我們是世界上第一個(gè)機(jī)器視覺(jué)自動(dòng)化技術(shù)。人工智能用于智能自動(dòng)識(shí)別陸地側(cè)外部采集卡，從而實(shí)現(xiàn)智能、安全、高效的操作。這明顯縮短了車(chē)輛在香港停留的時(shí)間。當(dāng)車(chē)輛到達(dá)時(shí)，只要刷完卡，就會(huì)自動(dòng)裝卸，從而提高服務(wù)質(zhì)量。每次操作的平均周期時(shí)間減少了約25秒，堆場(chǎng)的操作效率提高了13%。目前，外國(guó)收集卡在香港的周轉(zhuǎn)時(shí)間為13分鐘，人工碼頭最短時(shí)間為30分鐘，這對(duì)降低社會(huì)運(yùn)輸車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)成本大有幫助。”青島港自動(dòng)化碼頭運(yùn)營(yíng)部經(jīng)理李波在接受《科技日?qǐng)?bào)》采訪時(shí)說(shuō)。

近日，山東港青島港全自動(dòng)碼頭(二期)(以下簡(jiǎn)稱二期碼頭)投入運(yùn)營(yíng)。該項(xiàng)目引進(jìn)了山東港自主研發(fā)、集成創(chuàng)新氫動(dòng)力自動(dòng)軌道起重機(jī)、5G自動(dòng)化技術(shù)等六項(xiàng)世界一流的科技成果，引領(lǐng)當(dāng)今最先進(jìn)的全自動(dòng)化碼頭技術(shù)水平。它用中國(guó)的“智慧”和“中國(guó)創(chuàng)造”為全球航運(yùn)業(yè)制定了“中國(guó)計(jì)劃”。

登上自動(dòng)化終端的世界最高峰

“在終端的第二階段，我們將使用氫燃料電池為大型機(jī)械提供動(dòng)力。”一年多前，山東青島港自動(dòng)化碼頭總經(jīng)理張連剛對(duì)他的團(tuán)隊(duì)說(shuō)了這句話。當(dāng)時(shí)，當(dāng)社會(huì)上的人們聽(tīng)到這個(gè)想法時(shí)，他們都持觀望的懷疑態(tài)度。

山東港青島港全自動(dòng)化集裝箱碼頭一期(以下簡(jiǎn)稱一期碼頭)項(xiàng)目已投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，設(shè)備系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，自動(dòng)化程度超過(guò)鹿特丹港等世界級(jí)港口。然而，山東青島港自動(dòng)化碼頭二期工程并沒(méi)有選擇簡(jiǎn)單地復(fù)制第一期技術(shù)，而是繼續(xù)選擇自主研發(fā)，并再次向世界自動(dòng)化碼頭未知的高峰發(fā)起沖擊。

采用氫動(dòng)力自動(dòng)軌道起重機(jī)意味著軌道起重機(jī)上直徑為6米、重量約為3噸的高壓卷筒電纜裝置必須拆除。“大辮子”不僅包括電源電纜，還包括控制電纜。履帶式起重機(jī)像流水一樣的高效運(yùn)行依賴于它的“遠(yuǎn)程傳輸”。

如果拆除控制電纜，如何實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的“遠(yuǎn)程傳輸”是實(shí)現(xiàn)氫動(dòng)力自動(dòng)吊橋的關(guān)鍵前提。“通過(guò)各種論證，我們最終選擇了‘5G自動(dòng)化技術(shù)’來(lái)代替高壓卷軸控制電纜裝置來(lái)解決這個(gè)難題。但是，延遲16毫秒可能會(huì)在操作中造成隱患，因此測(cè)試不能粗心大意�！鄙綎|港青島港自動(dòng)化碼頭公司常務(wù)副總經(jīng)理?xiàng)顫嶓�表示，為了保持時(shí)間的流逝，他們與制造商進(jìn)行了數(shù)萬(wàn)次測(cè)試。最后，“5G自動(dòng)化技術(shù)”實(shí)現(xiàn)了碼頭的全覆蓋。通過(guò)5G信號(hào)傳輸，成功實(shí)現(xiàn)了5G網(wǎng)絡(luò)下岸邊橋梁、軌道起重機(jī)自動(dòng)控制操作、集裝箱抓取運(yùn)輸、高清視頻大數(shù)據(jù)回傳等場(chǎng)景的應(yīng)用。

遠(yuǎn)程傳輸?shù)膯?wèn)題已經(jīng)解決，氫燃料電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用是另一座需要跨越的山峰。經(jīng)過(guò)前期的詳細(xì)分析和設(shè)計(jì)，在氫燃料電池系統(tǒng)的安裝調(diào)試過(guò)程中，技術(shù)人員按照?qǐng)D紙要求蜷縮在半空中的吊籠里，抵御刺骨的寒風(fēng)，上升到8米高的基座上安裝調(diào)試氫燃料電池系統(tǒng)，準(zhǔn)確測(cè)試了350個(gè)電子控制接口和軟件接口，最終成功完成了氫動(dòng)力軌道懸掛工程。

