翻车机远程控制系统在港口集控中的应用

翻车机远程控制系统在港口集控中的应用

冯春春

国能（天津）港务有限责任公司 天津 300450

摘要：在21世纪的港口行业发展中，随着自动化程度的不断提升与广泛使用，生产效率与作业需求持续提高。智慧港口理念为目前港口行业发展的必然趋势，各项基础设施的集控是必不可少的步骤，作为煤炭港口里煤炭主要来源的火车运输方式，为保障安全与方便监护，一般将翻车机操作室安放于翻车机附近。而作为现代化港口行业的生产需求，都逐渐将翻车机的相关操作迁移至中控室形成集控。为此，本文就针对翻车机远程控制系统在港口集控中的应用展开探析。

关键词：翻车机远程控制系统；港口集控；应用；

导言：

翻车机是一种高效率的大型机械化卸车设备，已广泛使用在冶金、发电、化工及港口等大型企业的贮料场中。翻车机是装卸系统中最复杂、最关键的设备之一，其健康状况直接影响系统作业效率的高低，是大型物料场尤其是大型港口的瓶颈设备。以现代化设施设备为基础，如何促进整个港口集控化是一个不可忽略的难题，在简单将其整合的基础上，如何重新考虑各项配套系统的定义与融合的方式方法也亟待解决。本文对集控翻车机远控系统及相应的翻堆线作业平台的应用方式提供一种新型的思路。

1 翻车机远程控制系统在港口集控中的应用现状

1.1 项目概况

双车翻车机是适用于大型火力发电厂、港口等用于翻卸各种准轨铁路敞车运载的煤炭、矿石及其他散装物料的大型翻卸设备。由于其翻卸效率高的特性，在国内被越来越多的电厂和港口采用。为此，我港区煤码头翻车机系统包含4套卸车能力为4000 t/h的“C”型转子式双车翻车机，正常为不解列作业，工程建成后能满足年4500万吨煤的卸车需求。

1.2 翻车机控制室控制

对于原有的翻车机控制室的控制模式，我港区是四套翻车机，每台翻车机系统配有一个翻控室，共有四个翻车机控制室。对翻车机所有的操作拨车、定位车控制、翻车机控制、靠车板、压车梁等的各项控制终端均位于此处。通过建立上位机控制画面、视频监控系统、轨道衡系统和引入管理系统等，实现整套翻车操作的流程，与中控通过对讲机系统和管理系统沟通，配合全场进行翻堆线工艺的实现。

1.3 翻车机远程控制

作为翻车机远程控制系统，在保证翻车机现场控制工艺同样全部满足的前提下，将翻车机的控制部分迁移至远程的集控室，保留现场的平台巡视进行监护。通过处理后的上位机控制画面、增添后的视频监控系统、轨道衡系统和管理系统等，对翻车机的控制实现全面的保障，在保证现场翻车机控制室的控制优先级的前提下，实现了翻车机的远程控制。将翻车机司机迁移至集控室，改善了现场人员的作业条件，提高了问题处理的响应速度，降低了通讯引起问题的可能性。

1.4 对比

两种控制模式的对比如表1。

表1两种控制模式对比

由表1比较可知：翻车机远程控制系统在保障原有翻车机功能的前提下，能为操控人员的使用提供更方便的途径，更能在集控模式下与各方的拓展开发提供基础。

2 翻车机远程控制系统在港口集控中的设计思路

根据项目的实际情况，在原有翻车机控制设备系统的基础上，通过增加翻车机远程控制系统的实施方案。在原翻车机控制系统的下，通过增加相关设备和改动PLC程序，将设备操作控制权限由现场的翻车机控制室转移至集控翻车机远程控制平台，在对原翻车机硬件设备不进行大的改动的情况下，在集控室新增一套PLC设备对原有翻车机控制逻辑与信号进行交互处理，并根据翻车机远程控制调研所提的相关需求，通过改动PLC程序，增添对应逻辑判断程序，最终简化翻车机司机操作，通过设备的集中控制方便了翻车机司机远程监护，提高翻车机司机信息转化与作业效率。在翻车机远程控制系统通过与各辅助软件的数据交互实现上位机控制画面、视频监控、轨道衡、车厢范围的监护与控制，通过实际生产需求，简化与集中翻车机生产作业必须项，在保障生产稳定的前提下提高作业效率。

