港口集裝箱堆場作業(yè)中，由于堆場內(nèi)堆放的集裝箱一般都是高低錯落的。在吊運集裝箱過程中，吊運的集裝箱與堆放在場地的集裝箱碰撞事故時有發(fā)生，造成集裝箱和貨物的損壞，甚至人身傷亡事故。這種由于司機操作失誤而發(fā)生的碰撞，會給碼頭帶來很大的經(jīng)濟損失和安全隱患。應用激光傳感器與PLC 相結(jié)合的堆場防撞系統(tǒng)，在作業(yè)過程中，隨著小車機構(gòu)的移動，吊機下方的堆場輪廓將會被激光傳感器實時掃描出來，包括每個Lane的集裝箱的堆碼高度，及集裝箱的堆碼位置。根據(jù)吊具及所吊集裝箱的位置計算其與本間位集裝箱的水平和垂直距離，當上述任一距離小于設(shè)定值時，PLC將會進行防撞計算，并介入控制系統(tǒng)對吊機起升機構(gòu)和小車機構(gòu)進行控制，從而避免碰撞事故。
本防撞系統(tǒng)包括2個激光傳感器，1臺防撞控制器。控制器的輸出接入吊機的主控系統(tǒng)，用于防撞的控制。其硬件系統(tǒng)的拓撲圖見圖1。
圖1 硬件系統(tǒng)拓撲圖
激光傳感器提供TCP通訊接口，防撞控制器與激光傳感器的通訊采用TCP協(xié)議，通訊線為普通直通網(wǎng)線。防撞控制器提供DP通訊接口，其與西門子主控系統(tǒng)通過ProfibusDP通訊。其通訊結(jié)構(gòu)圖見圖2。
傳感器上電后會啟動TCP服務，防撞控制器作為TCP客戶端連接掃描儀服務端。通訊方式采用請求-應答模式，客戶端發(fā)送讀取指令，掃描儀返回讀取結(jié)果。掃描儀與控制器的通訊鏈路采用100 M以太網(wǎng)。
圖2 通訊結(jié)構(gòu)示意圖
通過裝在吊具下方的激光傳感器，實時掃描堆場，獲取每列箱道的堆箱高度，再結(jié)合小車的位置和起升高度，智能地限制小車速度，從而實現(xiàn)防打保齡。
從表8中可以看出，西部礦業(yè)股份有限公司2013～2017 年的凈資產(chǎn)收益率分別為0.03、0.03、0.01、0.01、0.02，企業(yè)這五年的凈資產(chǎn)收益率的波動幅度較小，相較于2015與2016年，該企業(yè)資本獲取收益的能力有所提高。
利用2D激光傳感器可以準確實時地測量小車下方前后20 m范圍內(nèi)的地形情況。通過掃描儀反饋的距離信息，控制器可以快速計算出小車下方的箱區(qū)高度及位置。該信息不僅可以用于吊具的防撞控制，同時也能夠?qū)ο鋮^(qū)的堆箱情況進行實時顯示。圖3為掃描儀獲取的堆場箱區(qū)情況示意圖。
圖3 掃描儀輪廓掃描示意圖
由于掃描儀的有效距離有限，所以掃描的箱區(qū)輪廓范圍會受到小車位置及起重機本身的跨度影響，在起重機跨度較大的情況下；箱區(qū)的輪廓會隨著小車的位置實時更新，更新周期為40 ms。
在獲取到小車下方的堆場地形后，這些地形數(shù)據(jù)將被用來作為防撞保護區(qū)的設(shè)定，在保護區(qū)小車方向及起升方向都會設(shè)定減速、慢速及停止區(qū)，從而實現(xiàn)檢測防撞及防撞保護的減速停車功能。
3.2.1 區(qū)域設(shè)置
防撞保護主要分為三級區(qū)域，分別為減速區(qū)、慢速區(qū)及停止區(qū)。區(qū)域設(shè)置見圖4。
圖4 區(qū)域設(shè)置示意圖
圖4中限制區(qū)長度L1、L2、L3、H1、H2、H3、H4可根據(jù)實際測試情況進行設(shè)置。減速區(qū)減速過程為勻加速度運動，目的是為了防止在減速過程中引起吊具搖晃而發(fā)生碰撞。區(qū)域的詳細說明見表1。
表1 區(qū)域設(shè)置說明
區(qū)域小車方向起升方向A停止區(qū) 全速區(qū)B低速區(qū)全速區(qū)C減速區(qū)全速區(qū)D全速區(qū)停止區(qū)E全速區(qū)低速區(qū)F全速區(qū)減速區(qū)
3.2.2 箱區(qū)保護