除了氫動(dòng)力和“5G自動(dòng)化技術(shù)”，二期終端的系統(tǒng)設(shè)備和軟件也全方位升級(jí)，智能化程度更高。在全球智能港口建設(shè)中，頂級(jí)智能技術(shù)的“中國(guó)計(jì)劃”、“中國(guó)智慧”和“中國(guó)實(shí)力”得到了充分展示。

氫能可減少二氧化碳排放量2萬(wàn)噸

氫能自動(dòng)軌道起重機(jī)。自我發(fā)展

據(jù)估計(jì)，從儲(chǔ)存場(chǎng)提升的每個(gè)集裝箱將消耗大約6千瓦小時(shí)的電力，平均排放2.1千克二氧化碳，以及灰塵顆粒、氮氧化物、二氧化硫和其他排放物。根據(jù)第一階段和第二階段碼頭每年300萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的實(shí)際流通能力，儲(chǔ)存場(chǎng)每年的二氧化碳排放總量約為21，000噸，二氧化硫排放為690噸�！扒鄭u的周邊工業(yè)產(chǎn)生大量副產(chǎn)品氫氣。目前，這種氫是白白排放的。把它收集起來(lái)發(fā)電可以減少煤的消耗。二期碼頭正在嘗試用氫動(dòng)力進(jìn)行改造升級(jí)，采用氫燃料電池和鋰電池組的動(dòng)力模式實(shí)現(xiàn)能源的優(yōu)化利用�！鼻鄭u港全自動(dòng)化碼頭技術(shù)部副經(jīng)理呂向東表示，如果所有的儲(chǔ)存場(chǎng)都用氫氣供電，每年將需要2100噸氫氣，這可以替代10700噸煤，減少二氧化碳排放2萬(wàn)多噸。

"5G技術(shù)最初用于實(shí)現(xiàn)氫動(dòng)力自動(dòng)軌道起重機(jī)。事實(shí)上，5G的布局遠(yuǎn)比這重要。Layout 5G為智能端口建設(shè)了一條低成本、更便捷的信息高速公路，未來(lái)更多智能功能將承載5G網(wǎng)絡(luò)�！睏顫嶓�表示，使用5G網(wǎng)絡(luò)還有一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)，那就是在升級(jí)傳統(tǒng)的人工碼頭時(shí)，沒(méi)有必要到處挖溝鋪設(shè)電纜。在碼頭開(kāi)溝將導(dǎo)致半停工�，F(xiàn)在，信息和通信傳輸可以通過(guò)5G直接完成，舊碼頭改造可以不停機(jī)完成。經(jīng)過(guò)測(cè)試，二期終端大型設(shè)備通信實(shí)現(xiàn)了低時(shí)延、大帶寬、抗干擾能力強(qiáng)、頻譜穩(wěn)定的5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋。5G為終端的生產(chǎn)和工作支持提供了便利。

用心工作”本著工匠精神

除了氫動(dòng)力、5G自動(dòng)化技術(shù)和智能高科技，山東港青島港全自動(dòng)集裝箱碼頭二期工程的建設(shè)，不斷刷新人們對(duì)中國(guó)“基礎(chǔ)設(shè)施狂熱者”的理解。

世界上第一個(gè)免維護(hù)儲(chǔ)料場(chǎng)旨在解決“儲(chǔ)料場(chǎng)不均勻沉降”的問(wèn)題。堆場(chǎng)的“筋骨”為8069根PHC管樁，每根長(zhǎng)約36米，深埋地下。樁的長(zhǎng)度相當(dāng)于37個(gè)膠州灣隧道或8個(gè)青島海灣大橋的長(zhǎng)度。這些管樁就像一雙有力的大手，支撐著重達(dá)63，500噸的箱形梁。只有當(dāng)箱子的角梁是直的，院子才能保持平坦。在施工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)箱形梁施工工藝的創(chuàng)新，相鄰箱形梁頂面標(biāo)高和平整度誤差精確控制在/-2.5毫米以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了混凝土施工誤差的毫米級(jí)控制，高于鋼結(jié)構(gòu)安裝精度。

周昭君，山東港青島港自動(dòng)化碼頭土建工程管理人員，表示雖然打樁和箱形梁方案的改進(jìn)增加了建設(shè)成本，但后期整個(gè)堆場(chǎng)的真正免維護(hù)使用將有助于碼頭形成新的容量。

“碼頭在節(jié)能減排方面也取得了突破:堆場(chǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了雙箱作業(yè)，一次提升兩箱。起初，它必須運(yùn)行兩次，但現(xiàn)在它只需要運(yùn)行一次。有效提高了能耗和運(yùn)行效率，滿足了集約化發(fā)展的要求。然而，呂向東說(shuō)，新增加的雙箱吊具功能對(duì)“大車(chē)行走”部件提出了嚴(yán)格的精度要求。山東青島港新生產(chǎn)的手推車(chē)專(zhuān)用加工夾具精度達(dá)到了令人難以置信的0.02毫米，比國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)高0.01毫米。

面向未來(lái)，山東港將繼續(xù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用世界一流的新科技成果，致力于氫能、人工智能、5G、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)、自動(dòng)控制等技術(shù)在全自動(dòng)化碼頭的應(yīng)用，打造智能綠色港口。