引言

隨著近年來國內貨物運輸行業(yè)以及國際貿(mào)易的發(fā)展,集裝箱運輸成為目前碼頭主要的運輸方式之一,專業(yè)化的集裝箱也是未來碼頭主要的發(fā)展趨勢。天津港經(jīng)過多年的設施建設,其自動化程度顯著提升,天津集裝箱碼頭迎來了新的發(fā)展機遇。通過加大設備投資,改善工作條件以及增加大型的起重機設備,使集裝箱數(shù)量顯著提升,在提高效率的同時降低了設備故障概率。通過現(xiàn)場作業(yè)管理能夠有效控制安全事故的發(fā)生,根據(jù)碼頭作業(yè)情況,經(jīng)過多年研究,專門針對集裝箱起重設備研發(fā)了遠程監(jiān)控系統(tǒng),即CMS系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)碼頭自動化控制,有效防止安全生產(chǎn)事故的發(fā)生,提高現(xiàn)場作業(yè)管理效率。通過對該碼頭起重設備的監(jiān)控以及設備運行管理,能夠實現(xiàn)CMS系統(tǒng)遠程監(jiān)控功能。

1CMS監(jiān)控系統(tǒng)原理

CMS遠程監(jiān)控器系統(tǒng)是大型設備主要監(jiān)控系統(tǒng)之一,該系統(tǒng)是否能夠實現(xiàn)功能,需要依靠先進的技術結合現(xiàn)場監(jiān)控軟件的實際情況。在大型起重設備的監(jiān)控系統(tǒng)中,需要實現(xiàn)虛擬仿真技術與通信技術的互相配合,打破傳統(tǒng)管理軟件的局限,進一步實現(xiàn)監(jiān)控和管理的一體化功能。通過良好的數(shù)據(jù)管理功能和先進的數(shù)據(jù)處理技術,實現(xiàn)大型起重設備的遠程監(jiān)控功能。在設計過程中,需要根據(jù)工作運行環(huán)境的差異進行個性化設置,在生產(chǎn)管理和自動化過程中,作業(yè)人員能夠直觀了解當前設備的運行情況及維護狀態(tài),以更好地為企業(yè)提供服務。該系統(tǒng)利用仿真技術采集機械故障、運行狀態(tài)、維護狀態(tài)操作等多種信息,并利用HMI技術通過無線網(wǎng)更為直觀地體現(xiàn)在顯示屏中,達到實時監(jiān)控的目的。同時,該系統(tǒng)由本地系統(tǒng)和遠程系統(tǒng)共同構成,本地系統(tǒng)包括遠程CMS、司機房CMS、電氣房CMS、終端CMS等,能夠通過客戶端提供功能。

港口大型設備可編程控制系統(tǒng)組成如圖1所示。監(jiān)控系統(tǒng)原理結構如圖2所示,從圖中可以發(fā)現(xiàn),從裝卸設備、可編程控制的軟件中采集數(shù)據(jù),經(jīng)過轉發(fā),由遠程服務器接收相應數(shù)據(jù)并使這些數(shù)據(jù)進入遠程監(jiān)控系統(tǒng)中,用戶可通過服務器對這些數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控,而遠程用戶也可利用網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控,這一過程實際上就是數(shù)據(jù)通信。

2CMS監(jiān)控系統(tǒng)功能

2.1實時監(jiān)控

在集裝箱公司作業(yè)和生產(chǎn)中應用CMS系統(tǒng),實時監(jiān)控能夠起到關鍵作用,也是集裝箱公司大型起重設備監(jiān)控的核心部位,實時監(jiān)控涵蓋集裝箱業(yè)務中的起升、大車、小車、吊具等系統(tǒng)。通過對CMS系統(tǒng)的實時監(jiān)控,能夠對碼頭裝卸、電氣系統(tǒng)元件進行有效監(jiān)控。通過模擬仿真的形式,詳細顯示碼頭作業(yè)情況,便于工作人員的現(xiàn)場管理,并通過實時監(jiān)控對現(xiàn)場作業(yè)、多種設備運行情況進行監(jiān)視,比如電氣位置、電流、電壓、速度、風機等,更加直觀地完成控制和管理,以防出現(xiàn)安全隱患。

2.2故障的收集處理

利用CMS遠程監(jiān)控系統(tǒng),能夠準確顯示故障發(fā)生位置、時間以及具體內容,同時能夠通過可編程控制軟件,查看相應的故障程序,實現(xiàn)故障列表功能,工作人員可通過列表查詢故障發(fā)生的內容、時間、類型,便于對設備進行管理。

2.3故障跟蹤

通過設計CMS遠程監(jiān)控系統(tǒng),能夠儲存故障模擬量以及開關量等數(shù)據(jù),通過波形圖顯示,將其作為現(xiàn)場管理、故障排除、分析等參考依據(jù)。

2.4維護保養(yǎng)功能

利用該系統(tǒng)能夠通過客戶預設,完成相應設備的維修保養(yǎng)提醒,還可以通過設定記錄及設備保養(yǎng)周期的比較,對用戶設置定期設備維護保養(yǎng)提醒。該系統(tǒng)還能夠設置開放接口,便于客戶增加設備和一些易損壞原部件的維護保養(yǎng),設置相應標準值預警操作,提供部件更新功能,可查看每次更換后的使用情況并編輯記錄日志。

