灯浮标巡检作业机械化可行性研究设计
针对海上灯浮标数量迅猛增长,但“人爬标”的灯浮标巡检作业模式100多年来一直未变,存在安全风险高、劳动强度大、效率低与海事“三化”建设要求不适应现象。为改进这种现象,工作室将本项目纳入年度工作计划,并用8个月的时间完成了项目的研究。本项目仅需1-2名航标工就可完成巡检工作,至少可减少一半的航标工,提升作业效率5倍,每年节约燃油经费466.56万元(北方海区),将100多年来一直沿用的“人爬标”作业模式转变为具有智能技术的“灯上船”作业模式,航标工不再“爬标”作业,彻底消除作业时存在的显性安全隐患,可促进航海保障工作由汗水型向技术智慧型转变,也可在国内外浮标巡检作业中推广应用,意义重大,前景广阔。
本项目获得**青年岗位创新大赛”十佳创新成果奖”,并获得“青春梦想,海事未来”直属海事系统青年岗位创新大赛优胜奖,同时已向国家知识产权局申报实用新型专利,并获得受理。
具体研究设计报告:
一、现状分析
近年来,随着沿海港口建设步伐的加快,北方海区航标数量持续大幅增长。截止2016年8月,北方海区航标数量已达到4162座,其中灯浮标就达2480座,占北方海区航标总量的59.6%。按照《海区航标作业管理规则》规定,沿海航标管理部门应每月对所辖航标例行巡检一次。经测算,海区年度巡检作业量已达27000余座次。虽然海上灯浮标巡检作业任务在急剧增加,但是浮标巡检方式自近代有浮标以来100多年的时间里,一直是航标工人利用船舶等工具进行“爬标”开展维护保养工作,存在诸多弊端,难以适应海事“三化”建设要求。 (一)作业风险高,安全隐患多
现行灯浮标巡检工作流程主要由带缆、跳标、爬标和检修等一系列作业环节组成。其中跳标环节就是航标工从船上跳到摇摆不定的浮标上,若身手不敏捷,很容易跌落海中或被浮标和船舶夹伤,尤其在风浪较大或冰冻雨雪天气更是危险,如图1、图2。
图1 从船上跳到浮标上
图2 风雪中检修浮标
由于浮标作业空间狭小,人爬到标顶用手检修灯器时需要用身体靠在标架护栏上,几乎每个航标工都被在风浪中摇摆的浮标撞伤过腰部,也曾出现因海况突变,船舶脱离浮标无法再次靠近,造成航标工长时间抱着浮标在风浪中随波逐流,非常危险,如图3。虽然夹持船出现大大改变了浮标巡检工作条件,但并未从根本上解决航标工人登标作业的现状,仍需工人爬到浮标上进行巡检维护,安全隐患依然存在,如图4。
图3 浮标脱离船舶
图4夹持船检修浮标
(二)劳动强度大,作业效率低
海上无风三尺浪。能站在摇摆不定的浮标上就非常困难,航标工却要穿着救生衣在狭小的空间里一手抓栏杆、一手开展检修工作,如图5。通常情况下检修一个浮标需要4-5人同时配合,用时约20分钟,若要更换太阳能板或顶标架需要7-8人,用时约40分钟(如图6),一天下来仅能完成10余座标的巡检维护,航标工却精疲力尽,非常辛苦。
图5 擦拭有脏污的太阳能板
图6 更换顶标架