堆场自动化升级改造后安全风险分析管控及解决措施

刘悦

安全生产是指在生产过程中为了避免产生造成人员伤亡以及财产损失的事故而采取的相应事故的预防以及控制措施。使生产过程符合规定的条件从而保证生产的顺利进行。受到自动化技术，资金等诸多因素的限制，在堆场自动化作业中仍有部分工作需要通过人工或间接通过人工完成，本文结合改造后五洲国际码头为例分析自动化码头的安全风险管控以及解决措施。

1.提出问题

天津五洲国际集装箱码头位于天津港东突堤北侧，码头岸线长度为1204米，共有4个泊位，堆场面积约为37万平方米，堆场为平行岸线布局，堆场内装卸设备为轨道式集装箱龙门起重机（简称“轨道桥”）31台，集装箱运输方式为人工驾驶集卡运输，且由于轨道桥为内跨式起重机，所以在起重机跨距内布置“7排箱+2条集卡通道”箱区内侧为装卸作业车道，轨道侧为超车道;冷箱堆场轨道桥跨距内布置“8排箱+1集卡车道”。此装卸工艺在完成堆场自动化改造后维持不变。横向对比国内已建成投产的自动化码头，采取堆场平行岸线布置的仅厦门远海一家，同时五洲自动化堆场与厦门远海码头堆场的最大不同：由于是对老设备的升级改造，五洲码头没有设计海陆侧交换区。所以在改造完成后内外集卡在进行作业时仍延续现在生产工艺。所以内外集卡在堆场内进行作业时，由于轨道桥的无人化作业使得安全风险进一步加大同时对其管控变得更加困难。本文主要讨论分析在五洲堆场自动化升级改造后所存在的较为明显的安全隐患及风险并通过可行的方式方法达到降低安全风险消除隐患的目的。

2.解决对策

在五洲国际集装箱码头堆场自动化升级改造完成后可能存在以上明显的安全隐患，归纳后可总结为主要为人与自动化轨道桥高频交互作业时安全隐患，以及自动化轨道桥进行全自动/远程操控作业时本身所具备的安全隐患，个人认为要想降低安全隐患风险要从以下几个角度入手：

1.1提高自动化堆场内所必须作业人员的安全意识。如集卡司机，冷箱操作员。在作业人员上岗前需经过三级安全教育才可准许上岗。并定期展开安全培训教育，做到时刻警示作业人员的目的，使作业人员脑中形成固定的安全作业规范，形成长效的安全意识。

1.2作为堆场内主要的作业设备自动化轨道桥在设计时应充分考虑到作业时的安全防护因素，在自动化轨道桥上安装超声波雷达、防撞雷达，夜视红外雷达等硬件安全防护措施，同时在软件方面应在自动化轨道桥PLC程序或者ECS逻辑程序中设置单机自动化控制避碰逻辑，控制权的控制逻辑为“先到先得，重载不能越人”。在硬件设备检测到大车行进方向处有异常物体或人时可立即停止作业已达到防止碰撞安全作业的目的。同时在自动化轨道桥轨道处设置门禁系统，当人员穿越自动轨道桥的轨道时，通过门禁系统刷卡申请开门若自动轨道桥已经申请到通过该处的路径，则通道门保持关闭，门禁系统警示申请人员稍后申请;若人员申请到通过权，则自动化轨道桥不能通过该区域。

1.3经过上文分析可知，为了保障起升作业的安全，自动化轨道桥在进行作业时RFID识别信号是一直作用于集卡的，当超车道有车辆经过时会中断信号从而打断装卸作业，所以如何保持信号畅通又能实现超车道存在的意义也是一个需要解决的方案。个人认为在管理上合理进行错峰作业减少车流密度，合理使用堆场资源，优化拖车行驶路径。在技术上：硬件方面增加RFID识别器数量，在集卡多个部位增设RFID识别卡片，在软件上：优化算法，增强算法逻辑性，从而达到即使超车道有车辆经过，软件系统可以通过对信号中断时间的优化来判断是否发生不可控情况，需切换远程操控还是只是超车道有车辆经过。

