推進集裝箱碼頭裝卸設備創(chuàng)新技術發(fā)展

葉心喜

摘要：近些年來，我國對外出口進口貿易逐漸的增加，并且現如今世界的海上運輸量也是在大幅度增長中，使用的集裝箱也是越發(fā)的大型化，就帶來了裝卸困難、效率低下等一系列的問題。本文通過對傳統(tǒng)集裝箱碼頭裝卸設備與現代化集裝箱設備的認識，了解到現代新型技術的使用，帶來了怎樣的成效，尤其是對我們最為關注的環(huán)境、能源消耗的方面的認識。

關鍵詞：裝卸設備;新型技術;成效;特點

0? 引言

在世界經濟全球化的今天，海上運輸對于世界各國來說都具有重要的意義?，F在全球三分之二的經濟貿易的往來，都是通過海上運輸來完成。而集裝箱的存在，更是海上運輸中的不可獲缺的一部分。對于世界各國的碼頭來說，每日的大型集裝箱是普遍存在的，并且這些集裝箱不斷裝卸運輸，操作頻繁。這就帶來的一些與碼頭運輸不相符的情況，由于碼頭的吞吐量的劇增，這就給裝卸帶來了極大的困難。在現實情況的影響下，這就要求要不斷的加強技術的創(chuàng)新，提高裝卸效率的提高，以謀求與實際平衡的現象。

1? 傳統(tǒng)集裝箱碼頭裝卸設備的特點形式

傳統(tǒng)的集裝箱裝卸設備，大多數是使用柴油作為使用的燃料。作為動力源的柴油，不僅需要的花費多，能量利用率也是相對較低，而且燃油的使用也帶來了大量的環(huán)境的污染。對于傳統(tǒng)的碼頭裝卸設備，大多數是機械笨重化，裝卸效率低。每日裝卸量有限，并不能完全適應現代碼頭吞吐量的增加。

2? 現代集裝箱碼頭裝卸設備的新型技術及思路

2.1 基于PLC的碼頭裝卸設備系統(tǒng)應用

現如今，碼頭吞吐量的增長和船舶的大型化都對碼頭裝卸能力和效率提出了更高的要求[3]。對于沿海的港口大多數使用軌道式集裝箱橋式起重機，因為其具有可靠性、便捷性、承載貨物量大等益處而被大量使用。

但是，這種軌道式集裝箱起重機在面對強風、陣風等形式時，同樣也面臨著一些問題的存在。例如：出現側翻、滑移、脫軌等現象。因此，為了解決此類現象或問題的存在，提高裝卸過程的安全性。設計了一種基于PLC技術的防陣風系統(tǒng)，將其運用于集裝箱橋式起重機中。這是通過基于PLC控制，利用夾輪器作為執(zhí)行元件的大型集裝箱起重機防陣風系統(tǒng)。這有效的緩解了對于一些沿海港口碼頭陣風頻出，對橋式起重機帶來的影響。在某種意義上來說，有效的提高了集裝箱的裝卸效率，并且還保證了其安全性。

2.2 裝卸設備的能量回饋轉化技術

近年來，我國大力支持節(jié)能減排、廢物利用，發(fā)揮事物的最大利用率。例如，我國加大對風能、地熱能、太陽能的投入。通過建立大型風車，將風能轉化為電能等其他能量;通過使用化學物質，建立太陽能轉化板，將太陽能轉化為電能，來提高太陽能的利用率。

而對于碼頭集裝箱裝卸設備，同樣也具有可值得利用的能量轉化。在集裝箱裝卸過程中，就存在勢能與電能的相互轉化。在集裝箱裝卸的過程中，產生的電能若不能及時的利用，會對碼頭電網也產生相應的影響，換句話說，出現反作用的情況。這就有可能會對裝卸設備產生一定的影響，甚至出現故障，造成無法正常工作，進而對于企業(yè)的的正常運作來說，也增加了一些不必要的成本。還有，如果對于這部分能量不能有效的利用，也會增加機械的散熱負荷。

2.3 新式拖掛車的研發(fā)與應用

現如今，由于受國際因素的影響，石油的價格跌宕起伏，變化的幅度較大。這對于傳統(tǒng)碼頭來說，就需要進行改革來改變這樣的情形帶來的困擾。必須尋求新型的能源來代替，傳統(tǒng)的石油能源帶來的各種壓力。

