岸桥装卸作业远程控制操作系统及其操作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集装箱码头的装卸作业，尤其涉及一种岸桥装卸作业远程控制操作系统及其操作方法。
【背景技术】
[0002]岸桥即岸边集装箱起重机，是集装箱船与码头前沿之间装卸集装箱的主要设备，主要包括大车、小车、俯仰机构及起升机构。目前，在集装箱码头普遍建立了进行码头作业综合管理调度的生产作业系统，该系统是一个包括计算机主机与现场终端机的系统，同时在岸边现场设有本地可编程控制器，通过控制岸桥的大车电机、小车电机、俯仰机构电机、起升机构电机及吊具倾转/旋转机构、伸缩机构及角锁吊具防摇装置，实现控制岸桥的大车、小车运行、俯仰机构的起落、起升机构的升降及吊具的倾转、旋转、开闭锁及伸缩。现有系统中需配备岸桥司机、理货员、指挥手及拆卸工，整个装卸船作业执行过程是:由生产作业系统下达装卸指令、确定装卸贝位及箱号，理货员及集卡司机分别通过手持终端接受指令，岸桥司机通过现场的本地可编程控制器依次控制大车移动到位，当集卡运行到位后，放下俯仰机构，控制小车运行到位，再启动起升机构的升降，最后，控制吊具倾转、旋转、开闭锁或针对单双箱的伸缩，完成集装箱的装卸。由理货员及集卡司机向生产作业管理系统报告完成，继续等待下一个指令。
[0003]现有集装箱码头装卸作业的主要缺陷是需设置多名现场操作人员，作业成本高，且岸桥靠现场司机操作，集卡定位靠集卡司机目视进行，因此作业效率低，且运行成本高，也影响生产安全性，尤其受自然状况影响，现场作业条件较差，无法形成操作人员良好的工作环境。岸桥的装卸能力和速度直接决定码头作业生产效率，随着国际集装箱运输业的高速发展以及数字化技术的普及，具有使用人力少、作业效率高、生产安全性好的自动化集装箱码头必将成为未来的发展趋势。如何实现岸桥装卸作业远程控制，减少现场人员，降低运营成本，提高作业效率，同时减轻操作人员的劳动强度，改善作业环境成为业界关注问题。
【发明内容】
[0004]本发明的主要目的在于针对上述问题，提供一种岸桥装卸作业远程控制操作系统及操作方法，从而实现岸桥装卸作业减员并实现远程司机操控，达到提高作业效率，降低作业成本并减轻作业人员劳动强度的效果，提高作业舒适度和安全性。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种岸桥装卸作业远程控制操作系统，包括生产作业系统，设于所述岸桥上的本地可编程控制器及受其控制与其连接的起升机构电机，起升机构编码器，俯仰机构电机，大车电机，小车电机，小车编码器，吊具角锁、倾转/旋转机构、伸缩机构及吊具防摇装置，其特征在于，增设了远程司机控制中心，所述远程司机控制中心设有中央计算机、远程可编程控制器、中央计算机显示器、生产作业系统显示器、远程司机用多个操作命令手柄、多个按纽开关、触摸屏、现场视频监视器及多个指示灯；所述操作命令手柄、开关按纽、触摸屏通过所述远程可编程控制器与中央计算机连接，远程可编程控制器还连接所述指示灯；中央计算机还分别连接所述中央计算机显示器、生产作业系统、生产作业系统显示器及现场视频监视器；所述中央计算机通过远程通信线路分别连接所述本地可编程控制器及设于岸桥上的本地计算机；所述本地计算机分别连接设于岸桥不同部位的视频监视摄像头、连有箱号摄像头的箱号数据采集器、船舶轮廓测距3D扫描仪、集卡定位测距3D扫描仪及集卡位置显示器。
