桥吊着箱命中率和司机能耗统计功能的开发与应用

张乾能

（宁波港吉码头经营有限公司，浙江 宁波 315813）

摘要：利用集装箱码头生产系统、桥吊远程设备系统、可编程逻辑控制器技术，开发实现了桥吊实际作业中着箱命中率和司机能耗统计功能，并应用于生产实际中。本文详细阐述了两大功能开发的技术难点、技术方案和应用简况，为其他港口提供了一种技术参照，也为后续的研究应用打下了坚实的基础。

关键词：桥吊，着箱命中率，司机能耗，单箱能耗

1 引言

在国内外集装箱码头企业，着箱命中率一直是桥吊操作技能高低的最主要体现，直接影响作业效率及作业能耗。而由于目前监控的难度，着箱命中率长期以来只是在司机进行技能考核时作为重要技能指标，在实际生产作业中没有一个实时的监控统计功能，因而司机的此项重要技能不能在实际生产中进行体现和强化，长期以往不利于生产效率的提高、不利于节能降耗、不利于设备的保障。同时，对于后续的研究与应用都止步于此。本文提出和实现了桥吊实际着箱命中率的统计和司机能耗统计功能，并应用于生产实际。

2 研究内容

“桥吊着箱命中率”是操作法中最主要的评价指标之一，“着箱命中率”的高低将直接影响作业效率和桥吊作业能耗，也是司机技能手法高低的综合体现，因此实现桥吊着箱命中率和司机能耗统计的意义重大。

2.1 岸桥司机作业能耗统计功能的实现

通过对岸边桥式起重机（以下简称“桥吊”）作业过程中能耗统计和分析

得出，桥吊能耗受船舶大小、箱重、司机操作、昼夜作业、作业量等因素有直接关系，在船舶大小、箱重、作业时间、作业量等因素固定或者无法控制的条件下，司机操作是最直接的人为因素，通过对司机操作的规范可以降低桥吊能耗。“着

箱命中率”的高低将直接影响作业效率和桥吊能耗（经测试减少1次着箱可以节约0.22元），同时司机能耗统计可以反映着箱命中率的高低和司机操作水平。因此，本项目首先要实现的功能是对每个班次岸桥司机的作业能耗的统计、分析。

2.2 着箱命中率统计功能的实现

随着设备管理系统的不断发展，特别是CMS技术的进步，岸桥内部的许多

参数都可以从PLC读取，用于专业数据统计和分析。目前国内集装箱码头对着箱命中率的研究成果很多，但都是集中在仿真训练系统中，在实际作业中的着箱命中率，国内尚未见有研究应用，开发此功能意义重大。

2.3 技术难点

2.3.1 网络的异构、数据的异构

解决网络异构和数据异构问题，实现个系统与网络之间的信息交互，是开发作业司机能耗统计功能和桥吊着箱命中率统计功能的基础，也是难点。

2.3.2 着箱未成功次数难以进行准确监测

着箱未成功次数缺乏有效的传感器进行监测，技术人员需要通过分析司机作业过程，找到一个合理、准确、可靠的统计方式。

2.3.3 着箱命中率的统计分析

未见其它码头企业有此功能，无先例可参照，需要异构问题的解决，在不同系统之间采集数据、实现有线和无线信号传输，从而实现每个班次每个司机的着箱命中率和桥吊着箱命中率数据统计分析功能。

3 采取的研究方案 3.1 司机能耗统计功能开发

3.1.1功能概要

目的：通过统计桥吊司机的作业箱量、能耗分析司机的业务操作水平。 统计数据：司机编码，作业时间段，作业箱量（分20FT，40FT，20FT双箱，45FT，双吊具），作业循环次数，作业重量，作业耗电量。 3.1.2实施方案 1) 界面

统计条件输入：司机编码，统计时间段

统计输出表格头：序号，司机编码，统计时间段，作业箱量（20FT），作业箱量（40FT），作业箱量（20FT双箱），作业箱量（45FT），作业箱量（双吊具），作业循环次数、作业重量、作业耗电量。 2) 数据流 涉及系统：

PLC：累计作业重量、作业耗电量

RCMS：汇总计算PLC和生产系统的数据，形成报表

生产系统：提供司机编码、作业时间段、作业箱量（分20FT，40FT，20FT双箱，45FT，双吊具），作业循环次数。

数据流程：

PLC统计作业重量和作业耗电量的累计值，RCMS在采集到吊具闭锁或开锁时，将吊车编号、时间、重量累计值、电量累计值形成一条记录流水存储数据库中，RCMS定期（1小时）查询生产系统提供的视图（查询司机编码、作业时间段、

作业箱量、作业循环次数），若有新司机作业时间段记录，汇总司机作业时间段内的重量、电量、箱量流水记录为一条记录，同时将流水记录标记删除，在一个月后将标记删除的记录彻底删除。 3) 数据存储

司机作业一个集装箱所耗时间约为2分钟左右，每台车每天最大存储为：24*30=720条，总20台每天最大存储：720*20=14400条，保留原始数据1个月则需最大存储：30*14400=432000条记录。

3.2 着箱命中率统计功能的开发

3.2.1功能概述

用户目的：通过统计桥吊QC着箱命中率，分析司机的业务操作水平。 统计数据：司机编码，作业时间段。

涉及系统：PLC：累计总着箱次数、MOVE值、着箱检测；生产系统：提供司机编码、作业时间段。 3.2.2系统构成

1) 系统结构图