浅谈集装箱码头装卸设备管理系统的应用与完善

刘苗

（天津港劳务发展有限公司，天津 300456）

一、集装箱码头装卸设备简介

(1)岸边装卸机械

集装箱装卸桥、多用途门座起重机、高架轮胎式起重机组成了岸边集装箱装卸机械。集装箱装卸桥是最为常见的。集装箱装卸桥简称岸桥，它沿着一条轨道行走，这轨道与码头岸线平行。集装箱装卸桥有关的技术参数包括：起重量，尺寸参数和工作速度。

(2)水平运输机械

水平运输机械是由牵引车、挂车和集装箱跨运车组成的。集装箱牵引车又称拖头，必须和集装箱拖挂车连接在一起，才能拖带集装箱在码头内或公路上运输，因为它本身不具备装货平台。集装箱跨运车由吊具的液压升降系统吊起集装箱来搬运和堆码。

(3)场地装卸机械

承担货物在场地堆码作业的机械叫场地装卸机械，它包括：叉车、轮胎式龙门起重机和轨道式龙门起重机等。在吞吐量不大的综合性码头进行集装箱的装卸、堆码、短距离搬运、车辆的装卸作业时主要是用叉车。集装箱码头堆场进行装卸、搬运、堆码作业的专用机械是轮胎式龙门起重机。集装箱码头和集装箱中转站堆场进行装卸、搬运和堆码集装箱的专用机械是轨道式龙门起重机。轨道式龙门起重机与轮胎式龙门起重机相比，跨距更大，一般在20-60m的范围内；起升高度更高，一般在16m以上。

二、集装箱码头装卸设备使用现状

近年来，集装箱运量大幅增加又要求码头装卸设备能长时间运转，而码头集装箱装卸系统中引进设备的技术越来越复杂，这就会增加设备的疲劳程度和故障率。在日常设备管理中，要确保设备经常处于良好的技术状态，需制定合理的机修计划，配备相应的机修设备。要保证装卸设备良好的运行状态和装卸生产作业的顺利进行，关键是要建立和完善符合现代化集装箱码头要求的装卸设备管理系统。

为提高集装箱码头装卸设备管理的现代化水平，下面列举一套专用的码头装卸设备管理系统。

三、系统应用功能

(1)实时监控功能

本系统能对装卸设备的使用状况进行实时监控，并随时更新数据，以记录的码头各类装卸设备基本参数为基础。可有针对性地监测设备的实时运行数据，如：码头集装箱岸边装卸桥、堆场集装箱轨道龙门吊等。

(2)分析和预测功能

运用收集到的装卸设备信息，本系统能够对装卸设备的运转情况进行系统的合理性分析，并预测未来一定时间内设备发生故障的概率，对设备主动保养和维修，来降低设备的故障率，提高集装箱装卸作业的效率。目前，港口装卸设备有点不足，就是往往需在设备运行一定时间后才能进行机械实用程度验证，而该系统具有的高仿真模拟和强大的预测功能，刚好弥补了这方面的不足。

(3)故障报告功能

在发现装卸设备异常后，本系统的故障报告功能就可以发现设备故障，以往主要通过人工检查。然后通过有效方式通知相关负责人，并自动给出故障修理的建议和方案。

四、系统的安全设置

该系统需要较高的网络安全等级，因为设备管理网络系统应用面广，人员层次繁多，且监控数据和诊断结论大都涉及大型设备系统的运行状况。在本系统的网络设计中，采取了一系列措施确保整个网络系统的安全，从系统安全和信息安全2个方面。

(1)系统安全

建立用户授权制度，密级较低的信息可以通过口令管理限制用户访问权限，如密级较高的信息确保网络安全则采用安全套接层(SSL)和身份认证技术。安全系统采用先进的"浏览器-服务器-数据库(Browser/Server/Database)"模式3层结构的解决方案，应用服务层将用户和数据库分离，客户端需要向应用服务器发出访问数据请求，应用服务器接受请求后，连接数据库才能取得数据，然后把数据返回给客户端。这样避免了用户直接对数据库进行操作，非法用户和非法操作对数据的破坏得到了有效的控制。本系统采用包括防火墙、入侵检测严密的网络安全方案，以保证系统内部网络数据不被非法访问或破坏。

(2)信息安全

为了防止入侵者越过应用系统的控制直接访问数据库，本系统数据中心的数据库具备用户认证的访问控制功能。用户通过身份认证后，根据自己所在组或扮演角色相应系统赋予的权限进行数据访问。在计算机信息系统中存储的信息主要包括纯粹的数据信息和各种功能的文件信息，数据库信息的保护最为典型的就是对纯粹数据信息的安全保护，而终端安全对于各种功能文件的保护来说就显得非常重要。本系统的数据备份均以多种方法结合的策略进行备份并选择安全的存储媒介和存储技术。本系统中包含有容灾设计，以保证遭到任何来源的破坏数据都不会完全的不可恢复。为加强数据在传输过程的安全性，本系统采取数据传输加密技术、数据完整性鉴别技术、防抵赖技术等多种防范技术手段，主要是考虑到数据传输过程中可能的数据泄露、数据丢失和数据破损等安全隐患。

五、系统的进一步完善

通过不断完善装卸设备管理系统、采取有效的维护和监测手段，该设备在线故障率从8%降至5%，装卸设备使用率从96%提高到98%。集装箱码头装卸设备管理系统今后仍有几方面需要不断完善、改进和提高。

(1)液压、润滑系统监测

油液污染是造成机械的液压、润滑系统故障的主要原因，液压、润滑系统失效的主要是由颗粒污染造成的。

液压系统中的固体污染物在液压油长时间使用后会有所增加，当滤清器纳污能力达到饱和时，系统清洁度就会失控，从而导致元件磨损加剧，使用故障增多。

目前只能根据油品指标变化进行体外过滤或换油更新，这是一种定期取样化验的方法。为此，为减少因油液污染引起的故障，有必要对液压油和润滑油的加注、过滤和污染进行监测。

(2)吊具系统监测

统计数据显示，集装箱装卸设备总故障的40%以上是吊具系统故障。因此，除了监控整个系统的实时数据外，还应开发和研制一种监控装置，来针对吊具系统，把转锁、导板、升降限位等故障高发部位的监控纳入设备管理系统，完善吊具的远程监控系统。

六、结语

综上所述，集装箱码头装卸设备管理系统力求做到设备故障早发现、早诊断、早排除，以保持装卸设备随时处于良好的作业状态，并提高码头集装箱装卸作业的效率。随着科技进步，集装箱码头装卸设备逐步实现自动化管理是必然趋势，我们将对集装箱码头装卸设备管理系统不断进行完善，使之更好地适应港口集装箱运输发展的需求。

[1]宋志臣，卢艳，尚波.港口装卸设备运行参数在线采集与记录系统设计[J].大连海事大学学报，2007，33(S)：197～199.

[2]魏恒州.海港集装箱码头新型装卸工艺技术和模式的探讨[J].港工技术 .2011，2（12）：2114-2116.

[3]万杰，孟庆雨，魏利鹏.基于Arena的集装箱码头装卸设备优化配置研究[J].科学时代·上半月.2011，5（10）：999-1002.

[4]刘琴，周强，张艳伟.同贝位同步装卸的集装箱码头装卸工艺与堆场平面布置[J].水运工程.2011，6（10）：525-526.

[5]孙立启 .沿海集装箱中小码头装卸设备配置和工艺研究[J].中国水运(学术版).2007，10（3）：755-756.