圖5示出相鄰兩臺機組的空冷島布置，單臺機組包括6排，每排5個冷卻單元。每排3個冷卻單元為順流，2個冷卻單元為逆流。每個冷卻單元配置一臺功率76 kW的凝汽器冷卻風機，每臺機組共配置30臺冷卻風機。
箱區(qū)保護功能主要目的在于在吊具運動過程中，防止吊具前后撞到箱堆及在吊具下放過程中出現(xiàn)掛箱或以較高速度著箱的情況。具體設(shè)置如下：
(1)小車在水平運動方向設(shè)置減速區(qū)、低速區(qū)和停止區(qū)，用以防止吊具及吊箱在水平運動過程中，當起升高度沒有超過運動路線上擺放的箱子時發(fā)生碰撞。吊具及吊箱在水平運動過程中，當起升高度超過運動路線上擺放的箱子高度加上一定安全距離后，小車即可獲得最大速度，小車在遠離目標箱時不受減速區(qū)和低速區(qū)的限制[1]。
分析表5得知：魏都區(qū)48.07平方千米的建成區(qū)內(nèi)有18.34平方千米的綠地，東城區(qū)29.2平方千米的建成區(qū)內(nèi)有11.3平方千米綠地，建安區(qū)25.73平方千米的建成區(qū)內(nèi)有7.1平方千米綠地，高新區(qū)20.26平方千米的建成區(qū)內(nèi)有4.2平方千米綠地，高新區(qū)的建成區(qū)綠地是最少的。高新區(qū)面積最小、建成區(qū)綠地面積以及公園個數(shù)最少。魏都區(qū)由于建成時間較早，公園個數(shù)最多，綠地面積最大。
(2)小車在1～2層設(shè)置半速區(qū)?？盏蹙呋虻跸涞撞吭? m以下，小車水平方向速度最大只有50%全速，防止吊具及吊箱在1～2層時擺動幅度過大發(fā)生碰撞[1]。
⑥新情況、新問題的出現(xiàn)。如冰凍災害問題。冰凍等極端天氣條件下，金屬管容易發(fā)生爆管現(xiàn)象。據(jù)本次調(diào)研的廣西、貴州等省、自治區(qū)有關(guān)縣市反映，2008年冰凍災害發(fā)生時，大量供水工程的輸配水金屬管道都因凍裂而報廢，但同一地區(qū)采用PE管道作為輸配水管道的工程，管道凍裂現(xiàn)象較少。
(3)起升在垂直運動方向設(shè)置減速區(qū)、低速區(qū)和停止區(qū)，以防止吊具或吊箱在下放過程中，由于下放速度過快而發(fā)生掛箱及砸箱。
(4)掛箱保護。避免空吊具或所吊箱偏離目標下放時刮碰相鄰箱箱角而導致碰撞。
3.2.3 鞍梁保護
小車在水平方向運動過程中，若起升高度低于鞍梁高度加上一定距離時，小車將按箱區(qū)保護功能中設(shè)置的水平限制區(qū)域進行減速及停止動作。
起升在垂直方向運動過程中，若小車位置位于鞍梁區(qū)域時，起升將按箱區(qū)保護功能中設(shè)置的垂直限制區(qū)域進行減速及停止動作，一旦起升到達停止區(qū)域后停止命令將一直保持，禁止起升繼續(xù)下放。
3.2.4 車道保護
(1)小車在拖車道邊緣設(shè)置減速區(qū)、低速區(qū)和停止區(qū)，以防止吊具及吊箱與拖車及車上的箱子相碰撞。
調(diào)查問卷分別以上述5項天際線特征要素為評價出發(fā)點，在每一項特征要素的評價中，——分隔羅列A-G段的天際線特征圖像（以圖6～10為基礎(chǔ)，將A至G段運用繪圖軟件分隔開），從而得到每項特征下各分段天際線的評價結(jié)果。例如，調(diào)查問卷中關(guān)于“天際線整體形狀”的評價，是將“天際線整體形狀”的特征圖像分段后——羅列，要求受訪人分別對A段、B段……至G段的天際線進行整體形狀方面的評價。調(diào)查問卷共涉及5項特征及7段天際線，因此細分為35個評價項。
在對《老子》有了越來越多的研究之后，王慶節(jié)提供了一個新的視域。他從“物”(存在體)、“物論”切入，通過對老子哲學與海德格爾哲學的比較研究，提出了這樣一個問題：“存在著一個老子的‘物論’嗎？”③據(jù)王慶節(jié)的分析，“物論”是存在的，其論說自有合理的一面。這里暫且將“物論”擱置，只看“物”，《老子》的確十分強調(diào)“物”。王弼本《老子》中“物”出現(xiàn)了37次，筆者認為其“物”指存在體，但是其外延超過了許慎、顧野王所劃定的范圍。