[0007]所述多个开关按纽包括:控制合按纽、控制断按纽、紧停按纽、操控不同岸桥的选择按钮；操作命令手柄包括:大车/起升控制柄、小车/俯仰控制柄、吊具倾转控制柄、吊具旋转/伸缩控制柄及吊具开闭锁控制柄。
[0008]所述船舶轮廓测距3D扫描仪为2个，分别设置在小车前部及后部。
[0009]所述集卡测距3D扫描仪设置在沿大车移动方向的大车支腿横梁上，所述集卡位置显示器设置在大车陆侧支腿上的集卡司机可见位置。
[0010]所述箱号摄像头为2个，分别设置在大车陆侧的支腿上。
[0011]所述设于岸桥不同部位的视频监视摄像头包括分别设置在大车4个支腿外侧的车道监视摄像头、设置在吊具防摇装置上的2个吊具监视摄像头、设置在俯仰机构梯形架上的I个船舶监视摄像头及2个俯仰挂钩监视摄像头、分别设置在小车前部及后部的2个集装箱监视摄像头、分别设置在吊具4个角锁箱上的锁状态监视摄像头。
[0012]一种采用上述岸桥装卸作业远程控制操作系统的操作方法，其特征在于包括如下步骤:
[0013]⑴系统开机，初始化；
[0014]⑵远程司机从远程司机控制中心输入作业工号；
[0015]⑶接收生产作业系统发送的作业指令；
[0016]⑷远程司机手动操作，将岸桥大车移动到作业贝位、将俯仰机构放平、启动小车进行船舶轮廓扫描并获得传输给中央计算机的船舶轮廓扫描数据；
[0017](5)集卡进入岸桥作业区域，集卡司机依据集卡位置显示器指示调整车位至与岸桥对正位置；进而，对装船作业转入步骤(6)，对卸船作业转入步骤(7)
[0018](6)装船作业
[0019](6.1)中央计算机判定集装箱箱号是否正确，
[0020](6.1.1)若箱号不正确，给出报警信号，操作停止，提交生产作业系统处理；
[0021](6.1.2)若箱号正确，进入步骤6.2;
[0022](6.2)吊具运行到集卡上方距集装箱I米位置；
[0023](6.3)远程司机判定吊具是否水平并对正集装箱:
[0024](6.3.1)若吊具水平并对正集装箱，则进入步骤6.4 ；
[0025](6.3.2)否则，远程司机手动调整吊具倾转和/或旋转机构使吊具水平并对正集装箱，继而执行步骤6.4;
[0026](6.4)远程司机手动操作使吊具闭锁；
[0027](6.5)吊具按照依船舶轮廓扫描数据计算的小车装箱最佳路径行至船上放置集装箱的位置；
[0028](6.6)远程司机手动操作使吊具开锁；
[0029](6.7)吊具按照依船舶轮廓扫描数据计算的小车装箱返回最佳路径返回到初始位置；装船作业完毕。
[0030](7)卸船作业
[0031](7.1)吊具按照依船舶轮廓扫描数据计算的小车卸箱最佳路径运行至船上需卸船的集装箱上方；
[0032](7.2)判定吊具是否晃动:
[0033](7.2.1)若吊具不晃动，则进入步骤7.3;
[0034](7.2.2)否则，通过吊具防摇装置自动进行定位矫正，并进入步骤7.3，
[0035](7.3)吊具运行到距离需要卸船的集装箱上方I米位置；
[0036](7.4)远程司机判定吊具是否水平并对正集装箱:
[0037](7.4.1)若吊具水平并对正集装箱，则进入步骤7.5 ；
[0038](7.4.2)否则，远程司机手动调整吊具倾转和/或旋转机构使吊具水平并对正集装箱，继而进入步骤7.5 ；
[0039](7.5)远程司机手动操作使吊具闭锁；
[0040](7.6)吊具按照依船舶轮廓扫描数据计算的小车卸箱装卡最佳路径行至集卡需放置集装箱的位置；
[0041](7.7)判定是否是两个集装箱:
[0042](7.7.1)若是两个集装箱，吊具自动调至最小位置，并进入步骤7.8 ；
[0043](7.7.2)否