几种干散货码头辅助作业项目无人化改造的具体应用

几种干散货码头辅助作业项目无人化改

造的具体应用

摘要：干散货码头由于货种多样，工况复杂，作业设备种类繁多，皮带作业

人员需要每天进行大量的点检及辅助作业；例如设备润滑、环保抑尘、温度检测、冬季滚筒冻料清理等多项作业，人员不足、工作繁琐、劳动强度大、作业效率低，作业过程安全风险高是目前存在的主要问题；我们通过采用几种自动化远程控制

技术将皮带作业人员从繁重的体力劳动中解放出来，保障职工安全，提高职工作

业质量和效率，降低用人成本。

关键词：自动化；远程控制；劳动强度；成本；

引言

智慧化、自动化是港口发展趋势，目前干散货码头皮带机流程靠人工进行

设备点检及辅助作业的老旧模式已经完全跟不上港口发展的需要，针对普通存在

的焦点、痛点问题，开展自动化综合技术改造，改变现有的作业模式，已刻不容缓，势在必行！通过自动化技术改造，状态检测等措施，降低职工劳动强度，改

善工作环境，提高生产效率，降低成本；在当前行业发展的大环境下，具有极大

的必要性和重要性。

一、项目背景：

1、由于干散货码头作业环境的复杂性，造成流程作业依赖人员操作确认的

项目多，人员劳动强度大，辅助作业占用时间多。主要包括机械设备定期润滑、

滚筒冬季作业冻料清理、环保喷淋设施管线开启关闭、现场重点部位温升检测等

辅助项目，点多线长，工作量大而繁琐，占用职工作业时间较长，影响其余工作

开展。

2、是人工成本持续增高，企业经营成本逐年上升。由于干散货码头作业的

工作劳动量大，强度高，风险高，现在年轻人员不愿意干，留不住。近几年招工，人员流失严重，基本上有学历的，年轻的人员没人从事这个岗位，文化低的人员

又不具备这个岗位需求。导致作业人员后被不足，人力缺乏。在这种工作模式下，后续人员补充面临很大的难题，而且人工成本不断上升，企业经营成本也不断加大。

二、问题分析及解决方案

利用自动控制技术，代替职工辅助作业，降低职工劳动强度。

1、建立自动润滑系统，实现自动精准润滑

针对人员定点定期进行进行设备润滑问题，我们设计加装自动润滑系统，采

用以太网通讯+数字网络化技术，实现自动润滑、手动润滑及远程遥控润滑自由

切换。改造1：设计电控单元，并将不同设备润滑点的给油量和循环间隔时间写

入PLC程序，利用PLC实现智能精确润滑。2、扩展以太网接口，编写上位（人

机界面）画面，在显示屏上能操控润滑系统所有动作过程。在触摸屏上能模拟显

示现场工作状况，显示每一个润滑点的给油状况，并在油路堵塞或现场润滑出现

故障时显示和报警。3、配合润滑管路沿线加装微型智能流量控制器，精确控制

润滑点的供油，并设置手动/自动切换功能，可实现远程或现场对故障油路进行

单独供油。通过改造，将原来需要人员爬上爬下的润滑作业变成一键远程操作，

彻底实现人机分离，打造安全作业环境，降低职工劳动强度；且提大大升润滑效率；不受流程作业影响，实现定时定量润滑。利用PLC实现润滑点精确设置给油

量和循环间隔时间，解决了人工操作中存在的少加、漏加、多加等人为加注不便、频繁操作的问题，保障设备平稳运行。

2、设计皮带机滚筒防冻料系统，保障设备本质安全

为解决冬季港口皮带机滚筒易冻料的问题，结合实际工况，我们分析滚筒冻

料成因和危害，设计一种由防冻液喷淋装置、自动控制系统和积料刮料装置等3

部分组成的滚筒防冻料系统。自动控制系统通过采集皮带运行数据，并进行逻辑

判断计算，能够在适当的时机控制防冻液喷淋装置工作，在滚筒运行表面均匀喷

洒防冻液，减少冻瘤的形成，并利用积料刮料装置对滚筒表面的积料冻矿进行实

时清理。自动控制系统借助时间继电器调整喷洒时间和喷洒时间间隔，有效节省

防冻液的使用。应用该系统可有效解决滚筒冻料问题，大幅降低人工清理冻料的

劳动强度，提高皮带机的作业效率和安全性。

3、设计自动喷淋系统，实现环保抑尘自动化

由于干散货码头的特殊性，环保一直重中之重，但是面对庞大的堆场，抑尘

除了遮盖另一个手段就是利用轨道梁水枪对货垛进行喷淋抑尘。以前需要喷淋时，需要人员到相应位置手动打开水阀进行喷淋，结束后再再关闭。皮带流程线路点多，线长给现场视人员造成很大的劳动负担，且容易出现漏点。我们通过改造，

在喷淋管路中加装电动控制阀，设计电控回路，将所有电动阀控制信号引入控制箱，加装PLC对电动阀进行控制；并开发小程序APP，编辑人机控制画面对现场

水枪进行编号，实现人员通过手机就可以对现场所有电动阀进行开、关控制。极

大的减轻了工作人员的负担，且保证了抑尘效果。

4、利用自动回传检测，代替人员现场点检

干散货码头流程设备众多，滚筒、托辊、减速箱等设备长期处在粉尘污染比

较严重的环境，外界的粉尘物可能进入轴承内部，造成轴承的损坏，且高负荷运

转摩擦会产生异常发热，进而导致粉尘暗燃、冒烟等隐患；现场敷设的电缆均存

放在电缆槽内，不仅不利于日常

检查，且由于电缆存在老化现象，接头发热、电缆外皮磨损甚至会引发火灾，如果不及时发现，会给流程设备安全运行带来巨大风险，职工往往采用触摸、红

外测温枪这两种模式进行检测，风险高、效率低、强度大并且很难查找问题的原因。通过在现场电缆槽及主要设备处敷设上万米测温光纤，通过近千个测温点及

连续光纤反映现场所有皮带电缆及重点设备的实时温度并将数据采集反馈，具有

连续分布测温、全时曲线分析关键点监测、声光报警等6大优点。操作人员无需

在室外逐台设备往复巡检测温，可远程实时监控现场设备运行温度，极大的降低

了职工的劳动强度，保障了设备的本质安全。