于是，對于我國這樣的出口貿易大國，面臨的改革是必然的現象。我國重點研發(fā)的新能源汽車LNG拖掛車用于港口碼頭的裝卸設備。LNG拖掛車是液壓天然氣作為動力來源，具有能量損耗低、環(huán)境污染小、排放少等優(yōu)勢， 對于降低企業(yè)成本以及節(jié)能減排具有重要的意義[1]。例如：在安全方面，使用天然氣就比使用汽油帶來的有害污染物少，傳統(tǒng)的汽油使用后產生的各種有害物質，不利于生態(tài)文明建設。節(jié)能方面，LNG拖掛車使用的發(fā)動機是符合天燃氣的裝置，這樣的發(fā)動機與燃油發(fā)動機具有差不多相同的效果，但是在同樣的條件下，消耗能量方面卻大有不同，前者的能量消耗小，足以滿足日常的需求。

所以，新式拖車的研究與應用，在一定程度上，提高了集裝箱裝卸的效率問題和能源消耗問題，是符合現代發(fā)展理念的有效改革與創(chuàng)新。

2.4 集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)

隨著現代科學技術水平的不斷提高，網絡變得更為便捷。通過網絡智能化觀測集裝箱的裝卸情況。換句話說，就是通過實時監(jiān)測的方式，動態(tài)了解裝卸過程所出現的問題等。對于觀測的過程中產生各類參數及數據進行收集分析，以便對于后續(xù)集裝箱裝卸設備運行狀況能夠有效的了解。

集裝箱碼頭的裝卸系統(tǒng)具有分析和預判功能。它可以對于裝卸過程中產生的數據能夠進行實時的分析更新，從而能夠科學的認識到裝卸設備的運作情況，并且能夠對于突發(fā)狀況進行預測或預判。在裝卸過程中，可能會出現運行停止等現象，這時系統(tǒng)觀測的過程會將故障進行報告?zhèn)魉?。這與傳統(tǒng)的專業(yè)人士檢驗確定故障點不同，這種方式是通過設備檢測可以直接確定故障點，然后在通過專業(yè)人士進行故障維修。這樣通過電子設備不斷的進行檢測的方式，在一定程度上減緩了故障帶來的損失。

正是由于集裝箱碼頭裝卸設備管理系統(tǒng)的存在，這樣準確便捷的系統(tǒng)管理系統(tǒng)，做到對裝卸碼頭裝卸設備故障發(fā)現及時、診斷趁早、故障排除要高效，確保集裝箱碼頭裝卸設備管理系統(tǒng)可在良好運行狀態(tài)下，提高系統(tǒng)運行工作效率[6]。

2.5 機械設備輕型化技術

所謂的機械設備輕型化，就是對于集裝箱碼頭裝卸設備的機械零件和整體裝置質量輕型化的應用。要想實現此類目標在一定程度上，就是對原材料的把控。在生產制造的過程中，采用現在最為先進的原材料，來生產這類大型機械設備。

采用機械設備輕型化技術，與傳統(tǒng)意義上使用大量的鋼鐵制造的機械，這種輕型化技術的應用，在一定程度上減少的這類鋼鐵的使用。而是使用新型的合成材料，在達到與傳統(tǒng)相應的技術要求的同時，能夠實現相應工作的完成。這對于集裝箱碼頭裝卸設備來說，這是具有重大進步的發(fā)展。

在減少對于大量鋼鐵的使用同時，可以大量的減少碳排放。這對我國現階段來說，側重的發(fā)展理念是相符合的。有效的從跟源上實現了對環(huán)境的保護。而且對于其他方面來說，機械輕型化可以減少機械之間的摩擦生熱帶來的能量損失。這對于傳統(tǒng)的機械設備來說，自身笨重帶來的大量無關能量的損失消耗，這無疑是一次創(chuàng)新改革。

3? 現代碼頭采用新型技術的成效

3.1 環(huán)境保護方面

與傳統(tǒng)的集裝箱碼頭裝卸設備相比，現代技術下裝卸設備，對于環(huán)境的保護重視逐漸增加。由于技術的革新，集裝箱裝卸設備由原來的燃油，到如今的使用天然氣給予動力。這與之前黑煙囪囪的碼頭港口相比，現在的碼頭確是多了幾分的生機。原來燃油帶來的大量的二氧化碳排放造成的環(huán)境的污染，這不僅讓人對于碼頭的存在抱有一絲的厭惡，到如今的態(tài)度的轉變。

