智能集裝箱碼頭自動化噴淋消毒系統設計

楊海軍

自進入21世紀以來，隨著我國加入世界貿易組織，我國與世界其他國家和地區的經貿聯系越來越密切；與此同時，承擔著我國約90%的外貿進出口運輸總量的集裝箱運輸逐漸發展成為我國對外貿易最重要的運輸方式。據預測，到2020年，我國外貿集裝箱吞吐量將達到3億TEU。隨著外貿集裝箱吞吐量的不斷增長，進口集裝箱檢驗檢疫和衛生除害工作形勢越來越嚴峻，輸入性公共衛生災害威脅不斷升級，尤其是近年來，肆虐全球的重癥急性呼吸綜合癥、瘋牛病、口蹄疫、中東呼吸綜合征、寨卡病毒等世界性公共衛生事件頻頻發生，不斷沖擊世界公共衛生防護體系，給我國外貿進出口檢驗檢疫工作帶來巨大挑戰。

1 集裝箱檢疫除害工作概述

集裝箱檢疫除害工作是檢驗檢疫部門的一項重要工作，指檢驗檢疫部門針對進口集裝箱采取衛生檢疫除害措施，其中，對來自疫區的集裝箱實施箱體噴淋消毒是十分重要的檢疫除害方式。面對日益嚴峻的外貿進口檢疫除害形勢，我國各大對外開放口岸的檢驗檢疫部門積極應對，采取多種措施，從源頭上嚴控疫情來源，根據貨種對外貿進口集裝箱（尤其是來自疫區的集裝箱）采取熏蒸、箱體噴淋消毒、熱處理、電磁處理等消毒手段，有效確保了我國外貿進口檢驗檢疫工作的安全、穩定。

目前，我國大多數港口對外貿進口集裝箱（重點是來自疫區的進口集裝箱）采用傳統的箱體噴淋消毒方式（見圖1），即將集裝箱卸船運至后方堆場后，對之采取噴灑消毒液的方式進行衛生除害處理。在傳統的消毒除害模式下，檢驗檢疫人員工作壓力較大，工作效率較低，且除害效果不佳，難以滿足新形勢下外貿進口集裝箱檢驗檢疫業務的發展需要，因此，迫切需要一種更高效、更安全的衛生除害方式來取代傳統方式。

近年來，隨著人工成本的提高和自動化技術的發展，全球掀起智能集裝箱碼頭建設高潮。青島港前灣智能集裝箱碼頭項目是我國目前比較具有代表性的智能碼頭項目。針對碼頭作業區域嚴格封閉的情況，項目籌備組人員精心籌劃并設計高效、環保的通道式自動化噴淋消毒系統，解決了目前因智能集裝箱碼頭作業區域封閉而導致的作業人員無法進入現場實施噴淋消毒作業以及傳統作業模式效果不佳的問題。自動化噴淋消毒系統不但可以自動啟動、配藥和故障報警，而且具有殘液回收和重復利用的功能，能夠避免灑漏的藥液對環境造成影響，具有高效、環保、自動化程度高等優點。

2 自動化噴淋消毒系統設計

2.1 系統工作原理

自動化噴淋消毒系統是在充分利用自動化控制、光學感應、無線射頻識別等現代技術手段的基礎上，為解決人工集裝箱消毒作業效率低、效果差、安全隱患多等問題而設計的自動化固定式噴淋消毒系統。該系統工作原理如下：集卡載運集裝箱到達消毒通道后，系統自動識別集裝箱是否來自疫區以及是否需要啟動噴淋系統；識別為疫區集裝箱后，噴淋系統啟動，對集裝箱實施全方位的消毒處理；噴淋完畢后，噴淋系統自動關閉。在整個噴淋消毒過程中，司機無須停車，且噴淋消毒速度快，效果好，安全性高。

