场桥受电弓保护程序优化
孙晓东
（大连集发港口技术服务有限公司，辽宁大连，116601）
摘要：为提高场桥在滑触线区域运行的安全性，解决场桥受电弓与滑触线发生碰撞的问题，对场桥受电弓保护程序进行优化。优化受电弓检测及大车运行保护程序，增加受电弓自检、互检功能；优化司机室内受电弓状态指示灯控制程序，提高受电弓收放指示灯的指示准确性，从而保证司机可以准确知悉受电弓实际收放状态。经优化后，场桥受电弓与滑触线碰撞故障未再发生，从而有效提高场桥使用率和集装箱码头作业效率。
关键词：港口；场桥；受电弓；滑触线；保护程序优化
0 引 言
随着绿色港口建设进程的推进，大连集装箱码头有限公司在购置8台市电场桥的基础上，又完成18台场桥的“油改电”改造。市电场桥和“油改电”场桥使用受电弓作为场桥取电装置，受电弓要搭载在直流滑触线上，才能为场桥提供电能。经过几年的使用，市电场桥和“油改电”场桥凭借其低能耗、低排放的优势，已经成为大连集装箱码头堆场作业的主力设备。但随着使用时间的增加，场桥受电弓与滑触线发生碰撞的故障时有发生，造成较大的经济损失。修复受损场桥需要的时间较长，导致受损场桥需长时间停机进行维修。此情况严重影响场桥的使用效率，造成堆场作业场桥数量不足。
1 原因分析
通过查看设备监控系统，发现此类故障发生的原因主要有以下2个方面：一是在场桥完成转场后进入目标街区过程中，由于受电弓没有收回，受电弓与滑触线发生碰撞；二是司机室内的受电弓收放状态指示灯指示的受电弓收弓状态与受电弓实际收放状态不一致，导致司机对受电弓实际收放状态发生误判，造成司机在进场侧受电弓处于伸出的状态下仍然向滑触线街区内行驶大车，致使场桥受电弓与滑触线发生碰撞。
1.1 硬件原因
发生受电弓与滑触线碰撞的场桥的进场侧受电弓收弓限位的工作状态不稳定，收弓限位处于时好时坏状态。在故障发生时，此限位一直处于故障状态，即此限位控制的受电弓实际处于放弓状态，但此限位又误将其控制的受电弓指示为收弓状态，导致场桥在进场过程中处于放弓状态的受电弓与滑触线发生碰撞，造成受电弓损坏。
1.2 软件原因
对受电弓和大车机构控制程序进行排查，发现在场桥受电弓控制程序中缺失受电弓限位和受电弓异常收放状态检测功能、大车运行保护功能。
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当单个受电弓收弓、放弓限位处于异常状态时，控制程序未能限制大车运行操作，使得司机在受电弓限位异常时可以运行大车。
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由于没有针对同一侧（电气室侧或柴油机侧）2个受电弓（正极受电弓和负极受电弓）相同收弓限位和放弓限位一致性的检测程序，在同侧受电弓实际状态不一致时，发生无故障输出的情况。同时，在受电弓异常状态下，控制保护程序无法限制场桥各个机构的运行。
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司机室内的收放弓指示灯在受电弓状态异常时，仍指示受电弓收放状态正常，对司机进行错误引导。
2 解决方案
2.1 硬件方面
在设备维保时，进一步加强对场桥受电弓机构机械、电气机构的动态检测和维保工作，保证受电弓机械机构运行灵活、行程到位，电气机构运行可靠，电气元件处于正常状态，避免因受电弓自身机械功能和电气功能的失效导致受电弓与滑触线发生碰撞。
2.2 软件方面
2.2.1 增加受电弓自检功能
在受电弓控制程序中，增加单个受电弓收弓限位和放弓限位的检测程序。当单个受电弓收弓限位和放弓限位处于同一状态时，控制程序输出故障点，限制大车、转场机构运行。修改后的受电弓自检程序截图见图1。
2.2.2 增加受电弓互检功能
在受电弓控制程序中，增加同侧2个受电弓相同限位的互检程序。同侧受电弓相同功能限位状态须保持一致，若状态不一致，控制程序输出故障点，限制大车、转场机构运行。修改后的受电弓互检程序截图见图2。
2.2.3 司机室受电弓状态指示灯优化
在指示灯控制程序中，增加受电弓收弓、放弓状态的互锁程序，避免限位故障时司机室指示灯错误指示受电弓状态，对司机操作产生误导。修改后的司机室指示灯程序截图见图3。
3 优化效果
场桥受电弓保护程序经优化后，场桥受电弓与滑触线碰撞事故基本未再发生，从而提高场桥使用效率。
3.1 经济效益
经统计，程序未优化前，每年受电弓因保护程序缺陷与滑触线发生碰撞事故的次数约有3次，维修费用约30万元。受电弓保护程序经优化后，每年30万元的维修费用得到节省。
3.2 提高码头作业效率
程序经优化后，受电弓与滑触线碰撞事故基本未再发生，有效节约维修场桥受电弓和滑触线的时间，从而提高场桥使用效率和码头作业效率。
相关引用：港口科技微信公众号
