自动化码头冷藏箱作业安全策略探讨

高学柳 青岛港集团安全技术部

1.概述

目前集装箱码头发展迅速，自动化集装箱码头因具有安全、可靠、高效等特点，成为当今集装箱码头发展的趋势。现在我国自动化集装箱码头还处于起步探索阶段，山东港口青岛港在国内率先建设全自动化集装箱码头，对于自动化集装箱码头的建设进行了有益探索，下面结合青岛港全自动化集装箱码头的特点，对码头冷藏箱区的布局设计等进行研究，选择一种符合青岛港全自动化码头的冷藏箱作业安全策略。

图1 冷藏箱区布局形式

2.自动化码头冷藏箱区布局分析

2.1 自动化集装箱码头冷藏箱区常见布局形式

对比全球各自动化集装箱码头的冷藏箱区布局形式，主要分以下三种：

2.1.1 在自动化堆场外布置冷藏箱区

此种布局形式的优点是实现了冷藏箱与自动化集装箱区分离，既便于对冷藏箱的特殊作业，又实现了自动化箱区的封闭操作。但是冷藏箱区布置于自动化箱区外，使冷藏箱无法实现自动化作业，需要专门配置集卡拖车或者人工跨运车等水平运输设备进行装卸，且冷藏箱区布置一般距离岸边船舶较远，水平运输需要更远距离，因此这种布置方式造成设备能耗更高，作业效率极低。一些半自动化码头多采用此种布局方式。

2.1.2.在自动化堆场陆侧端部布置冷藏箱区

此布局形式可以充分利用自动化水平运输设备及自动化堆场设备，实现了冷箱自动化装卸作业，而且由于冷藏箱区布置在堆场陆侧端部，可以方便冷藏箱操作人员进出冷藏箱区，人员进出箱区时不需跨越轨道，不受自动化轨道吊（以下简称ASC）作业限制。但是由于冷藏箱区位于自动化堆场陆侧端部，ASC需长距离运输冷藏箱，导致冷藏箱作业效率相对较低。

2.1.3 在自动化堆场中间布置冷藏箱区

此种布局形式兼顾了冷藏箱在自动化堆场海/陆侧的作业效率，对比冷藏箱区在陆侧端部布局，冷藏箱操作人员进出冷藏箱区需跨越ASC大车轨道，为保证人员安全需要制定专门的安全策略。如APMT及RWG码头均将冷藏箱区布置于自动化堆场中间。但APMT码头冷藏箱区布局采用在堆场中间集中排布的方式，RWG码头的冷藏箱区采用在堆场中间分开布置。

2.2 青岛港全自动化码头冷藏箱区布局形式设计

2.2.1 研究青岛港的实际生产情况

分析冷藏箱箱量较大且出口比例高的特点,为了确保装卸船作业效率，青岛港全自动化码头冷藏箱区布局设计采用堆场中间布局形式。冷藏箱区分散在自动化堆场的6个作业箱区，布置在3块集中区域，如图1所示。冷藏箱操作人员可以从堆场内的宽通道进出，进行相邻两个箱区的冷藏箱插拔电操作和监控管理。

2.2.2 冷藏箱区具体布置

结合青岛港全自动化码头堆场布局及生产作业流程设计，冷藏箱区内设计5排冷藏箱支架，每排9匹箱位，高度可堆码5层箱。在每排冷藏箱支架靠近宽通道侧的一层，留出1匹经过特殊加固的集装箱作为操作人员安全通道。为增加冷藏箱区堆码容量，安全通道上方可以继续堆码冷藏箱。

3.自动化冷藏箱区作业安全策略

为保障自动化冷藏箱区操作人员与设备作业安全，提升冷藏箱作业效率，需要研究制定专门的自动化冷藏箱区作业安全策略。应主要包括进出冷藏箱区安全策略及进出冷藏箱架安全策略。

3.1 进/出冷藏箱区安全装置

进/出冷藏箱区安全装置包括门禁系统（轨道外侧门禁及轨道内侧门禁），ASC控制系统，申请状态指示灯。

图2 冷藏箱区布置

3.2 进入冷藏箱区安全策略

冷藏箱区内/外侧门禁电磁锁都处于关锁状态，外侧和内侧状态指示灯的红灯常亮，这种情况下ASC可正常通过冷藏箱区。

操作人员需要进入冷藏箱区时，操作人员手持ID卡在门禁读卡器上刷卡申请进入后，此时状态指示灯的红灯会闪烁，请求进入申请发送至ASC控制系统，如果此冷藏箱区堆场的ASC没有冷藏箱作业任务，这时ASC控制系统将判断可以进入。

