岸边集装箱起重机小车拖令系统滑触线改造

沈洲

广州港南沙港区一期集装箱码头有4台岸边集装箱起重机（以下简称“岸桥”）为2004年投产，原设计采用小车电缆拖令系统实现电气房与司机室之间的供电、控制和通信等功能。随着拖令电缆、拖令小车及其附件逐渐老化，小车电缆拖令系统的故障率上升，维保成本增加，且安全风险加大；因此，岸桥小车拖令系统改造迫在眉睫。滑触线ProfiDAT通信系统具有通信速度快、带宽高、抗干扰性能好等优点。对岸桥小车拖令系统实施滑触线改造及应用，不仅有利于提升港口作业效率，而且有利于缩减港口作业成本。

1 岸桥小车移动供电系统比较

岸桥小车移动供电系统经历了从电缆拖令系统、电缆拖链系统到滑触线系统的产品演变过程，目前这3代产品在岸桥上均有使用。滑触线系统在安全性、稳定性、故障率等方面较电缆拖令系统和电缆拖链系统具有明显优势（见表1）。

2 岸桥小车拖令系统滑触线改造

2.1 滑触线通信方式

滑触线通信方式改造是滑触线改造中最主要的技术难点。滑触线通信方式分为载波通信和无线通信。从使用效果来看：载波通信抗干扰性能差、传输速度慢、带宽低，在岸桥作业过程中经常出现通信故障，存在较大的安全隐患；无线通信采用高速无线网桥和IEEE 802.11b无线扩频技术，具备较稳定的通信性能，但极易被船舶雷达系统、码头作业系统、数字对讲机系统以及起重设备远程监控系统等多种系统的无线通信信号干扰。

滑觸线ProfiDAT通信系统是一种最新开发的全封闭、非接触式波导槽传输通信方式，具有以下优点：（1）通信速度快、带宽高，具有极强的抗干扰性能；（2）通过以太网协议传输，载频，传输率达/s，信号延迟小于，丢包率为零；（3）将通信信号与地线结合在同一条滑触线中，使通信信号在传输过程中得到很好的屏蔽保护，有效阻止外部信号的干扰以及内部信号的泄露；（4）减少滑触线使用量，有效降低设备投资及维保成本。滑触线ProfiDAT通信系统结构见图1，滑触线ProfDAT通信系统概况见图2。

岸桥采用安川电控系统，电气房与司机室之间采用光纤通信，通信协议为安川内部总线协议。滑触线ProfiDAT通信系统和安川电控系统需要对接以太网，因此，增加相应的通信协议转换模块，包括：在后大梁和司机室各安装1个ProfiDAT信号收发器，将滑触线腔体内的无线信号转换为工业以太网接口的传输信号；在电气房和司机室各增加1个安川CP-317通信模块和1个安川CP-316H/218通信模块。安川电控系统滑触线ProfiDAT通信结构原理见图3。

2.2 滑触线系统功能

改造后的滑触线系统由8条滑触线组成，分别实现电气房与司机室之间的供电、控制和通信等功能。8条滑触线按照不同的电压等级以及不同的信号类别合理布置，分别实现以下功能：（1）动力滑触线采用三相四线制，分别为L1，L2，L3，N；（2）语音通话系统通过L1，L2，L3这3条滑触线进行载波通信，在电气房和司机室分别加装信号耦合器；（3）司机室紧停信号和起升重锤信号通过硬件滑触线进行载波通信；（4）电气房和司机室的其他信号均采用滑触线ProfiDAT通信系统。

2.3 滑触线系统选型

在国内岸桥的“油改电”项目中，德国康稳公司的滑触线系统被广泛应用，且口碑良好，具有以下优点。

（1）滑触线系统采用康稳公司813系列中电流强度为的铝基不锈钢安全滑触线；同时，在岸桥前后大梁铰点两侧安装长度为且电流强度为 的铜质滑触，以减缓小车通过铰点时带来的冲击力。

（2）为保证铰点滑触线的准确对接以及前大梁滑触线的合理固定，康稳公司的滑触线系统设计了特殊的端帽和固定夹，既能双重固定滑触线，又能调节滑触线的上下、前后以及左右间距。

（3）滑触线采用双臂集电器，既保证对接的稳定性，又减少相互干扰。集电器的拖动臂采用德国原装进口件，具有良好刚性，上下可调节范围为，左右可调节范围为，完全满足小车运行振动和跑偏工况需求。

（4）滑触线安装在司机室左侧，维修平台焊接在小车车架上，以便维修人员从小车顶部到达维修平台检查滑触线和集电器。

（5）滑触线系统的框架结构采用不锈钢材质或经防锈处理，从而最大限度地延长产品使用寿命。

（6）滑触线系统的易损件只有碳刷，且维保费用低。日常维保只要重点检查铰点滑触线是否错位以及集电器碳刷的磨损情况即可，维保工作量小。

3 岸桥小车拖令系统滑触线改造效果

广州港南沙港区一期集装箱码头于2016年8月完成首台岸桥小车拖令系统滑触线改造，并达到预期目标。

（1）滑触线系统安全性能大大提高，彻底消除高空坠物隐患。

（2）滑触线系统技术性能显著提升，改造后的岸桥未出现故障，且作业效率提高。

（3）滑触线系统维保工作量大幅减少，维保成本大幅降低。当前滑触线和集电器运行状态良好，从集电器碳刷的磨损情况来看，预计碳刷每1.5年更换1次，更换费用约1万元。

（4）滑触线系统既降低了岸桥小车拖令运行时的噪声，又改善了司机的操作环境。

（编辑：许玲 收稿日期：2017-06-01）endprint