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摘要：通过对岸边集装箱起重机小车机构传统移动供电方式存在问题的分析，引出以滑触线技术和漏波电缆为基础的新型移动供电系统。介绍目前国内常用的滑触线系统的运行原理和特性，分析该系统的结构及特点。
关键词：岸边集装箱起重机;移动供电;滑触线;无线通讯
近年来航运事业发展迅速，船舶大型化势不可挡，岸边集装箱起重机技术更新也越来越快。码头为了提高作业效率，对于小车行走速度的要求也不断提高。因此选取安全可靠的小车移动供电方式成为首先要解决的问题。
1.传统小车移动供电方式
传统的小车移动供电主要有两种，拖令电缆系统和拖链系统，但这两种系统在当前码头的实际使用中都已显现出不同程度的缺点。
第一代移动供电产品-拖令系统，虽然还是大部分港口起重机的供电方式，但是拖令系统中小车滚轮在高速运行中易发生滚轮脱落，轴承卡死，如果不定期保养维护，会引起高空坠物等危险。其次，拖令系统由于大风等原因容易引起电缆勾挂，缠绕等情况，情况严重时有拖令电缆被拉断的可能，从而导致整个设备停机。为了避免风载勾挂随之应用的第二代移动供电产品-塑料拖链系统虽然避免了风载的安全隐患，但由于该系统主要是由众多链节构成，活动关节较多，往往是一个链节损坏、卡滞即导致整个系统的故障停机。极端情况下因关节卡滞会导致整个拖链系统翻出滑槽，引发高空坠落事故，造成整个系统报废，严重影响停机停产。另外塑料拖链耐气候性差，尤其不适于北方雨雪结冰气候，时间长了易产生老化，脆裂和磨损，这些因数都不适合现代码头的发展方向。
2.新型滑触线供电及无线通信方式的优点
由于这两种移动供电系统存在的技术问题不能从根本上得到解决，滑触线移动供电技术作为第3代岸桥小车移动供电系统正逐步在集装箱码头上得到推广和使用，并取得了较好的使用效果。
滑触线及无线通信系统是一种几乎免维护的小车移动供电的最佳解决方案。对比拖令/拖链系统其主要具有以下几个优点：
2.1使用寿命长，维护成本低;
2.2可满足集装箱码头全天候作业需求;
2.3无线通信采用非接触式数据传输，可靠性高、免维护;
2.4安全可靠，有效避免高空坠物隐患。
3.滑触线供电及无线通信的技术特点
集装箱起重机小车滑触线系统的关键是控制信号的传输技术，考虑到可靠性及稳定性，可采用西门子工业无线以太网及漏波电缆技术来实现控制信号的传输，这种信号传输方式主要具有以下优点：
3.1可控的无线电收发技术;
3.2信号传输可靠，与外部信号无相互干扰;
3.3无线传输，实现零维护。
区别于定向天线和全向天线，漏波电缆可以覆盖无线波盲区，可以实现“非直视”通讯，防止角度变化无法通讯。它是借鉴了标准馈线传输信号损耗小的优点，以及2-5GHz信号的衍射特性而设计的一种线状天线，区别于通常的杆状或面状天线，射频信号通过漏波孔向外辐射。这种天线可以很好的规避障碍物的屏蔽作用，将射频信号随着电缆的敷设位置而向外延伸，单节最长可达200M的敷设距离。这种天线具有抗干扰能力强、定向发射特点，已经广泛应用于地铁、高速轨道线等场合。
漏波电缆很好的解决了信号发射传输的问题，同时配合定向接收天线，可以保证信号可靠接收，又不会干扰附近机器。使用定向天线，在开度角范围内，无线电场可以沿水平和垂直方向传播，在这些区域形成集中，并产生被动增强效应。
也正是由于漏波电缆的定向发射和接收天线的定向接收特性，将两者有机地结合在一起，可以实现无线链路的可靠性，提高抗干扰能力及减少对外部无线电场的干扰问题。
4.系统在岸边集装箱起重机上的实际运用
4.1系统机械运行原理
