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【广州】粤港澳大湾区首个全自动化码头实现实船联合调试

2021-06-03 11:16:11 来源:中国交通新闻网 作者:王肖丰 张敏敏 陈小舟 邹井棋

6月2日,在广州港南沙港区四期自动化码头(简称南沙四期)前沿,岸桥按照信息系统自动发布的指令精准地抓取船上的集装箱,自动放置在无人驾驶智能导引车(IGV)上,IGV通过智能算法,自动规划路径,将集装箱运往堆场,轨道吊自动对位,自动抓取集装箱后放到指定位置。整个生产作业的过程行云流水,标志着粤港澳大湾区首个全自动化码头——南沙四期工程实船联合调试成功。一个领先全球、具有里程碑意义的全自动码头发展时代已经到来。

据了解,南沙四期的最强大脑——码头生产操作系统(TOS)和“中枢神经”——设备管理调度系统(ECS)均采用民族品牌,具备我国自主知识产权。TOS系统覆盖了自动化码头全部业务环节,可衔接广州港大数据信息平台,提供智能的系统管理、作业准备与管理、智能计划与控制、智能闸口、高级智能和智能统计分析等模块,实现生产管理系统的自动化,前沿岸桥操控、堆场轨道吊作业和水平运输都不需要人去码头,装卸设备全部采用电力驱动。ECS系统取代了传统人工调配设备,给港口设备赋予了智能化,ECS系统可以根据TOS的装卸任务,自主灵活调配岸桥、轨道吊、IGV等设备,以达到最短的行程、最优的路径和最省的能耗。

“码头实现实船联合调试,意味着国产自动化码头TOS系统已经具备了实际工况运行的能力。”广州港股份副总经理陈宏伟说。据介绍,按照以往的项目,从设备到岸、通电、单机恢复到启动实船调试,需要4至5个月的时间,而广州港集团、上海振华、华东电子的系统开发团队运用了“深度搜索、分支定界”的智能算法,联合组队驻港封闭开发,从4月1日项目通电到今天,仅用了2个月的时间,就启动了多系统的联合调试,体现了真正的南沙建港速度。

记者了解到,对比以往的自动化码头采用磁钉导航,通过在码头地面布设磁钉,自动导引车上配置射频天线感应磁钉循迹进行导航,磁钉导航需要铺设磁钉,对场地有较高的要求,而国内现有为数不少的老码头,想要选用这项技术的话,相当于要“把地面全部重新翻铺一遍”,工程量巨大。而且该方式建设成本和维护成本高,不利于老旧码头的重新改造和新建码头自动化的发展需求。

为解决这一难题,广州港与海格通信、振华重工联手,从北斗高精度应用角度切入,成功打造全球首创“北斗导航无人驾驶智能导引车+堆场水平布置侧面装卸+单小车自动化岸桥+低速自动化轨道吊+港区全自动化”的新一代智慧码头。

值得一提的是,南沙四期智能引导车(IGV)与单小车自动化岸桥均为振华重工自主研发、全球首创。北斗导航无人驾驶智能导引车(IGV)采用北斗卫星导航定位系统、激光雷达SLAM、视觉SLAM以及多传感器融合定位技术,车辆无需借助磁钉就可以行驶,路径灵活多变,实现了从“低头”到“抬头”的跨越。IGV不仅高效还十分“敬业”,具有定点自动充电功能,可无限续航。

单小车自动化岸桥作为码头的“主力军”,可实现集装箱从抓取到放置全流程装卸作业智能化,同时具备重量轻、成本低的优点。集装箱经过岸桥装卸、港内运输,最后经堆场“指挥官”——轨道吊结合生产操作系统和调度系统的智能算法,为到港和出港的集装箱寻找到最优堆位,提升了集装箱作业效率。

由于南沙港区地处珠江口,具有水网通江达海的天然地理优势,造就了南沙港区江海联运模式的特点。其中南沙港区四期工程的定位是集装箱中转港,水转水的比例高,其主要工艺流向多为平行于码头前沿。目前国内外绝大多数多泊位的全自动码头,均为堆场垂直布局,若四期工程采用垂直布置,将拉长水转水运输线路,提高建设、运营成本,降低装卸效率。为此,四期工程突破常规全自动码头中堆场垂直对港区布置的桎梏,采用全球首创“单小车自动化岸桥、北斗导航无人驾驶智能集卡、堆场水平布置侧面装卸、港区全自动化”的“广州方案”。该方案是一套完全拥有自主知识产权的系统,可大规模复制,为堆场水平布置的传统集装箱码头自动化升级改造提供了技术借鉴,这也为整个港口行业的自动化改造提供了低成本的解决方案和参考借鉴,让老码头提升为智能化码头也成为可能。同等规模下,智能化改造后的码头,节省人力约7成。

南沙四期项目建成后,广州港南沙港区每年集装箱吞吐量预计可超过2400万标准箱,位居全球单一港区前列,将加快推动粤港澳大湾区世界级港口群建设,为大湾区登上全球航运新高地贡献力量。


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