還在人工巡檢？你out了！

小圈說：冷藏集裝箱作為碼頭的特殊貨種，需要精心“呵護”。本文主要闡述當前國內(nèi)港口在冷藏箱監(jiān)控方面采取的方式方法，人工監(jiān)控的劣勢，和今后適宜在港口運用的遠程監(jiān)控方式及應(yīng)用指南。

冷藏集裝箱近年來在國際間集裝箱運輸發(fā)展中取得了較大的進展，在我國海上遠洋冷藏運輸中，冷藏集裝箱已取代了冷藏船，占有大約三分之二以上的冷藏運輸任務(wù)。作為接卸集裝箱和冷藏集裝箱的碼頭為了降低人工成本、保證作業(yè)人員安全及長效穩(wěn)定的作業(yè)效率和監(jiān)管要求，也正由資金密集型的傳統(tǒng)碼頭向技術(shù)密集型的半自動及全自動化碼頭轉(zhuǎn)型。冷藏箱作為碼頭的特殊貨種，對于集裝箱碼頭來講必須實行必要的監(jiān)控和持續(xù)的通電操作，以保證冷藏箱在碼頭期間的正常運轉(zhuǎn)，以及箱內(nèi)貨物在適宜的環(huán)境溫度、濕度下進行長時間的儲存和運輸，僅此一項，對于冷藏箱堆存量和堆場面積較大的碼頭就需要大量人工來進行全天候的冷藏箱管理及監(jiān)控作業(yè)。目前，絕大多數(shù)進行冷藏箱操作的港口實行的均是由人工對碼頭堆存的冷藏箱，以上下冷箱支架平臺巡回查看逐個冷藏箱，并記錄溫度、發(fā)現(xiàn)故障的方式進行分段監(jiān)控及管理（按船公司及碼頭規(guī)定的時間段每天多次進行，多為每4-6小時一次）。
 
一、遠程監(jiān)控的涵義，開發(fā)思路與技術(shù)分析。

冷藏箱遠程監(jiān)控:是指利用專門的軟件和協(xié)議通過傳輸媒介或無線通訊技術(shù)將冷藏箱的當前運行狀況及內(nèi)置記錄器中存儲的相關(guān)溫度、濕度、特殊事件等數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接脩舻南到y(tǒng)界面，運用軟件對該部分數(shù)據(jù)信息進行有用篩選統(tǒng)計、對比和自動分析，達到對冷藏箱工況及內(nèi)置貨物是否達到符合運輸保管溫度、濕度等要求的監(jiān)控目的；反之，可以將用戶發(fā)送的控制指令發(fā)送到冷藏箱內(nèi)部達到對冷藏箱遠程控制的目的。

當前遠程監(jiān)控情況簡介及技術(shù)分析:

通過一段時間的調(diào)研，以及對船公司和國內(nèi)外碼頭的了解和分析，我們確定了當今部分港口及船公司正在測試或已經(jīng)實施遠程監(jiān)控的形式大致有三種:

一是數(shù)據(jù)接口通訊監(jiān)控-需冷藏箱配備有串行數(shù)據(jù)接口:利用冷藏箱內(nèi)置主板PC的串行接口，通過協(xié)議和軟件將冷藏箱內(nèi)置信息與外部終端電腦進行信息互傳，達到對冷藏箱內(nèi)部數(shù)據(jù)等運行狀態(tài)實時調(diào)取和監(jiān)控的目的。該種監(jiān)控方式目前應(yīng)用于國外多個集裝箱自動及半自動化等碼頭，國內(nèi)正在測試的有天津，青島前灣三期等碼頭；投產(chǎn)的有寧波及青島港自動化碼頭等，即將開港的上海洋山四期全自動化碼頭也正在考慮此種監(jiān)控方式。配備該種數(shù)據(jù)接口的冷藏箱比率可達到100%。
 
