1.工程概況

和黃碼頭位于泰國東部春武里省是拉差縣，是泰國當前*大的集裝箱碼頭港口項目，也是泰國境內(nèi)**個全自動遠程操控集裝箱碼頭。本項目垂直碼頭長1000m，堆場與輔建區(qū)28.5hm2。垂直碼頭配置7臺自動化橋吊，堆場分D1、D2兩個箱區(qū)，D1、D2箱區(qū)各分10個封閉式堆垛區(qū)，每個堆垛區(qū)各配置1臺全自動輪胎式龍門吊ARTG（Automated Rubbertyred Gantry Crane，ARTG），其主要參數(shù)大車速度134m/min，小車速度70m/min，吊具速度60m/min配置防搖8繩索系統(tǒng)。在集卡進出閘口單體建筑二層配置中控室對ARTG遠程操控。每臺ARTG均配置轉(zhuǎn)場柴油發(fā)電機、移動連續(xù)供電系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)（SMG），單機自動化系統(tǒng)（ACCS）等。通過碼頭裝卸系統(tǒng)、遠程通信系統(tǒng)、遠程操控系統(tǒng)實現(xiàn)自動化遠程操控。

2.自動化集裝箱碼頭裝卸方案

泰國和黃集裝箱碼頭項目海側(cè)配置7臺岸橋進行裝卸作業(yè)，平行于碼頭岸線布置了20個堆垛區(qū)，每個堆垛區(qū)配備了1臺ARTG用于集裝箱的裝卸作業(yè)，在ARTG對集卡作業(yè)時采用ARTG在特定階段進行自動化作業(yè)。當ARTG自動作業(yè)階段完成后，會將作業(yè)控制交由遠程中控室（ROC）的遠程控制臺進行手動操作。當ARTG對集卡進行裝箱時，在任務開始后，中控室開啟ARTG的自動運行模式，ARTG會自動運行到堆垛區(qū)合適的位置并抓取待裝的集裝箱，然后ARTG自動 移動 大車 、小 車到目標 車道 上方，并將吊具下降至安全高度（離地約6m），此時切換到手動控制，由中控室操作員在現(xiàn)場視頻監(jiān)控畫面的指導下手動進行集卡對箱和裝箱，裝箱完畢后將吊具上升至安全高度，返回自動模式，等待新的裝箱作業(yè)。遠程作業(yè)系統(tǒng)相當于把傳統(tǒng)的輪胎式龍門起重機操作室搬到了遠程中控室內(nèi)，并將其改造成自動化輪胎式龍門起重機，操作員不需要在起重機上作業(yè)，為操作人員創(chuàng)造了良好舒適的工作環(huán)境。

3.ARTG相關(guān)土建結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)實施

3.1集裝箱堆場布置概述

堆場以中間縱向車道分兩個區(qū)布置，每個區(qū)布設(shè)10個堆垛區(qū)（行號A BC D E F G H J K），共20各堆垛區(qū)，每2個堆垛區(qū)為一個單元進行自動化設(shè)置（分5組AB/CD/EF/GH/JK）。

以東側(cè)堆場A、B行功能單元為例，此功能區(qū)沿著集裝箱底座基礎(chǔ)外邊沿設(shè)置圍欄，將其圍擋封閉僅在兩堆垛中間ARTG跑道梁處設(shè)置大門及門禁系統(tǒng)。功能單元包含2個堆垛區(qū)分別為A行和B行，每個標準堆垛區(qū)可對方38×6個標準集裝箱，堆垛兩側(cè)設(shè)置1.5寬的ARTG跑道梁，兩堆垛中間2條ARTG跑道梁之間留設(shè)2m空間安裝ARTG滑觸線配電鋼支架。在A堆垛區(qū)北側(cè)ERTG跑道梁及B堆垛區(qū)南側(cè)ERTG跑道梁內(nèi)設(shè)置大車定位磁釘。

3.2ARTG跑道梁施工

ARTG跑道梁作為起重機的承重結(jié)構(gòu)，其設(shè)計方案和施工工藝均通過多個項目實際檢驗都很成熟。沙面找平、夯實及壓實度驗收，標高控制；鋪設(shè)150mm級配碎石、夯實驗收壓實度；鋪設(shè)240mm厚水穩(wěn)層，分兩次鋪設(shè)，每次120mm厚，跑道梁基礎(chǔ)施工完成。跑道梁鋼筋混凝土施工，模板采用成型鋼模，鋼筋在加工場地預制成型現(xiàn)場綁扎、預留磁釘安裝孔、C30混凝土澆筑、養(yǎng)護達到設(shè)計強度要求方可駛?cè)階RTG。

施工過程需要注意事項：ARTG跑道梁基礎(chǔ)壓實時如遇軟基，應實時換填保證基礎(chǔ)承載力；磁釘安裝要求其半徑120mm范圍內(nèi)無金屬，為確保磁釘信號不受干擾，在跑道梁中預留直徑240mm深120mm圓孔，待磁釘安裝前使用專用二次澆筑料澆筑后鉆孔安裝。