3 翻车机远程控制系统在港口集控中的应用功能

通过保留现有翻车机控制室的设备和功能，保留翻车机控制室对翻车机系统各项控制功能的基础上，在集控室新增四套设备终端（对应4套翻车机而言），用于控制、监视翻车机系统各项状态动作，实现翻车机系统在集控室的集中操作。保留了翻车机控制室的操作功能，设备处于备用状态，为机侧检修、特殊作业情况提供便利，同时实现集控操作功能，达到集中控制的要求。该方式依托现有翻车机系统各类控制设备及软件为基础，避免过多硬件增加和软件开发，通过数据通讯、硬线连锁、增加监控和操作设备，以及相关软硬件等实现。

3.1 PLC程序与画面

基于翻车机在中控室远程控制的需求，通过修改和移植翻车机系统PLC配置、控制程序以及上位机画面实现HMI画面与控制系统的应用。在集控室机房增加一套翻车机远程控制系统的PLC设备，与四套原翻车机系统进行通讯与控制，并读取集控室翻车机远程控制相关硬件点位信号。

3.2 ITV视频监控系统

为保障实现中控室远程控制后的安全，在翻车机相关位置增加用于观察翻车机系统作业、铁路空重车、翻车机控制室、定位车、推车机等相关场所作业和安防控制点，因此在翻车机已有监控系统的基础上，增加了相应的摄像头。实现在集控室远控工位上实时显示更加全面的翻车机生产作业及安防实时监控功能。

3.3轨道衡系统

轨道衡系统作为列车计量的重要依据，在原系统中已为每台翻车机设置独立的空、重车轨道衡控制系统、服务器和工控机，并与管理网相连。翻车机系统在集控室实现远控，在集控室设置轨道衡显示操作终端（终端设置在翻车机远控工位上），采用翻控室内工控机对轨道衡数据采集处理；通过网络将称重数据，传送至管理网服务器，以实现集控室轨道衡远程控制操作，可在集控室远程完成过衡的计量和监管工作。

4 翻车机远程控制系统在港口集控中的测试与应用

根据设计思路结合现场实际情况，在集控室增加翻车机远控系统相关操作工位，完成现场施工，在使用过程中进行了多次实际测试与修改，发现有益效果有以下几点：一翻车机远程控制系统能够远程监控生产设备程序及画面的技术，实现翻车机系统的远程调试及监控，极大的节省了维护费用，降低人员调配难度，可轻松找到设备停机的问题所在，通过远程指导将问题解决；二翻车机远程控制系统采用工业级控制设备，采用BCNet-R系列工业远程通讯网关，具备3G/4G、WiFi和有线宽带等多种互联网接入方式，能够在异地之间建立安全通讯链路，为设备远程维护、信息化管理提供了安全可靠的数据服务。三根据原定的设计方式与实际生产要求，对于翻车机远控系统在集控中的位置未体现，在后期与管控系统更进一步深入拓展，与堆料的无人化作业进行结合，实现翻堆线的整体操作，从而实现卸车整体流程全自动化的目的，提高港口流程作业模式的智能化程度。

结语：

综上可知，本文主要分析了翻车机远程控制系统在港口集控中的应用现状，并详细探讨翻车机远程控制系统在港口集控中的设计思路与应用功能，最后研究了翻车机远程控制系统在港口集控中的测试与应用。总之翻车机远程控制系统基于原有的翻车机系统进行开发，在保持翻车机控制系统的优势下，相较原翻车机控制系统，即能减少现场人员投入，方便维护。又能提高集控能力，为港口整体集控与智能化港口建设提供基础。

参考文献：

[1]李兴安.翻车机控制系统技术的应用[J].2017.

[2]于重梁.一种翻车机远程控制系统[J].2019.

[3]陈浩，郑立凯.翻车机远程控制系统在港口集控中的应用[J].2017.