二是電力載波-需冷藏箱配備電力線調(diào)制解調(diào)器:借助冷藏箱內(nèi)加裝的調(diào)制解調(diào)器將冷藏箱內(nèi)置主板PC內(nèi)部信息數(shù)據(jù)調(diào)制成為可供冷藏箱電力線傳遞的電波，發(fā)送到用戶可視化界面。 因需要加裝冷藏箱內(nèi)置調(diào)制解調(diào)器單元模塊，且該內(nèi)置單元模塊只有部分船公司自有冷藏箱才有配備，經(jīng)過一段時間的碼頭數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,該內(nèi)置單元模塊的冷藏箱配置比率小于30% ；該模塊僅有個別船公司的自備箱配備，此種遠程監(jiān)控系統(tǒng)也只有部分船公司的自備箱才能達到高監(jiān)控率，故此監(jiān)控方式實際為船舶冷藏箱監(jiān)控的移植版本，碼頭采用的監(jiān)控率過低；導致前期國內(nèi)部分碼頭引進的該系統(tǒng)基本無法發(fā)揮實際作用，大都成為擺設(shè)。
 
三是無線衛(wèi)星通訊-需冷藏箱配備有無線發(fā)射及定位單元模塊:該種監(jiān)控方式是利用冷藏箱內(nèi)加裝的存儲記錄單元及信號發(fā)送設(shè)備將冷藏箱內(nèi)部信息發(fā)送到遠端服務(wù)器，且具備定位功能。貨主和貨權(quán)人可以隨時了解冷箱通斷電狀態(tài)等運轉(zhuǎn)情況及冷藏箱的所在位置和軌跡，但該種方式需具備設(shè)備及商業(yè)衛(wèi)星的支持，投資耗大。目前僅馬士基航運和東方海外及達飛航運的部分自備箱安裝了該單元模塊，且前期東方海外因投資收益不符合預期已停止使用該系統(tǒng)。因其數(shù)據(jù)接口不對外開放，所以碼頭無法使用該種監(jiān)控方式。
 
當前，超過百分之九十以上的碼頭均采用人工巡檢，除此之外，有少數(shù)幾個碼頭在十年之前引進了電力載波方式進行實驗，但因監(jiān)測率不足大多處于閑置狀態(tài)，近兩年來有個別集裝箱碼頭因轉(zhuǎn)型升級或科技創(chuàng)新向半自動化碼頭轉(zhuǎn)變而采用數(shù)據(jù)接口的監(jiān)控方式進行試驗，也有新建的全自動化碼頭正在采用數(shù)據(jù)接口的監(jiān)控方式進行測試，或已初期投入使用。

我們對以上三種遠程監(jiān)控方法進行了優(yōu)劣比較，結(jié)合碼頭冷藏箱堆存情況進行了監(jiān)測率等方面的對比，得出的結(jié)論是數(shù)據(jù)接口監(jiān)測率最高，也是最適應(yīng)當下碼頭監(jiān)控的方式之一。
 
人工抄錄與數(shù)據(jù)接口遠程監(jiān)控的優(yōu)缺點分析如下表:



遠程監(jiān)控的開發(fā)思路:為了提高冷箱貨物在堆存期間的監(jiān)管質(zhì)量和減少碼頭監(jiān)控的勞動力，我們對于遠程監(jiān)控項目進行了系統(tǒng)的研究比對，從監(jiān)控率角度來講，數(shù)據(jù)接口連接后通訊成功率可以達到95%以上，也就是說采用數(shù)據(jù)接口遠程監(jiān)控的方式可以達到95%以上的監(jiān)控率。

以青島港集裝箱前灣三期碼頭為例，作為目前中國最大的冷藏箱基地，青島港前灣三期年進出口操作量達到50萬TEU，場地盤存量日均達到4000TEU,如此巨大的盤存量利用24小時不間斷人工監(jiān)控，四班三運轉(zhuǎn)需配備抄錄員30人，僅人工成本一項年支出達200~300萬，且避免不了因人工差錯導致的損失，遠程監(jiān)控項目投入后，每班僅需配備2名遠程監(jiān)控人員，年可節(jié)約人工及其他成本幾百萬，投資效益巨大。以五千個插座計算項目投資不足800萬，僅人力成本一項2-3年就可收回成本；并且采用遠程監(jiān)控后可節(jié)約辦公耗材比如紙張及打印設(shè)備等，辦公耗材成本大幅下降。