3.3ARTG滑觸線支架鋼構(gòu)安裝

因ARTG自動糾偏系統(tǒng)參照物固定在滑觸線鋼支架上，顧其安裝精度要求高應在±3mm內(nèi)，且單條支架全長252m，所以其安裝精度控制為難點關(guān)鍵點。使用全站儀精準放點，誤差控制在±2mm內(nèi)，放樣每個立柱中心點，以中心點為基準準確打螺栓孔，埋設(shè)螺栓待粘結(jié)劑凝固安裝立柱，安裝導軌，再安裝二次立柱；調(diào)平立柱和導軌使其保證直線度，安裝反射板基板、安裝反射板；安裝電源滑觸線、安裝SMGX滑觸線。電源箱接入電房，SMGX接入自控中心，起重機通過自動伸縮手臂與滑觸線接通電源和通信系統(tǒng)。

4.ARTG本機系統(tǒng)

4.1大車定位及糾偏系統(tǒng)（TSS）

大車移動自動控制需要在ARTG移動電源取電臂側(cè)的滑動電源母線支架上布置反射板，在ARTG另一側(cè)跑道梁結(jié)構(gòu)內(nèi)**預設(shè)磁釘。在ARTG對應位置安裝探測讀取裝置，讀出預設(shè)的磁釘或參照物，通過糾偏系統(tǒng)的測算，執(zhí)行機構(gòu)的動態(tài)糾偏來控制大車的糾偏運行，從而保證ARTG運行在軌道的跑道內(nèi)。大車位置自動控制通過探測器對磁釘和參照物的探測計算處理得出當前位置，計算出目標位置的剩余距離和目標位置的標志物來綜合控制大車的行走速度和距離。

4.2吊具位置檢測系統(tǒng)（SDS）

吊具位置檢測系統(tǒng)通過一系列探測器，實時將吊具位置信息傳導給自動化起重機控制系統(tǒng)，實時計算吊具的高度、水平面旋轉(zhuǎn)角度、傾斜角度、搖擺角度、小車方向位移和大車方向位移（見圖1），作為對吊具進行微調(diào)的依據(jù)，并將偏差反饋給電氣控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對吊具的安全可靠的控制。

4.3目標位置檢測系統(tǒng)（TDS）

目標位置檢測系統(tǒng)通過安裝在小車底部的兩個3D激光掃描儀實現(xiàn)對集裝箱底座上固定的開底反射裝置（貝位）、集裝箱堆疊高度、集裝箱尺寸、集裝箱之間間隙、起重機下集卡位置的精準識別，實時傳導至自動化起重機控制系統(tǒng)，為吊箱運動軌跡提供依據(jù)。

4.4吊具定位系統(tǒng)（LPS）

吊具定位系統(tǒng)由目標位置檢測系統(tǒng)TDS和吊具位置檢測系統(tǒng)SDS組合實現(xiàn)，TDS 檢測目標集裝箱的位置，SDS檢測吊具與目標集裝箱的偏差。結(jié)合兩個系統(tǒng)完成準確的疊箱。經(jīng)探測器和處理器給出目標箱上邊緣（或開底標志）及吊箱下邊緣并計算出兩者的相應值及目標箱上邊緣及吊箱與標準點的水平距離。ARTG會因小車移動、箱體過重等造成輪胎或本體變形或振動，另外吊具是繩索吊箱，會有小車移動或風力等外力因素導致振動的情況。探測器快速檢測出以上外力影響的偏差值，檢測出吊箱和目標箱的實際距值，為高精度的運動控制提供**數(shù)據(jù)。控制并盡可能達到吊箱堆放與電子眼檢測出目標距離差為零，使吊箱向目標箱上方堆放整齊。

4.5小車防撞系統(tǒng)（TSS）

小車防撞系統(tǒng)利用安裝在有軌電車（小車）平臺上的兩臺激光掃描儀，實時掃描小車方向上的集裝箱堆垛輪廓和障礙物。PLC對接收到的信息進行識別處理，選擇大車、小車及吊具的*優(yōu)路徑，避開運動軌跡上的障礙物，有效地防止碰撞。

5.視頻監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）

每臺ARTG都配置了視頻監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）。視頻監(jiān)控系統(tǒng)由ARTG上安裝的20個攝像頭、數(shù)據(jù)傳輸裝置、視頻處理裝置、監(jiān)控顯示設(shè)備等組成。在ARTG上特定位置配置了3個變焦攝像頭、4個探測攝像頭、13個半球形主攝像機。這些攝像頭可以在任何天氣條件下監(jiān)控ARTG周圍的環(huán)境, 幫助操作員在遠程操作控制室內(nèi)對ARTG的可視遠程操控。

6.結(jié)束語

綜上所述，泰國和黃項目D1碼頭堆場成功實現(xiàn)自動化輪胎式龍門起重機遠程操控，為集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)開辟了新的思路，為港口的發(fā)展確立新的經(jīng)濟增長點。全系統(tǒng)使用電驅(qū)動，體現(xiàn)低成本、高效益、節(jié)能減排、降能增效、綠色環(huán)保的世界大趨勢，因此自動化輪胎式龍門起重機遠程操控的運用十分值得推廣。