岸桥远程系统中的CCTV系统简介

朱 铮，姚之泓

（上海振华重工集团有限公司，上海 200215）

岸桥远程系统中的CCTV系统简介

朱 铮，姚之泓

（上海振华重工集团有限公司，上海 200215）

主要介绍了常规远程岸桥项目中CCTV系统的网络拓扑、摄像机以及显示器的选型、配置和应用，并简单展望了未来的发展方向。

CCTV系统；岸桥；远程控制

0 引言

伴随着工业4.0和传统集装箱码头转型的大潮，位立于码头生产第一线的岸桥也早已揭开了改革的步伐，无论是机械意义上的3E桥吊，还是控制系统上的岸桥远程操作系统都是现代岸桥的最领先技术。若将岸桥远程操作系统比作一个人体的话，那CCTV系统就是岸桥远程操作系统的眼睛，它能够让岸桥司机在远离岸桥本地的情况下实时掌握岸桥整机的状态并完成相应的工况操作，尤其是在最先进的自动化码头中[1]，岸桥的远程操作已经成为其必要条件，若岸桥能够有一双明亮的“大眼睛”，不仅仅是作业安全方面，对于操作效率等也能提供很大的帮助。

1 远程CCTV系统概述

系统通过安装在岸桥前大梁、梯形架、后大梁、小车架、鞍梁、门架、门架小车、理货室等部位的CCTV摄像机掌握现场的工作情况，并依据图像系统来辅助司机完成着箱等一系列的工作，从而保证岸桥能高效、可靠、安全的工作；通过在PLC电气房、理货室、远程操作站安装IP网络广播、对讲系统实现实时通讯；通过安装门禁系统保障安全[2]。

2 摄像机的选择

网络数字摄像机：相比于传统的模拟摄像机，现今的网络数字摄像机具备众多的优势和先进的功能，更高质量图像能够更好的帮助岸桥司机对准锁孔抓箱；可远程访问功能使得岸桥维护人员能够在任何地方随时查看工作实况以及视频记录；智能防抖动功能可以非常有效的减小小车运行时抖动给摄像机带来的共振影响等。

适合岸桥操作环境：由于岸桥是室外作业，所以摄像机的监控场景亮度会不断的发生变化，夜晚、烟雾、雨水等外部环境条件都会影响摄像机的图像质量，所以所选择摄像机需要有很强镜头聚光能力、光圈自动控制更好、日夜自动切换技术、宽动态技术。

表1是摄像机选择的一些推荐值[3]。

表1 摄像机类型

3 岸桥摄像机的分布

图1 摄像机布置图

4 远程操作站显示

图2 远程操作站显示器布置

如图2所示，一个远程操作台配套6个显示器以及2台塔式服务器。显示器A、B和C由远程操作台左侧服务器控制；显示器D、E和F由远程操作台右侧服务器控制。显示器主要功能为显示每台桥吊上的摄像头实时图像信息以及实时状态信息，为了满足和符合司机在实际操作以及作业环境的需求。

显示器E整合摄像头实时图像信息以及监控系统（CMS）的实时状态信息，满足司机实时了解桥吊的各种必要状态信息以及实时故障信息，比如起升，小车位置信息。其他显示器则整合了整机的摄像机组合成八个视角和各画面的切换以方便司机了解岸桥状况。

表2 摄像机布置位置

图3 大车缓冲器画面

图4 俯仰画面

视角一：大车两侧缓冲器。

主要观察点：

轨道两侧有无障碍物；观察船梯位置：清除障碍物，保证大车行走安全。高压电缆井位置：高压电缆井位置注意大车速度变化，控制手柄，减少大车运行吊具摇摆量。注意观察高压电缆井周围运行安全。

系缆桩号码；码头标尺号码：结合CMS清楚大车位置。

缓冲器相距距离；缓冲器压缩状态：缓冲器观察清楚了解相邻桥吊大车位置。

视角二：俯仰画面。

大梁走道：观察大梁是否有人或杂物；

大梁两侧：观察是否有障碍物，与障碍物的距离；

斜拉杆入槽情况观察，大车左右行与集装箱船是否有干涉情况。

视角三：轨距内海侧画面。

图5 轨距内画面

轨距内：是否有人和机械；作业环境和条件。

集卡车道：看是否有集卡被吊起情况，集装箱对集卡情况，集装箱车滞留情况。

视角四：梯子中部看后大梁。

图6 梯子中部画面

后伸距作业观察：

舱盖板作业：作业位置，作业情况，作业高度。

视角五：后侧观察画面。

图7 后大梁总览画面

岸桥整机总览情况：

船侧舱盖板位置，相邻贝为作业环境；

大车运行对照贝位位置；靠离船观察。

视角六：前大梁作业，铰点右侧观察。

图8 前大梁、铰点画面

船侧位置观察作业位置；

靠离船观察。

可伸缩距离观察是否有挂舱以及船上人员工作情况。

视角七：俯仰钩区观察。

图9 俯仰钩区画面

观察俯仰钩区位置，在梯形架位置最直观的观察岸桥俯仰运行时的状态。

视角八：主吊具观察。

图10 主吊具画面

传统的司机室角度：

海侧，陆侧观察：

吊具跟随观察；

大车运行观察；

俯仰轨距内观察。

5 网络拓扑结构

考虑到摄像机画面的传输质量以及稳定性，摄像机通讯传输介质主要推荐光缆。岸桥上的摄像机通过网线将数据传输到光电转换模块，再由光电转换模块将所有画面集成于岸桥上的CCTV服务器中，然后远程服务器与岸桥本地服务器通过光缆进行通讯，这样既能保证岸桥本地画面高质量的传输，同时也可以保证画面的实时性，这点对于远程岸桥操作来说极其重要，若画面有短暂的延迟，那将极大的影响司机抓取集装箱的操作。最后远程操作站视频通过读取本地服务器上的画面来显示岸桥的整机状态。

图11 网络拓扑结构图

6 结束语

远程操作控制系统在保证装卸效率的前提下，相比于原先在起重机上振动摇晃的工作环境，远程控制可以给操作人员一个相对比较舒适安静的环境进行工作。如今的集装箱运输发展中，岸桥的起升高度日趋升高。用传统的操作模式对操作人员的要求已经越来越高，若借助于CCTV系统，原本50米高的地面将可以清晰地展现于眼前。伴随着VR技术以及摄像机测距技术的越来越成熟，这将是下一代CCTV技术的发展趋势，且CCTV系统的功能将越来越多、越来越强。远程操作可以在科技的帮助下降低操作人员的工作强度，提高效率。相比于传统的司机一对一操作方式，实现了一对多的可能，大大减少了在人力成本上的花费，这对于任何一个码头来说都是不可抗拒的经济诱惑。因此其市场前景也必然会变得乐观。

[1] 李振广.单起升岸桥远程自动化操作技术难点及解决方案[J].,集装箱化,2014,9.

[2] 李占军,申少鹏,刘建玲.论远程监控系统在港口设备中的应用[J].才智,2011.

[3] 网络视频技术指南[EB/OL].http://www.axis.com,2006.

The introduction of remote control STS's CCTV system

ZHU Zheng, YAO Zhi-hong

TH215

：A

1009-0134(2017)07-0147-05

2017-05-17

朱铮（1985 -），男，上海人，工程师，本科，研究方向为电气工程及其自动化。