岸桥滑触线移动供电系统如图1所示，其中滑触线和漏波电缆安装于岸边集装箱起重机大梁底部的滑触线支架上，对于因铰点断开的滑线，通过铰点处的接线箱用电缆进行连接。而集电器和漏波电缆接收器安装于岸边集装箱起重机小车上的集电器牵引支架上，因岸桥集装箱起重机的前大梁需俯仰，因此对于铰点位置的滑触线采用铰点对接器进行集电器的导向连接，其中集电器碳刷安装于集电器小车架上通过集电器的拉伸弹簧，使集电器碳刷以一个恒定的压力接触于滑触线进行导电。
4.2系统电气运行原理
岸桥滑触线移动供电系统，其主要是通过从电气房引入动力电源及控制信号至铰点接线箱，通过接线箱内部的接触器以电缆为介质输送电源至滑触线，再通过集电器小车上的集电器碳刷与滑触线联接导通至小车接线箱，然后通过电缆与小车的供电系统相联接，给起重机小车系统提供电源及控制信号。动力线采用三相四线方式，分别为L1、L2、L3、PE;小车紧停控制电源、紧停信号、起升上极限这几个需要硬连接的信号也通过滑触线传输;小车与电气房PLC之间的通信采用漏波电缆和无线通信的方案。
4.3无线通信回路构成
电气房主PLC和小车PLC各配置一块以太网通信模块，主控PLC与远程站PLC之间采用以太网方式进行通信;在主控柜内安装光电转换交换机，通过光纤传输到位于铰点处的滑触线控制箱;铰点滑触线控制箱内配置一个与之对应的光电转换交换机，将光缆信号转成以太网信号接入西门子IWLAN无线通信模块，经过分配器，分别接入前后大梁的漏波通信电缆;通信电缆采用了2.4GHz漏波电缆，漏波电缆的馈入站由符合IEEE802.11b/g（2.4GHz）标准的AP组成，实现了接入点与客户端之间的无线实时通讯;在小车顶的滑触线控制箱内配置西门子IWLAN无线通信模块的客户端，客户端的接收天线与漏波电缆之间进行定距离高可靠信号传输;客户端的另一侧则通过以太网与司机室内PLC站的以太网通信模块连接。
图1滑触线系统图
5.结束语
滑触线供电及无线通信技术在岸边集装箱起重机上可以很好的解决固有小车移动供电方式的弊端，在国内各大码头已有了数年的实际应用，体现出了良好的经济性和技术可靠性。对码头而言，该系统降低了维护成本及停机时间，实现了低投资成本。
关键词：岸边集装箱起重机;移动供电;滑触线;无线通讯
近年来航运事业发展迅速，船舶大型化势不可挡，岸边集装箱起重机技术更新也越来越快。码头为了提高作业效率，对于小车行走速度的要求也不断提高。因此选取安全可靠的小车移动供电方式成为首先要解决的问题。
1.传统小车移动供电方式
传统的小车移动供电主要有两种，拖令电缆系统和拖链系统，但这两种系统在当前码头的实际使用中都已显现出不同程度的缺点。
第一代移动供电产品-拖令系统，虽然还是大部分港口起重机的供电方式，但是拖令系统中小车滚轮在高速运行中易发生滚轮脱落，轴承卡死，如果不定期保养维护，会引起高空坠物等危险。其次，拖令系统由于大风等原因容易引起电缆勾挂，缠绕等情况，情况严重时有拖令电缆被拉断的可能，从而导致整个设备停机。为了避免风载勾挂随之应用的第二代移动供电产品-塑料拖链系统虽然避免了风载的安全隐患，但由于该系统主要是由众多链节构成，活动关节较多，往往是一个链节损坏、卡滞即导致整个系统的故障停机。极端情况下因关节卡滞会导致整个拖链系统翻出滑槽，引发高空坠落事故，造成整个系统报废，严重影响停机停产。另外塑料拖链耐气候性差，尤其不适于北方雨雪结冰气候，时间长了易产生老化，脆裂和磨损，这些因数都不适合现代码头的发展方向。
2.新型滑触线供电及无线通信方式的优点
由于这两种移动供电系统存在的技术问题不能从根本上得到解决，滑触线移动供电技术作为第3代岸桥小车移动供电系统正逐步在集装箱码头上得到推广和使用，并取得了较好的使用效果。
滑触线及无线通信系统是一种几乎免维护的小车移动供电的最佳解决方案。对比拖令/拖链系统其主要具有以下几个优点：
2.1使用寿命长，维护成本低;