二、遠程監(jiān)控操作與實施


冷藏箱末端單元模塊和數(shù)據(jù)接頭:負責與冷藏箱機組內(nèi)置CPU的直接通訊和數(shù)據(jù)互傳。
 
冷藏箱插拔電操作平臺的集成模塊:負責與每一個末端單元模塊的通訊和匯總處理，每一個集成模塊負責同一操作平臺內(nèi)的所有末端模塊從冷藏箱內(nèi)調(diào)出的信息進行匯總處理。
 
數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器：負責將接收和存儲從集成模塊中回傳的碼頭所有的冷藏箱溫度、濕度、運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并與碼頭操作系統(tǒng)的服務(wù)器同步處理數(shù)據(jù)。
 
用戶監(jiān)控系統(tǒng):將服務(wù)器中匯總處理的冷藏箱監(jiān)控信息進行可視化處理便于用戶的使用和監(jiān)控，并開設(shè)多種信息比對及處理功能，便于用戶根據(jù)自身碼頭監(jiān)控的需求進行個性化設(shè)定和操作；同時用戶可通過個性化定制或設(shè)置，實時將冷藏箱加電狀態(tài)、故障報警給予及時提示。
 
使用中，冷藏箱末端通訊模塊單元的接頭與碼頭冷藏箱位的插座安裝在一起，便于操作人員在插接電源插頭的同時將數(shù)據(jù)接口同步連接。數(shù)據(jù)接口連接后，會自動互傳信息，將冷藏箱的內(nèi)置CPU存儲的信息自動傳輸?shù)接脩糌撠煴O(jiān)控的軟件系統(tǒng)中，或?qū)⒂脩敉ㄟ^監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的指令發(fā)送給現(xiàn)場冷藏箱的CPU達到對冷藏箱溫度更改、融霜、PTI預檢操作等冷藏箱設(shè)置方面的遠程控制。在現(xiàn)場冷藏箱數(shù)據(jù)的信息匯總后，通過光纜及網(wǎng)線再傳回用戶遠程監(jiān)控系統(tǒng)界面，系統(tǒng)界面增設(shè)多種信息比對功能對碼頭堆存的冷藏箱進行管理，或以此系統(tǒng)為信息平臺與碼頭TOS系統(tǒng)進行交互；最終均可以用于自動判定在碼頭堆存期間的冷藏箱相關(guān)信息比如溫度、位置、運轉(zhuǎn)情況、是否正常，對于不在正常運行范圍內(nèi)的冷箱進行自動比對并形成重要級別不同的提示，便于操作人員的及時處理。

例如:一個冷藏箱進入集裝箱碼頭閘口或堆場后，碼頭TOS系統(tǒng)會增加一條該箱的相關(guān)預設(shè)信息，比如箱號、位置、設(shè)定溫度、船名航次等；待該箱卸入碼頭冷藏箱堆場后，操作人員在通電的同時一并插接數(shù)據(jù)接口，待數(shù)據(jù)接口插接完成后，自動讀取該箱箱內(nèi)CPU所存儲的數(shù)據(jù)包括電子箱號、數(shù)據(jù)接口位置、設(shè)定溫度、目前實際達到的溫度、有無報警等信息，只要是箱內(nèi)CPU所能記載的信息可自由調(diào)取，在遠程監(jiān)控系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)回傳后，自動將監(jiān)控信息與碼頭TOS系統(tǒng)的信息進行比對，若相關(guān)數(shù)據(jù)（電子箱號與箱體箱號、接頭位置與堆場位置、實際設(shè)定溫度與預設(shè)溫度等信息）不符，自動給出報警提示操作人員處理；若冷箱實際溫度與設(shè)定溫度差值過大或存在報警信息及運轉(zhuǎn)不正常信息，同樣給出提示便于操作人員進行判定及后續(xù)的處理。關(guān)于監(jiān)控的數(shù)據(jù)信息可自由設(shè)定時間間隔保存至服務(wù)器中便于該箱后續(xù)的查詢。