1.4增强物理防护，设置门禁系统。在冷箱区域设置高强度冷箱支架，同时在支架中合理设置一些躲避空间，在冷箱区以及超限箱、大件货物区采用安防门禁系统管理，人员进入必须得到授权。冷箱操作人员在进入现场进行冷箱插拔电作业时需经过门禁系统进入作业现场，同时门禁系统应将信号反馈至TOS及ECS，TOS在收到反馈信号后自动锁定该场，自动化轨道桥可以通过该场但是禁止进行作业。当作业区确认安全后TOS解锁该场并通知自动化轨道桥远程操作人员手动恢复作业。

1.5在进行大车转场作业时，个人认为可以借鉴铁路道口经验，即在大车两侧轨道处设置自动闸门，当TOS向自动化轨道桥发出过街转场指令后，自动化轨道桥将控制权移交至远程操控人员，在远程操控人员确认过街转场现场交通情况良好后手动关闭自动闸门，然后由远程操控人员手动进行自动化轨道桥过街转场作业。个人认为采取此种作业工艺的优势体现在以下几个方面：

（1）过街指令有TOS直接发送至自动化轨道桥并传送至ECS，省去了司机这一环节，所以此种路径反映迅捷，是老工艺速度的几十倍，同时不会产生误报。

（2）使用自动闸门代替此前的人工安全隔离，降低了人力成本。同时自动闸门具有效率高、定位精准度高、成本低廉等优点。

（3）自动闸门安全系数高，有利于作业的安全生产。

1.6在进行超限箱，大件装卸作业时，虽然轨道桥已经实现了自动化作业但是在进行此类作业时堆场内仍需人工对其进行辅助，正如前文所分析在进行此类作业时整个作业系统为一个柔性系统，特别是对于NOELL轨道桥来说由于防摇系统的制约，在进行此类作业时会对作业人员产生更大的安全隐患，个人认为减少此类隐患可以通过以下两个途径解决：

（1）更换超限箱，大件货物堆存场地，从05A、B场移至其他振华轨道桥所在场地，利用振华轨道桥性能优秀的八绳防摇系统来降低作业时的摇晃，降低作业时“打保龄”情况发生的风险。

（2）在进行此类作业时，自动化轨道桥应切换为“远程操控”作业模式，在此种模式下进行装卸作业。同时在现场应设置专门的看钩手协助远程操控人员完成装卸作业。

3.实施对策

在堆场自动化升级改造后应建立健全相关规则规范，在行业级标准的大前提下明确完善相关公司级行业标准，对于硬件設施应在改造设计阶段明确设计要求，在改造施工过程中派专人进行监造，同时在日后维护使用中对于采取PLC程序强制的自动化轨道桥应做好强制记录，并在故障排除后及时恢复程序正常。对于软件，需在编制时设置相应的逻辑顺序以及安全优先级，对于从业人员需经常进行安全培训，使其形成固定的安全意识，同时完善公司规章制度，做到奖惩分明。增加从业人员安全积极性。同时作为管理人员应加强自己安全意识，明确红线意识，将安全意识体验在日常管理工作中。

4.结束语

自动化集装箱码头是大型集装箱码头的发展趋势，其有利于将人从危险、繁重的劳动中解放出来。自动化集装箱码头追求高效率、高效益的前提是保障作业人员安全。我国自动化集装箱码头发展尚处于起步阶段，国外可供借鉴的经验有限。如何实现自动化集装箱码头安全管理系统化以确保作业安全，还需要相关从业人员的共同研究，本文仅经通过对五洲国际堆场进行自动化升级改造后所可能存在的安全隐患进行讨论研究并提出个人见解以及改进意见方法，为五洲国际自动化堆场日后的安全生产尽自己的一份微薄之力。