2.2 施工設計方案要求及相關自動化指標

（1）符合國家相關部門對安全質量的要求。

（2）符合國家相關部門對環境保護的要求。

（3）符合碼頭監管單位的監管要求。

（4）適合當地碼頭海洋性氣候和高濕度作業環境。

（5）滿足在露天、揚塵、酷暑、嚴寒等極端自然條件下作業的要求。

（6）具有缺水（藥）報警功能。

（7）具有自動加水、配藥和數據統計功能。

（8）具有殘液回收功能。

（9）應用車輛號牌、噴淋部位自動識別等技術。

2.3 系統結構

自動化噴淋消毒系統主要由自動化控制系統（軟件）、噴淋消毒通道、殘液回收利用裝置、辦公設備房等構成（見圖2）。

2.3.1 自動化控制系統

自動化控制系統主要包括自動識別、自動加水配藥、殘液回收利用、自動啟動和停止等子系統，子系統之間相互配合，共同實現噴淋消毒作業的高效化和自動化。各子系統的主要功能如下。

（1）自動識別系統利用光學感應、無線射頻識別等技術手段，精確識別集卡號牌、箱型尺寸、噴淋部位等，以確保噴淋作業精準、高效。

（2）自動加水配藥系統的作用為，當藥液消耗一定數量后，自動啟動加水和配藥程序。

（3）殘液回收利用系統的作用為，定期自動回收日常噴淋作業產生的殘液，并對之進行過濾處理，實現循環使用，從而避免對環境造成污染。

（4）自動啟動和停止系統的作用為，在集卡到達噴淋作業區域且系統識別成功后，自動啟動噴淋消毒程序，并在噴淋消毒作業完畢且集卡駛離作業區域后，自動關閉噴淋系統。

2.3.2 噴淋消毒通道

噴淋消毒通道寬4 m，長6 m，高5 m，采用鋼制頂棚式設計，可以確保不同天氣條件下的不間斷作業；此外，還配有安全島、減速帶等設施，以確保作業安全。

2.3.3 殘液回收利用裝置

殘液回收利用裝置位于三級回收池內。殘液流入回收池后，經過整理過濾，可以重新利用的藥液被注入藥液池內用于噴淋作業，從而提升藥液利用率；剩余的藥液統一存放，定期進行清理。

2.3.4 辦公設備房

辦公設備房位于噴淋消毒通道的一側，主要用來存放日常噴淋消毒作業使用的藥液罐、監控設施、計算機、數據交換機、網絡設施等，以及用作操作人員臨時休息之所，其具體尺寸視使用情況而定。

2.4 系統工作流程

自動化噴淋消毒系統工作流程如圖3所示。傳統噴淋消毒系統與自動化噴淋消毒系統的比較見表1。

圖3 自動化噴淋消毒系統工作流程

表1 傳統噴淋消毒系統與自動化噴淋消毒系統的比較

與傳統噴淋消毒系統相比，自動化噴淋消毒系統具有以下優點：（1）自動化噴淋消毒系統采用自動化連續作業方式，司機無須停車便可完成整個噴淋消毒過程，使消毒作業效率大幅提升；（2）自動化噴淋消毒系統除需要定期維護保養外，日常作業無須人工參與，從而實現作業過程中的人機分離，大大提升作業安全性；（3）自動化噴淋消毒系統實現對殘液的回收利用，不會對周圍環境造成影響，是一種綠色環保的集裝箱消毒方式；（4）在自動化噴淋消毒作業過程中，沒有集卡等待、掉頭和司機下車等環節，僅需1條通道即可，有利于節省港區場地資源。

3 自動化噴淋消毒系統適用范圍

自動化噴淋消毒系統因其具有自動化程度高、作業效率高、節省場地和人力資源等優點而成為適用于所有集裝箱碼頭的集裝箱噴淋消毒方式，尤其是智能集裝箱碼頭前沿作業區實施無人化方案，無法進行傳統的人工消毒除害作業，因此，自動化噴淋消毒系統便成為其不二之選。目前我國在建的智能集裝箱碼頭項目如青島港智能碼頭、廈門遠海碼頭等均采用自動化噴淋消毒系統，并取得良好效果。

4 結束語

自動化噴淋消毒系統徹底改變傳統人工集裝箱衛生除害作業模式，實現集裝箱衛生除害的機械化和智能化，有利于提高衛生除害效率，提升集裝箱檢驗檢疫工作質量，節省大量人力，加快通關速度，改善通關環境，因此被越來越多的新建集裝箱碼頭采用。在當前我國大力推行通關體制改革、加快推進進出口貿易“單一窗口”建設的背景下，新型自動化噴淋消毒作業模式勢必會得到推廣應用，進而達到改善通關環境、促進對外貿易發展的目標。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2016-07-13）