三、已取得成效和遠期成效展望，以及后續(xù)完善與深度開發(fā)


該遠程監(jiān)控系統(tǒng)投產(chǎn)后，通過數(shù)據(jù)采集分析、比對，我們可以看出，該系統(tǒng)的采用，較人工監(jiān)控有著極大優(yōu)勢，成效顯著。

1.安全性顯著提高。由于減少了冷箱理貨員在堆場中的工作時間以及靠近機械作業(yè)的次數(shù)，減少了潛在事故的發(fā)生。

2.人工成本顯著下降。采用本系統(tǒng)后可節(jié)約人工70-80%。

3.增加了堆場吊裝機械的有效使用時間。在碼頭上，人員在平臺進行監(jiān)控時,堆場吊裝機械不能夠在人員上空同時進行作業(yè)。如果冷箱理貨員可以遠程監(jiān)控，不用去現(xiàn)場，那么堆場吊裝機械能夠有更多有效作業(yè)時間，起到提高碼頭裝卸效率的效果。

4.提高監(jiān)控服務(wù)質(zhì)量。對于潛在故障及內(nèi)在故障可以有效識別。由于遠程監(jiān)控是實時采集數(shù)據(jù)，動態(tài)監(jiān)控，有別于人工監(jiān)控的間隔時間段巡回，可以在冷藏箱發(fā)生故障的第一時間發(fā)現(xiàn)并修復，避免由于個別人員專業(yè)技能不高帶來的故障判斷不準確，從而更加可靠地確保貨物質(zhì)量完好。

5.降低人員勞動強度。采用遠程監(jiān)控，最大限度地使監(jiān)控人員擺脫現(xiàn)場巡回上下平臺，現(xiàn)場奔波，以及惡劣天氣環(huán)境下的作業(yè)辛苦，在監(jiān)控室內(nèi)即可完成。

6.在人工巡回監(jiān)控過程中，需要大量紙張打印被監(jiān)控冷藏箱。實施遠程監(jiān)控可以實現(xiàn)無紙化辦公，綠色環(huán)保。

7.碼頭冷藏箱在堆存過程中，外來監(jiān)控自家冷藏箱的人員進入碼頭冷藏箱堆場存在安全和管理問題。實施遠程監(jiān)控可以不再許可外來人員進入現(xiàn)場，采用提取碼頭遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)代替人工現(xiàn)場監(jiān)控。

 后期的完善和深度開發(fā)：

1.監(jiān)控率不足100%。由于被監(jiān)控冷藏箱的數(shù)據(jù)接口完好率無法達到100%，如要實行遠程監(jiān)控，就需要對數(shù)據(jù)接口進行修復。

2. 存在冷藏箱接口所在的位置不同，少數(shù)接口在機組控制面板之內(nèi)，需要用螺絲刀打開面板進行插接，在風雨天氣下如何采取有效措施避免進水。

3.冷藏箱數(shù)據(jù)接口存在三孔和五孔型號差異，當前90%以上為五孔，但2010年后制造的冷藏箱均以五口為標配，所以碼頭平臺終端當前接頭設(shè)備應(yīng)以配備五孔為主，并配備少量三孔插頭用于替換。

4.系統(tǒng)采用和安裝時碼頭應(yīng)考慮的問題：

硬件方面:在安裝該系統(tǒng)時，碼頭應(yīng)結(jié)合自身的硬件設(shè)備的特點，在電源插座旁邊的位置安裝數(shù)據(jù)接頭方便操作員插接；平臺高度是否適合接口的插接，冷藏箱堆碼箱位與平臺的位置是否便于打開控制門進行內(nèi)置接口的操作。

軟件方面:結(jié)合自身所使用的碼頭操作系統(tǒng)與冷藏箱遠程監(jiān)控系統(tǒng)進行交互，對相關(guān)信息進行校對分析達到便于操作人員進行冷箱管理的目的；若碼頭單純使用遠程監(jiān)控系統(tǒng)也可進行相關(guān)功能的導入和深度開發(fā)達到便于操作的目的。