(2)起升在車道下放過程中設(shè)置減速區(qū)、低速區(qū)和停止區(qū)，以防止吊具或吊箱在下放過程中，由于下放速度過快而砸到拖車駕駛室及車上的箱子。
左小龍跨在摩托車上，目光迥然，神情堅定，包括泥巴在內(nèi)的所有人都詫異的看著如同雕塑一般的左小龍，一時沒有了言語。
掃描儀精度設(shè)置為0.166 7°，理論上掃描儀在距離為20 m左右時的檢測精度為5 cm左右，加上掃描儀本身的測量誤差12 mm，最終在20 m距離時的測量誤差為5～6 cm。
影響檢測精度的另一個重要因素來自于掃描儀的安裝誤差，理論上掃描儀的安裝要求與水平面垂直，小車方向上其掃描方向需與小車運行軌跡平行。但在實際安裝時會存在安裝誤差。在實際應用中，由于測量工具及測量手段有限，在反復調(diào)整掃描儀安裝角度后可以將檢測精度控制在10 cm以內(nèi)。若要提高檢測精度，則需要更換更高精度的掃描儀，或者改善測量手段，從而提高掃描儀安裝精度。
圖1中，虛線框中是運行時驗證的監(jiān)控器單元，監(jiān)控器由系統(tǒng)模型和屬性自動機的乘積來表示，其中，系統(tǒng)模型由HMM表示，屬性自動機由DFA表示.監(jiān)控器的輸入是運行時系統(tǒng)的觀測序列和系統(tǒng)安全性的閾值Pth，監(jiān)控器輸出是當前系統(tǒng)滿足安全性的概率，當系統(tǒng)安全性概率低于閾值時，輸出反例.系統(tǒng)模型的構(gòu)造可以來自于系統(tǒng)設(shè)計模型[9]，或通過領(lǐng)域?qū)＜抑付ㄏ到y(tǒng)狀態(tài)以及狀態(tài)的觀測值，然后模擬系統(tǒng)運行獲取系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)并學習一個系統(tǒng)模型[10].系統(tǒng)的安全屬性采用線性時序邏輯描述，使用DFA來識別安全屬性的否定也就是識別系統(tǒng)運行中違反安全性的有限前綴.
3.創(chuàng)新服務方式，推行風險提示。待條件成熟后，以“互聯(lián)網(wǎng)+稅務”和大數(shù)據(jù)應用為依托，在納稅人通過互聯(lián)網(wǎng)正式進行年度納稅申報前，利用稅務登記信息、納稅申報信息、財務會計信息、備案資料信息、第三方涉稅信息等內(nèi)在規(guī)律和聯(lián)系，對稅款計算的邏輯性、申報數(shù)據(jù)的合理性、稅收與財務指標關(guān)聯(lián)性等提供風險提示服務，幫助納稅人正確理解稅收政策，減少納稅風險。
防撞系統(tǒng)的故障主要包括掃描儀故障及PLC通訊故障，所有故障均接入西門子主控系統(tǒng)，并在中控控制臺進行故障顯示。具體故障及處理方法如下：
(1)左/右掃描儀鏡頭污染故障。掃描儀鏡頭污染故障主要是因為掃描儀鏡頭上有灰塵堆積或油漬，導致掃描儀無法正常運行而報出的故障，處理此故障只需擦拭掃描儀鏡頭即可解決。
(2) 左/右掃描儀通訊故障。通訊故障是掃描儀與貝加萊PLC的通訊出現(xiàn)問題導致的，解決該故障需要查看掃描儀與PLC的網(wǎng)絡(luò)連接是否正常。
(3)Profibus通訊故障。Profibus通訊故障是貝加萊PLC與西門子PLC的通訊故障，需檢查PLC之間的DP通訊。
防撞功能的實現(xiàn)離不開可編程邏輯控制器的支持。本系統(tǒng)采用的防撞控制器，其特點是結(jié)構(gòu)小巧，功能全面，支持多語言混編，且具備友好的集成開發(fā)環(huán)境。防撞程序使用ST語言及C語言編寫，其中主體程序完全由C語言編寫完成，程序靈活性高，可讀性強。