現代碼頭裝卸機械設備，越來越傾向于使用環(huán)保材料的使用。例如，傳統(tǒng)的像起重機這類裝卸設備，大多是采用新型的合成材料代替使用，不僅具有與原來相同的使用功能，而且對于環(huán)境的保護也具有重要的作用。像鋼鐵等一些其他重金屬的使用，不但會產生大量的二氧化碳的排放，而且也會造成大量有害物質的產生，所以受我國各方面的影響因素決定，大量創(chuàng)新技術的投入使用有效的緩解對原始環(huán)境帶來的影響。

3.2 能源消耗方面

隨著我國技術的不斷創(chuàng)新發(fā)展，越來越注重產品能源消耗等問題。對于集裝箱碼頭裝卸設備的創(chuàng)新發(fā)展更是不可或缺的，由于近年來我國對外貿易的不斷開放，碼頭港口的貨物吞吐量更是急劇增加，就產生了如何提高裝卸效率和節(jié)能省源的問題。

更多的加大機械設備的創(chuàng)新，是對于能源減耗的有效措施。通過能量回饋技術等對于機械消耗過程中產生的多于能量進行轉化使用，提高能源的利用率。通過機械輕型化，減少機械之間的摩擦力和接觸力，進而對于能源消耗就會有所減少，同時對于整個集裝箱機械性能都是有所提升的。還有，就是采用先進的集裝箱吊具。集裝箱吊具的合適使用還是在一定程度上，達到節(jié)約能源的目的。裝卸設備選型對專業(yè)集裝箱碼頭的發(fā)展具有重大意義[9]。例如，液壓式的集裝箱吊具，在裝卸的過程中要求不斷進行工作，一直工作到整個裝卸過程的結束。而相比之下的電動集裝箱吊具，其具有節(jié)能的效果，可以在多個部位安裝電機，當需要那一部分進行使用時，就開啟那一部分的電機，這樣可以有效的節(jié)約能源的消耗。

4? 總結

集裝箱碼頭在國際貿易發(fā)展的過程中充當著重要的作用，對于整個中國經濟的發(fā)展都起著非凡的意義。集裝箱碼頭的裝卸任務就顯得尤為重要，只有提高集裝箱裝卸效率，才能更大程度上的實現集裝箱吞吐量的增加。這就表明的推動集裝箱碼頭裝卸設備的創(chuàng)新技術的研究發(fā)展是一件具有很重要意義的事情。所以，需要加強對碼頭機械設備的技術創(chuàng)新，不斷地向著現代化水平的方向發(fā)展。

參考文獻：

[1]呂文斌.港口集裝箱裝卸節(jié)能減排技術的應用與優(yōu)化[J].時代經貿，2019（09）：59-60.

[2]鄭斌心.分析集裝箱港口裝卸工藝的完善方法[J].船舶物資與市場，2019（10）：53-54.

[3]周鵬飛，李玉登，范璐璐，姜萌.高架軌道式自動化集裝箱碼頭仿真建模與分析[J].上海海事大學學報，2018，39（04）：20-25.

[4]吳沙坪，何繼紅，羅勛杰.洋山四期自動化集裝箱碼頭裝卸工藝設計[J].水運工程，2016（09）：159-162，166.

[5]張立斌，李剛.高水水中轉比例下的自動化集裝箱碼頭堆場裝卸工藝方案比較[J].水運工程，2019（05）：78-83，151.

[6]袁威.集裝箱碼頭裝卸設備管理系統(tǒng)的應用與完善分析[J].中國新技術新產品，2017（24）：55-56.

[7]邊志成，章學民，葉軍，宓為建.面向裝卸系統(tǒng)的自動化集裝箱碼頭單船作業(yè)計劃評價方法[J].集裝箱化，2018，29（02）：15-23.

[8]廖二全，高天佑，余建夫.自動化集裝箱碼頭裝卸工藝方案的建模仿真研究[J].港工技術，2018，55（05）：45-48.

[9]鄭斯斯，王愛虎.基于多目標屬性決策和信息熵值法的港口集裝箱裝卸設備選型評價[J].運籌與管理，2017，26（10）：10-19.