变化,具体到高等教育领域闻言,则表现为社会发展对人才培养更高质量的需求、人民群众接受更好教育的需要与教育发展不均衡的矛盾。“一带一路”沿线国家语言和法律繁多复杂,成为我国推进“一带一路”倡议的重要影响因素,对我国高等教育发展提出了更高的要求。如果相关建设者存在语种沟通障碍,无疑会对我国“一带一路”建设会带来很大的负面影响[2]。以国际通用语言英语为基础,推进复合型人才培养的法律英语教学,是新时代我国高等教育解决主要矛盾,创新发展的必然要求。

新建自动化码头智能化程度更高、装卸运输速度更快;改建自动化码头在时间和空间资源的投入更小,同时当作业负荷较大时,其具有更高的水平运输稳定性。

5 结语

自动化码头可大大提高港口码头的作业效率,降低作业成本,推动航运经济的发展,未来将有更多的港口参与自动化码头的建设。本文依据自动化码头的建设方式,将其分为新建与改建自动化码头,归纳了改建半自动化码头的特点,并针对新建与改建全自动化码头的差异进行了对比分析,为我国集装箱码头的自动化建设及港口的智能化发展提供参考借鉴。

参 考 文 献

[1] 刘广红,韩时捷,何继红.洋山四期全自动集装箱码头设计创新[J].水运工程,2018,44(6):189-194.

[2] 王施恩.洋山四期全自动化集装箱码头交通组织[J].水运工程,2016,42(9):35-70.

[3] 熊玲燕,岳金灿.自动化集装箱码头堆场布置模式简析[J].港工技术,2018,55(5):42-93.

[4] 张清波,匡家喜,张雨婷.传统集装箱码头向自动化码头改造仿真分析[J].水运工程,2017,43(5):138-156.

[5] 郝红.集装箱码头轨道吊(半)自动化改造方案[J].科学技术创新,2017,21(31):53-54.

[6] 黄良丰,顾卡杰.传统集装箱码头自动化探索与实践[J].中国港口,2018,33(6):62-64.

[7] 何志勇.浅谈全国第一个全自动化码头总平面布置方案[J].科技展望,2016,14(23):46.

[8] 罗勋杰.全自动化集装箱码头水平运输方式对比[J].水运工程,2016,42(9):76-82.

[9] 童志华.传统集装箱港区堆场自动化改造模式研究[J].水运工程,2018,44(7):85-90.

[10] 薄海虎,张氢,孙运韬.集装箱码头RTG远程半自动化操作堆场实现方法研究[J].起重运输机械,2016,55(4):12-15.

[11] 刘广红,程泽坤,林浩.自动化集装箱码头总体布置[J].水运工程,2013(10):73-78.

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