华为助力天津港打造新一代自动化码头
来源: 今晚网  作者:  编辑:李松达  2022-04-01 14:16:22

曾经提起码头,人们不约而同就会想起人拉肩抗、劳动号子震天响的场景。港口作为一个劳动密集型的行业。以前在桥吊上工作,夏天爬上去就是一身汗。人坐在小车里,跟着集装箱一起动,还要准确的操作,在50米高空一班连续作业长达12小时。集装箱卡车司机三班轮换,普遍高龄化。一个无人、少人的“未来码头”让无数港口人憧憬。

天津港,位于渤海湾西端,是京津冀及“三北”地区的海上门户、雄安新区主要的出海口,是“一带一路”的海陆交汇点,也是新亚欧大陆桥经济走廊的重要节点和服务全面对外开放的国际枢纽港,其同世界上200多个国家和地区的800多个港口保持贸易往来,连续多年跻身世界港口前十强。

天津港北疆港区C段智能化集装箱码头是天津港建设“世界一流港口”建设要求的重要标志性项目,码头包括3个20万吨级泊位,岸线长度1100米,可同时停靠2艘20万吨级集装箱船舶,或同时停靠2艘10万吨级和1艘7万吨级集装箱船舶,设计集装箱通过能力250万TEU/年,后方陆域占地面积约75万平方米。致力于打造国内智能化程度最高、建设成本最低、运营效率最优的集装箱码头。

传统的自动化码头为垂直岸线的磁钉式,需要对现有码头布局改造,改动非常大,因此磁钉式技术路线适合新建码头,不适合传统现有码头。而全球传统码头占比大于98%,所以针对传统码头的全自动化改造是世界性难题,也是码头全自动化的最重要领域。为此,C段智能化集装箱码头设计之初,就采用了全新的“单小车自动化岸桥+无人驾驶电动集卡+双悬臂自动化轨道吊”的自动化集装箱码头工艺方案,相较于业界成熟的磁钉式无人驾驶和部分创新型港口的单车无人驾驶,对现有码头布局改造小,可以对传统码头全自动化复制,建设成本低。对新技术、新理念实现数字化转型提出了更高的要求。

在建设过程中,主要面临以下几个方面的挑战:

码头信息化基础架构亟待升级。

传统码头信息化架构难以支撑整体系统高可靠、高性能、高扩展性。迫切需要向云化架构转型,通过云计算、大数据、人工智能等技术,实现码头前端感知、网络传输、计算存储、安全管理等基础架构进一步升级。

全新自动化码头工艺对水平运输的智能化提出了挑战。

水平运输系统作为自动化码头生产系统的核心生产系统之一,需要将港口的作业流全流程贯穿起来,打通断点,实现效率最优;与创新的无人驾驶车进行无缝对接与配合,并确保无人驾驶的安全;作为核心生产系统,系统的可靠性稳定性,与可迭代性至关重要。

港区运营需要智能化的管理手段。

C段码头基本做到了视频的无死角覆盖,传统码头主要依赖安保人员在港区内部进行人工巡视。港口迫切需要通过主动安防的手段提高巡查效率,以及时发现港区内的各种违规行为(例如卡车违规停车、超速、人员进入违规区域等)。同时需要通过全物联的网络,实现访客、监控、设备、能源多场景联动管理。

如今,码头正式投入运营。华为提供的港口智能体解决方案,在多项关键技术取得突破,助力天津港智能升级和数字化转型之路上迈出了标杆性的一步。

华为港口智能体包括智慧应用、智能中枢、智能联接、智能交互4个部分:

智慧应用:港口的核心生产系统,包括水平运输系统、生产辅助系统等,通过智慧化的应用,可解决港口业务系统的智慧化;

智慧中枢:智慧港口最核心的部分,包括人工智能、数据分析、智能视频、无人驾驶等模块,作为整个港口的运营和决策中心,可为智慧应用的运行提供决策支撑;

智能联接:作为智慧港口的神经,可将智慧港口的人、车、船、物、货等与虚拟世界进行联接,通过5G、Wi-Fi 6、微波等通信技术,实现港口的全联接;

智能交互:包括港口的视频、传感器、GPS、雷达等感知和交互设备,可实时收集全港的数据信息,并进行数据交互。

围绕智慧港口建设过程中最迫切的业务痛点,双方在C段智能化码头实现了以下智能化场景:

1、水平运输系统

建设领先的云平台、数据平台、5G网络及水平运输系统,在C段智能化集装箱码头,顺利完成了无人集卡的联调联试,打通了单小车岸桥与无人驾驶ART一对多、地面集中式解锁岛、自动化轨道吊精准对位的系统对接流程断点,实现TOS作业计划、垂直和水平运输的协同配合、高效作业。针对单车自动驾驶在港口复杂环境中,视野盲区多、作业线路复杂易死锁的痛点问题,通过云端调度优化、多车协同规划算法,有效减少多车死锁和冲突的发生,提升76辆ART的作业安全与效率。

2、港区智慧安防

通过智慧港区及智慧楼宇方案,将赋予港口更智慧化的管理,通过主动式安防,提升安全事件的识别效率;通过全景拼接智能化视频,主动检查港口安监检查项目,减少了人员被动巡检的频次;通过能耗管理,精细化掌握港口的能源消耗情况,通过数据分析模型,进一步减少港区的能源消耗,实现能源科学管控。

3、港区智慧光伏

通过华为智慧光伏,智慧楼宇、七彩廊道全部采取光伏发电,港口资源节约循环利用水平明显提升。与传统作业模式相比,在作业效率持平的情况下,建设投入降低30%以上,能耗降低20%以上,运营成本降低25%。通过光伏发电等清洁能源生产,C段码头将不仅实现岸基供电,让停靠的船舶‘零排放’,还能给周边供电,真正成为实现全球首个人工智能的零碳绿色港口。

天津港集团副总裁杨杰敏表示,港口是个最古老的行业,华为作为最新一代科技进步的引擎,最古老的和最年轻的碰撞在一起,必将迸发新的活力。天津港与华为开展了全方位深度合作,并取得了非常好的成效。本次北疆港区C段智能化集装箱码头,在以华为公司为代表的创新联合体共同努力下,攻坚克难,成功建设了新一代自动化码头的样板工程,为港口行业做出了巨大贡献。

未来,双方将在港口自动化、智能化领域继续全面合作,基于港口智能体,加速港口行业在安全、效率、体验领域的全面提升,打造世界一流绿色智慧枢纽港口。

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