國(guó)內(nèi)煤炭碼頭的堆料機(jī)操作一般都是采用人工操作的方式實(shí)現(xiàn)的，無法實(shí)行自動(dòng)作業(yè)的原因主要是煤堆的輪廓識(shí)別和料位高度檢測(cè)很難解決。堆料機(jī)具體工作流程如下：司機(jī)根據(jù)中控指令，將堆料機(jī)開至指定位置；司機(jī)將堆料機(jī)大臂回轉(zhuǎn)至堆場(chǎng)中間位置；根據(jù)場(chǎng)垛高低將堆料機(jī)大臂俯仰至合適位置；啟動(dòng)懸臂皮帶機(jī)開始堆料作業(yè)；司機(jī)觀察料堆與大臂的距離小于1.5m時(shí)；將大臂繼續(xù)抬高；當(dāng)大臂高度大于18m時(shí)，堆料機(jī)向堆場(chǎng)空側(cè)行走3至4m，繼續(xù)作業(yè)直至作業(yè)完畢。在上述的作業(yè)過程中，從開始作業(yè)到作業(yè)完畢，全部是通過堆料機(jī)司機(jī)在中控人員和翻車機(jī)人員的指令調(diào)度下手動(dòng)完成的。
雖然上述過程中的大部分動(dòng)作都可以通過PLC控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但觀察料堆與大臂間的距離卻很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，這項(xiàng)步驟對(duì)堆料機(jī)司機(jī)有很大的依賴性，也是造成煤炭港口的堆料作業(yè)一直為人工手動(dòng)操作的最大原因。為了解決這個(gè)問題，目前各大港口曾經(jīng)采用的檢測(cè)技術(shù)有：懸掛式傾斜開關(guān)檢測(cè)，超聲波檢測(cè)，紅外線檢測(cè)，單點(diǎn)式激光測(cè)距開關(guān)檢測(cè)，微波雷達(dá)檢測(cè)等，這些技術(shù)手段都只能實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)的距離測(cè)量；對(duì)煤堆的波峰沒有判斷能力，隨大臂的升降需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)檢測(cè)位置；遇到取料后的殘垛幾乎沒有檢測(cè)能力；對(duì)料流沒有識(shí)別能力，容易造成誤信號(hào)；與PLC無法實(shí)現(xiàn)雙向通訊，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC的精確控制。效率比較低下，無法實(shí)現(xiàn)精確檢測(cè)，從而無法與PLC配合實(shí)現(xiàn)真正意義上的無人堆料控制。
國(guó)內(nèi)一些大型港口正在計(jì)劃引進(jìn)具有全自動(dòng)無人化裝卸功能的堆取料機(jī)，但由于自身技術(shù)水平的限制以及國(guó)外引進(jìn)的代價(jià)太高等原因，實(shí)際引入并不多見。目前有報(bào)道馬跡山港研發(fā)了礦石自動(dòng)堆取料裝卸作業(yè)系統(tǒng)，但該系統(tǒng)是針對(duì)礦石料場(chǎng)完成自動(dòng)裝卸任務(wù)開發(fā)的，對(duì)于煤炭料場(chǎng)這樣環(huán)境更加復(fù)雜、惡劣的大型料場(chǎng)的自動(dòng)裝卸還有待進(jìn)一步研究。河北省滄州市的神華黃驊港務(wù)公司堆取料作業(yè)共有堆料機(jī)六臺(tái)，正常的操作需要32名堆料機(jī)司機(jī)，工作環(huán)境惡劣，人工成本和管理成本高，每年的人工及各種管理成本約為32*10=320萬元。為達(dá)到減員增效，其設(shè)計(jì)了一套基于激光掃描的無人堆料控制系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)堆取料的作業(yè)功能。
2013年12月，中交集團(tuán)三航院承接的無人化改造曹妃甸煤碼頭取料機(jī)、天津煤碼頭堆料機(jī)在各方的共同努力下順利完成重載調(diào)試，是目前國(guó)內(nèi)散貨港口領(lǐng)域內(nèi)的第一次取、堆料機(jī)全自動(dòng)無人化作業(yè)，堆、取料作業(yè)效率基本達(dá)到人工操作一樣的水準(zhǔn)。整體來看，我國(guó)自動(dòng)化裝卸系統(tǒng)的研制與國(guó)外相比還有很大差距，而我國(guó)又是港口大國(guó)，急需研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的港口無人化自動(dòng)裝卸系統(tǒng)。綜合國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀可以預(yù)測(cè)，自動(dòng)化裝卸系統(tǒng)在礦山、港口等地的應(yīng)用會(huì)越來越多，港口煤炭裝卸將會(huì)進(jìn)入全自動(dòng)無人化時(shí)代，我國(guó)港口的自動(dòng)化裝卸水平將得到大大提高。
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