科技日?qǐng)?bào)記者 王健高 通訊員 張矛

12月22日，山東港口煙臺(tái)港“全系統(tǒng)、全流程、全自動(dòng)”全球首創(chuàng)干散貨專業(yè)化碼頭控制技術(shù)正式發(fā)布。這是山東港口繼全自動(dòng)化集裝箱碼頭后，憑借獨(dú)立核心技術(shù)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，為全球傳統(tǒng)碼頭自動(dòng)化升級(jí)提供的又一示范樣本。

煙臺(tái)市副市長(zhǎng)牟樹青，山東省港口集團(tuán)黨委書記、董事長(zhǎng)霍高原，山東港口集團(tuán)總經(jīng)理李奉利，北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院教授齊志權(quán)等共同啟動(dòng)“全系統(tǒng)、全流程、全自動(dòng)”全球首創(chuàng)干散貨專業(yè)碼頭控制技術(shù)作業(yè)流程。

圖為山東港口煙臺(tái)港“全系統(tǒng)、全流程、全自動(dòng)”全球首創(chuàng)干散貨專業(yè)化碼頭控制技術(shù)正式發(fā)布    受訪者提供

打造國(guó)際領(lǐng)先的智慧綠色港

山東港口一直致力于打造國(guó)際領(lǐng)先的智慧綠色港。李奉利表示，作為全國(guó)首個(gè)交通強(qiáng)國(guó)“智慧港口建設(shè)試點(diǎn)單位”，山東港口先試先行，成功建設(shè)運(yùn)營(yíng)了青島港全自動(dòng)化集裝箱碼頭、日照港全自動(dòng)化集裝箱碼頭，引領(lǐng)了全球自動(dòng)化碼頭建設(shè)的潮流。

大宗干散貨是山東港口的骨干貨種，推動(dòng)專業(yè)干散貨碼頭實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化升級(jí)成為山東港口加快建設(shè)世界一流海洋港口的必然選擇。

作為山東港口重要的“兩翼”之一，煙臺(tái)港干散貨占其吞吐量的近一半，擁有全球最大的40萬噸礦石碼頭，鋁土礦年吞吐量超億噸、居全球第一。由于干散貨作業(yè)環(huán)境惡劣、勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)力成本高等現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)干散貨自動(dòng)化碼頭升級(jí)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，與標(biāo)準(zhǔn)化的集裝箱作業(yè)相比，干散貨形態(tài)不同、運(yùn)輸船舶類型不同等特點(diǎn)要求機(jī)械設(shè)備操作更加精準(zhǔn)，導(dǎo)致全球干散貨自動(dòng)化碼頭的研發(fā)建設(shè)難度較大、進(jìn)程相對(duì)緩慢。

山東港口煙臺(tái)港集團(tuán)黨委書記、董事長(zhǎng)劉國(guó)田介紹，煙臺(tái)港在其西港區(qū)40萬噸礦石碼頭投用之初，就鎖定了打造干散貨全自動(dòng)化碼頭的目標(biāo)，成立攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，立足鐵礦石、鋁土礦、煤炭三大主流貨種，結(jié)合港口自身需求，自主創(chuàng)新、強(qiáng)力攻關(guān)，充分利用物聯(lián)網(wǎng)、激光掃描、點(diǎn)云成像、PLC控制、高精度定位等技術(shù)，自主研發(fā)了干散貨專業(yè)化碼頭全流程全自動(dòng)控制系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)了“抓料卸船、取料裝船、堆取料混配、取料裝車”的各流程自動(dòng)化，成功實(shí)現(xiàn)了5項(xiàng)前沿技術(shù)的全球首創(chuàng)應(yīng)用，為世界港口貢獻(xiàn)了更智能、更安全、更高效的“山港模式”、“中國(guó)方案”。

全球首創(chuàng)干散貨專業(yè)化碼頭控制技術(shù)

全球首創(chuàng)卸船機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。煙臺(tái)港通過自主研發(fā)抓斗智能防搖系統(tǒng)，借助抓斗智能防搖計(jì)算軟件，將抓斗擺動(dòng)幅度控制在5厘米范圍內(nèi)，突破了抓斗精準(zhǔn)控制的技術(shù)難題，同時(shí)首創(chuàng)智能抓取算法模型，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)運(yùn)行軌跡規(guī)劃、最佳抓取點(diǎn)計(jì)算，達(dá)成卸船機(jī)自動(dòng)化抓取效率居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

全球首創(chuàng)裝車機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。煙臺(tái)港通過多機(jī)協(xié)同和高精度定位技術(shù)，率先實(shí)現(xiàn)換廂自動(dòng)翻板、車廂序號(hào)自動(dòng)識(shí)別、空車自動(dòng)跨越、尾車自動(dòng)翻板棄料，有效減少棄料量，提高作業(yè)效率，減少火車在港停留時(shí)間。