3CMS監(jiān)控系統(tǒng)建立原則

以天津某集裝箱碼頭公司作為研究對象,根據(jù)該公司的設備情況,設立CMS系統(tǒng),通過數(shù)據(jù)共享,為設備管理提供重要的數(shù)據(jù)基礎,解決了當前人力維修操作效率較低的問題,提高了企業(yè)的整體效益,并且能夠為企業(yè)制定決策提供重要的數(shù)據(jù)參考。通過研究,目前針對該公司的機械設備管理,CMS遠程監(jiān)控系統(tǒng)在設立時需要符合下列原則:

3.1兼容性

兼容性實際上是指CMS系統(tǒng)在公司系統(tǒng)建設中具有良好的兼容性,能夠兼容公司目前所使用的自動化控制系統(tǒng),在CMS系統(tǒng)建設時不會破壞原有的管理系統(tǒng),并從一定程度

上充分利用原有系統(tǒng)的數(shù)據(jù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,提供更加準確的信息,為企業(yè)決策制定提供支持。

3.2規(guī)范性

天津某集裝箱碼頭公司的CMS系統(tǒng),在設計過程中需要以IS09000標準作為原則,通過企業(yè)管理總結經(jīng)驗,進一步建立完善的設備運行信息和管理制度,通過設備信息規(guī)范化提升企業(yè)的管理水平。

3.3創(chuàng)新性

在設立CMS系統(tǒng)時應當具備一定的創(chuàng)新性,在當前管理思想前提下,能夠有效梳理企業(yè)管理流程,達到優(yōu)勢互補,通過管理方式和思想的創(chuàng)新,進一步提升企業(yè)整體管理水平。

3.4應用性

需要考慮該系統(tǒng)的應用性,良好的人機界面能夠提供人性化服務,為工作人員創(chuàng)造操作簡單、實用性強的操作環(huán)境。

3.5可拓展性

需要考慮系統(tǒng)可拓展性問題,為后續(xù)系統(tǒng)升級提供便捷,始終保持先進性,能夠應對未來不同操作需求和復雜環(huán)境的變化。

4CMS監(jiān)控系統(tǒng)應用意義

圖3為CMS系統(tǒng)的網(wǎng)絡布設結構圖。該系統(tǒng)應用了無線網(wǎng)絡技術、S0L數(shù)據(jù)庫技術以及可編程控制信息傳輸技術。隨著這些技術的不斷完善與發(fā)展,CMS遠程監(jiān)控系統(tǒng)能夠得以實現(xiàn)。從系統(tǒng)的設計意義上來看,實現(xiàn)集裝箱生產(chǎn)的實時監(jiān)控,利用GPS能夠提供大車的實時位置信息,以及CMS監(jiān)控系統(tǒng)提供的場地箱區(qū)信息、設備本身信息以及實時監(jiān)控到各個設備的準確位置。在作業(yè)過程中能夠快速了解當前正在吊裝哪些集裝箱,提高監(jiān)控實時性,在最快的時間內了解現(xiàn)場作業(yè)情況,及時制止錯誤作業(yè)的發(fā)生。其次,能夠實現(xiàn)工單管理的智能化,由于采用了S0L數(shù)據(jù)庫用于信息儲存,便于實現(xiàn)資產(chǎn)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息共享,利用CMS數(shù)據(jù)實時信息生成故障實施工單,利用動態(tài)設備運行和作業(yè)量統(tǒng)計生成相應的維修保單,實現(xiàn)設備的動態(tài)化管理,改變過去僅依靠人力管理設備的理念,使得現(xiàn)代設備管理更具科學化。具有WEB互聯(lián)網(wǎng)瀏覽功能,同時利用異地遠程監(jiān)控實現(xiàn)WEB網(wǎng)絡瀏覽,能夠使所有用戶看到目前設備的運行狀態(tài),還可通過遠程局域網(wǎng)便于異地開展設備監(jiān)控和相應的技術支持。當系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)故障報警時,能夠準確給出故障點,便于分析故障,縮短故障時間。該系統(tǒng)同生產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)無線網(wǎng)共用,利用無線網(wǎng)絡技術,能夠減少在傳輸過程中產(chǎn)生的信息量,生產(chǎn)系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡通信量達30M,因此共網(wǎng)使用對于生產(chǎn)系統(tǒng)影響不大,解決了網(wǎng)橋間的融合通信問題,整合了企業(yè)在管理過程中的業(yè)務流程,減輕設備工作量,不斷提高企業(yè)的設備管理水平,提高設備利用效率:更好地規(guī)范企業(yè)管理以及提高信息化水平,降低生產(chǎn)成本,提高勞動效率,進一步提升企業(yè)在市場中的核心競爭力。

5結語

總而言之,將CMS監(jiān)控系統(tǒng)應用于天津某集裝箱碼頭公司,能夠提升碼頭的作業(yè)效率,并實現(xiàn)碼頭設備的自動化管理,為其他港口的碼頭設備管理提供參考。