2.2可满足集装箱码头全天候作业需求;
2.3无线通信采用非接触式数据传输，可靠性高、免维护;
2.4安全可靠，有效避免高空坠物隐患。
3.滑触线供电及无线通信的技术特点
集装箱起重机小车滑触线系统的关键是控制信号的传输技术，考虑到可靠性及稳定性，可采用西门子工业无线以太网及漏波电缆技术来实现控制信号的传输，这种信号传输方式主要具有以下优点：
3.1可控的无线电收发技术;
3.2信号传输可靠，与外部信号无相互干扰;
3.3无线传输，实现零维护。
区别于定向天线和全向天线，漏波电缆可以覆盖无线波盲区，可以实现“非直视”通讯，防止角度变化无法通讯。它是借鉴了标准馈线传输信号损耗小的优点，以及2-5GHz信号的衍射特性而设计的一种线状天线，区别于通常的杆状或面状天线，射频信号通过漏波孔向外辐射。这种天线可以很好的规避障碍物的屏蔽作用，将射频信号随着电缆的敷设位置而向外延伸，单节最长可达200M的敷设距离。这种天线具有抗干扰能力强、定向发射特点，已经广泛应用于地铁、高速轨道线等场合。
漏波电缆很好的解决了信号发射传输的问题，同时配合定向接收天线，可以保证信号可靠接收，又不会干扰附近机器。使用定向天线，在开度角范围内，无线电场可以沿水平和垂直方向传播，在这些区域形成集中，并产生被动增强效应。
也正是由于漏波电缆的定向发射和接收天线的定向接收特性，将两者有机地结合在一起，可以实现无线链路的可靠性，提高抗干扰能力及减少对外部无线电场的干扰问题。
4.系统在岸边集装箱起重机上的实际运用
4.1系统机械运行原理
岸桥滑触线移动供电系统如图1所示，其中滑触线和漏波电缆安装于岸边集装箱起重机大梁底部的滑触线支架上，对于因铰点断开的滑线，通过铰点处的接线箱用电缆进行连接。而集电器和漏波电缆接收器安装于岸边集装箱起重机小车上的集电器牵引支架上，因岸桥集装箱起重机的前大梁需俯仰，因此对于铰点位置的滑触线采用铰点对接器进行集电器的导向连接，其中集电器碳刷安装于集电器小车架上通过集电器的拉伸弹簧，使集电器碳刷以一个恒定的压力接触于滑触线进行导电。
4.2系统电气运行原理
岸桥滑触线移动供电系统，其主要是通过从电气房引入动力电源及控制信号至铰点接线箱，通过接线箱内部的接触器以电缆为介质输送电源至滑触线，再通过集电器小车上的集电器碳刷与滑触线联接导通至小车接线箱，然后通过电缆与小车的供电系统相联接，给起重机小车系统提供电源及控制信号。动力线采用三相四线方式，分别为L1、L2、L3、PE;小车紧停控制电源、紧停信号、起升上极限这几个需要硬连接的信号也通过滑触线传输;小车与电气房PLC之间的通信采用漏波电缆和无线通信的方案。
4.3无线通信回路构成
电气房主PLC和小车PLC各配置一块以太网通信模块，主控PLC与远程站PLC之间采用以太网方式进行通信;在主控柜内安装光电转换交换机，通过光纤传输到位于铰点处的滑触线控制箱;铰点滑触线控制箱内配置一个与之对应的光电转换交换机，将光缆信号转成以太网信号接入西门子IWLAN无线通信模块，经过分配器，分别接入前后大梁的漏波通信电缆;通信电缆采用了2.4GHz漏波电缆，漏波电缆的馈入站由符合IEEE802.11b/g（2.4GHz）标准的AP组成，实现了接入点与客户端之间的无线实时通讯;在小车顶的滑触线控制箱内配置西门子IWLAN无线通信模块的客户端，客户端的接收天线与漏波电缆之间进行定距离高可靠信号传输;客户端的另一侧则通过以太网与司机室内PLC站的以太网通信模块连接。
图1滑触线系统图
5.结束语
滑触线供电及无线通信技术在岸边集装箱起重机上可以很好的解决固有小车移动供电方式的弊端，在国内各大码头已有了数年的实际应用，体现出了良好的经济性和技术可靠性。对码头而言，该系统降低了维护成本及停机时间，实现了低投资成本。