全球首創(chuàng)四種物料自動(dòng)混配工藝。煙臺(tái)港圍繞精準(zhǔn)流量控制，構(gòu)建數(shù)字化料場(chǎng)管理系統(tǒng)，采用激光掃描、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊、三維成像及可視化、精確控制等技術(shù)，建立自動(dòng)堆取料作業(yè)模型，完成堆取料機(jī)自動(dòng)尋址作業(yè)。自主研發(fā)干散貨高精度自動(dòng)配料系統(tǒng)，并獲得國(guó)家專利授權(quán)。通過高精度皮帶秤、取料策略、PID多機(jī)協(xié)同控制、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)仁侄?，有效?shí)現(xiàn)取料過程中流量恒定，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)四種物料的一次性混配，混配精度始終控制在0.2%的國(guó)際領(lǐng)先水平。

全球首創(chuàng)清艙設(shè)備遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。煙臺(tái)港自主研發(fā)艙內(nèi)環(huán)境識(shí)別、設(shè)備姿態(tài)實(shí)時(shí)反饋及與卸船機(jī)互鎖安全策略等模塊，實(shí)現(xiàn)散貨卸船艙內(nèi)無人作業(yè)，司機(jī)在后方控制室即可完成船艙內(nèi)部的清料工作，卸船效率大幅提高，作業(yè)更加安全。

全球首個(gè)真正意義上的自動(dòng)化裝船控制系統(tǒng)。煙臺(tái)港利用激光掃描技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)船艙邊緣數(shù)據(jù)的獲取和自動(dòng)識(shí)別，利用GPS定位技術(shù)提升裝船機(jī)的定位精度，并根據(jù)配載圖建立裝船換艙模型，與自動(dòng)化取料機(jī)控制系統(tǒng)連鎖控制，實(shí)現(xiàn)換艙過程中“停料不停機(jī)”的協(xié)同控制模式。同時(shí)，搭建起船舶偏載智能檢測(cè)模型和智能防撞模型，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝船控制，確保設(shè)備和船舶安全、作業(yè)穩(wěn)定。

國(guó)內(nèi)外散貨碼頭自動(dòng)化建設(shè)提供示范

劉國(guó)田表示，煙臺(tái)港通過全系統(tǒng)、全流程、全自動(dòng)作業(yè)，碼頭綜合作業(yè)效率提升8%，船舶平均在港停時(shí)壓縮6%，港區(qū)操作司機(jī)縮減30%以上。煙臺(tái)港創(chuàng)新突破，在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)卸船機(jī)抑塵系統(tǒng)改造，通過噴灑抑塵試劑，從卸船源頭抓起，將抑塵貫穿整個(gè)接卸作業(yè)流程。同時(shí)配合使用貨垛結(jié)殼劑及道路保濕劑，形成了貫穿貨物接卸、堆存和轉(zhuǎn)運(yùn)全過程全方位的綠色閉環(huán)管控體系。

北京理工大學(xué)毛二可院士團(tuán)隊(duì)成員張鵬奇教授認(rèn)為：“山東港口煙臺(tái)港實(shí)現(xiàn)碼頭卸船、水平運(yùn)輸、堆取料、裝車、混配、裝船等全過程的作業(yè)自動(dòng)化和集中管控，為全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)、全流程、全自動(dòng)干散貨專業(yè)化控制技術(shù)的作業(yè)碼頭。研究成果為國(guó)內(nèi)外散貨碼頭的自動(dòng)化建設(shè)提供了示范應(yīng)用場(chǎng)景，意義重大?！?/p>

齊志權(quán)表示，山東港口煙臺(tái)港散貨碼頭的自動(dòng)化、智能化建設(shè)，為實(shí)現(xiàn)散貨碼頭安全高效、綠色智能的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

面向未來，山東港口將繼續(xù)深耕全自動(dòng)化碼頭和“智慧綠色港口”建設(shè)，致力于人工智能、5G運(yùn)用、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)、自動(dòng)化控制技術(shù)等科技應(yīng)用，加速科技與業(yè)務(wù)的全面深度融合，持續(xù)自主研發(fā)世界一流港口科技成果，使碼頭裝備更加自動(dòng)化、生產(chǎn)管理系統(tǒng)更加智能化，吸引物流、商流、信息流、貨流等要素集聚，為全球智慧、綠色港口發(fā)展貢獻(xiàn)更多的“中國(guó)智慧”與“中國(guó)力量”。

關(guān)鍵詞： 煙臺(tái) 山東 港口