將防撞程序封裝成功能塊不僅可以實現(xiàn)程序的模塊化及提高程序的擴展性，同時還有利于開發(fā)人員進行二次開發(fā)。防撞程序的主體部分被封裝成3個功能塊，分別為輪廓獲取功能塊、防撞功能塊及三角板檢測功能塊。各功能塊提供明確的輸入與輸出變量及配置參數(shù)。開發(fā)人員可以簡潔明了地利用防撞庫進行外圍程序的完善及二次開發(fā)。
配置文件以標準的XML文件格式保存每一個配置參數(shù)，可實現(xiàn)配置參數(shù)的有效保存及上電加載。同時，配置文件也具備了一個標準的對外接口，可以方便地與第三方軟件進行對接，方便了系統(tǒng)成熟后的調(diào)試工作，無需打開工程即可修改配置參數(shù)。
利用防撞程序的對外接口可以方便實現(xiàn)防撞狀態(tài)的實時顯示及故障報警。防撞程序的對外接口可以兼容觸摸屏及上位機軟件，利用觸摸屏及上位機的組態(tài)功能，可以方便地實現(xiàn)防撞的顯示界面制作及運行。
防撞控制器本身提供界面的制作與顯示，在沒有顯示設(shè)備的情況下可以通過VNC連接到顯示界面。利用PLC制作的界面與程序的內(nèi)部變量相關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)程序參數(shù)的實時配置與修改。在實際調(diào)試過程中，不僅可以通過界面進行參數(shù)的配置與修改，同時還能通過形象生動的畫面，反應程序運行的結(jié)果及系統(tǒng)的狀態(tài)。
通過界面的數(shù)據(jù)顯示及動畫，調(diào)試人員可以輕松地評估程序的運行狀態(tài)及功能效果，同時也為調(diào)試人員提供了一個良好的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的通道，在實際調(diào)試過程中將會給調(diào)試人員帶來極大的幫助。
系統(tǒng)提供管理員及操作員2種界面操作權(quán)限。管理員權(quán)限可以查看及切換界面，操作員權(quán)限則只能查看界面。對于參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)還會提供登錄保護，只有在用戶登錄后才能修改及保存參數(shù)配置，否則無法修改參數(shù)，有效防止誤操作及未授權(quán)的操作。
整個防撞程序的編寫使用的是ST及C語言，其中僅讀取掃描儀部分程序是通過ST實現(xiàn)，其他功能均由C語言編寫實現(xiàn)。這就使得防撞程序具備了良好的靈活性與可移植性，可以方便地將其移植到任何可以運行C程序的平臺上，只需要該平臺提供相應的通訊接口即可。相比于傳統(tǒng)的梯形圖形式的程序，C語言編寫的程序簡潔明了、可讀性高，處理數(shù)據(jù)的能力靈活多變。
就說五天前那回事吧：丈母娘因女兒愛吃狗肉，湊巧有鄰居家殺狗，便買了二斤給他們送來。待丈母娘走后，老婆一心想讓他感恩于丈母娘疼愛他們的這份心，便夸她娘心眼兒好，以便使他想到：丈母娘好，媳婦便差不了，以后也好圍繞她的指揮棒轉(zhuǎn)。沒想到他一時粗心，未加思考，竟隨著老婆的話茬也夸起自己父母來，結(jié)果兩口子又吵了個天翻地覆。
本集裝箱防撞系統(tǒng)已在曹妃甸港集裝箱碼頭進行一系列測試，結(jié)果表明該防撞方法實現(xiàn)簡單、價格成本適中、可擴展性強、功能強大，系統(tǒng)切實可行，可達到預期目標，從而驗證了利用激光掃描儀實現(xiàn)系統(tǒng)防撞的可行性和安全性。
參 考 文 獻
[1] 王飛，周強，柳廣良，等. 輪胎吊裝卸作業(yè)防撞箱系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].港口裝卸,2016(3):12-15.
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