ASC控制系统确认可以进入信息后，状态指示灯由红灯闪烁变为绿灯常亮，这时冷藏箱区轨道两侧的两个门禁电磁锁将开锁，操作人员可以进入冷藏箱区，人员进入冷藏箱区后，须确认两道门禁大门关闭，并按下操作盒上的人员进入确认按钮，这时两个门禁电磁锁将关锁，状态指示灯将由绿色常亮变为红色常亮。

如果冷藏箱堆场的ASC有冷藏箱作业任务或正在冷藏箱区内作业，ASC控制系统将不允许人员进入，系统会自动拒绝申请进入，状态指示灯由红灯闪烁变为红灯常亮，表示不允许进入。操作人员如需进入，需等待ASC作业完成后再重新刷卡申请。

3.3 退出冷藏箱区安全策略

操作人员进入冷藏箱区后，外侧和内侧的门禁电磁锁都处于关锁状态，状态指示灯红灯常亮，这种情况ASC可正常通过冷藏箱区。

如果操作人员申请退出冷藏箱区，操作人员按操作盒上的申请退出按钮，这时状态指示灯红灯闪烁，请求退出申请发送至ASC控制系统，如果此冷藏箱区堆场的ASC没有冷藏箱作业任务，这时ASC控制系统会判断可以退出。

ASC控制系统确认可以退出信息后，状态灯由红灯闪烁变为绿灯常亮，同时冷藏箱区门禁电磁锁开锁，这时操作人员可退出冷藏箱区；操作人员开门退出冷藏箱区后，须确认两道门禁大门关闭，并按下操作盒上的人员安全退出确认按钮，这时电磁锁关闭，状态指示灯由绿色常亮变为红色常亮。

如果冷藏箱区堆场的ASC有冷藏箱作业任务或正在冷藏箱区内作业，ASC控制系统将不允许人员退出，系统自动拒绝申请退出，状态指示灯由红灯闪烁变为红灯常亮；操作员如需退出，需在ASC完成作业后再重新刷卡申请。

3.4 进入冷藏箱支架安全策略

青岛港全自动化码头每个冷藏箱区分别设5排冷藏箱支架，为保障人员作业安全，每排冷藏箱支架都设置一套单独的门禁系统，在支架门内/外两侧分别安装进入、退出申请控制箱。

如果操作人员申请进入某个冷藏箱支架，操作人员按申请进入按钮，申请占用该冷藏箱架进行作业，这时状态灯将红灯闪烁，请求占用冷藏箱架申请发送至ASC控制系统，如果此冷藏箱区堆场的ASC没有在这个冷藏箱支架进行作业，这时ASC控制系统会判断可以进入。

ASC控制系统确认可以进入信息后，冷藏箱架状态灯由红灯闪烁变为绿灯常亮，同时冷藏箱架的门禁电磁锁将开锁，这时操作人员可进入冷藏箱支架，人员开门进入支架后，须确认门禁大门关闭，状态指示灯由绿色常亮变为红色常亮，人员可在此支架内进行作业，此冷藏箱支架对ASC封闭，即ASC均禁止在该支架内作业。

3.5 退出冷藏箱支架安全策略

如果操作人员申请退出某个冷藏箱支架，操作人员按申请退出按钮后，门禁电磁锁将开锁，状态灯由红灯闪烁变为绿灯常亮，操作人员可以退出。

图3

图4

操作人员退出后，须确认门禁大门关闭，电磁锁已关锁，状态指示灯由绿灯常亮变为红灯常亮，操作员确认所有人员退出后，需按解除占用按钮，解除此支架的封闭后，ASC可恢复在该支架作业。

设计的流程图如图3、图4。

4.结语

本文根据青岛港全自动化集装箱码头的实际情况，结合青岛港冷藏箱作业量大，出口比例高的特点进行冷藏箱区研究设计，按照确保安全效率优先的原则，设计冷藏箱区在自动化堆场中间分开布置，并根据作业流程情况制定冷藏箱作业安全策略，既保证冷藏箱操作人员安全生产及设备运行安全，又有利于提升冷藏箱装卸作业效率。