3月17日，備受矚目的中央廣播電視總臺揚帆遠航大灣區(qū)音樂會與全球觀眾見面。廣州港南沙港區(qū)四期全自動化碼頭美輪美奐的主舞臺，以“自動化軌道吊”為造型，鋪陳在一灣碧水中，同時融合“新城”“新?！薄靶戮G”“新港”等粵港澳三地地域元素，結(jié)合兩側(cè)揚帆出海、激起浪花千層的遠航景觀，給人以科技賦能、征程再啟的振奮之感。

在《廣州南沙深化面向世界的粵港澳全面合作總體方案》印發(fā)即將滿一周年，在粵港澳大灣區(qū)的幾何中心打造的這場潮流與傳統(tǒng)相融合的音樂盛會，以創(chuàng)新與科技賦能，全方位呈現(xiàn)“希望之港”——廣州港南沙港區(qū)四期全自動化碼頭，為廣州引領(lǐng)建設(shè)大灣區(qū)國際航運、科技創(chuàng)新功能承載區(qū)和打造世界級港口群注入新動能。

南沙四期全自動化碼頭是我國首例由國內(nèi)科技力量聯(lián)手打造的全自動化集裝箱碼頭，建有4個10萬噸級海輪泊位及配套集裝箱駁船泊位。集北斗導(dǎo)航、5G通訊、人工智能、無人駕駛等前沿技術(shù)于一體，從自動化設(shè)備硬件到信息化系統(tǒng)采用全新一代自動化集裝箱碼頭技術(shù)路線，創(chuàng)造了91項專利，其中發(fā)明專利33項，榮獲省級及以上獎勵17項，入選行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)7項。

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全球最大的水平布局全自動化碼頭

南沙四期全自動化碼頭地處珠江口，位于聯(lián)結(jié)珠江水系內(nèi)河網(wǎng)絡(luò)與深水海港的南沙港區(qū)，定位是集裝箱中轉(zhuǎn)港，設(shè)計年通過能力為490萬標(biāo)箱，其中水轉(zhuǎn)水（海運轉(zhuǎn)駁船水運）的比例高達80%。在設(shè)計全自動化碼頭方案的時候，廣州港就考慮到了大灣區(qū)港口水轉(zhuǎn)水比例高的集疏運特性，堅持尋找“最適合自己”的全自動化碼頭建設(shè)方案。

結(jié)合珠江口通江達海的特點和優(yōu)勢，南沙四期全自動化碼頭采用全球首創(chuàng)“單小車自動化岸橋、北斗導(dǎo)航無人駕駛智能導(dǎo)引車（簡稱IGV）、堆場水平布置側(cè)面裝卸、全國產(chǎn)信息系統(tǒng)、港區(qū)全自動化”、具有廣州特色的智能化集裝箱碼頭技術(shù)路線。堆場平行于海岸線布置，打破了國內(nèi)外多泊位全自動化碼頭堆場垂直布局的模式，極大地降低建設(shè)、運營成本，提高碼頭整體裝卸效率。

據(jù)了解，南沙四期碼頭是目前全球最大的水平布局全自動化碼頭，具備同時作業(yè)4艘大船和16艘駁船的能力，可適應(yīng)多式聯(lián)運的作業(yè)模式，堆場布局與傳統(tǒng)集裝箱碼頭堆場水平布局形式相同，具備新技術(shù)大規(guī)模復(fù)制應(yīng)用的經(jīng)濟性、實操性，讓南沙四期的先進技術(shù)對傳統(tǒng)集裝箱碼頭自動化升級改造以及新一代自動化碼頭建設(shè)都具有重要借鑒意義。

據(jù)介紹，同等規(guī)模下，智能化改造后的碼頭，節(jié)省人力約七成，每年可節(jié)約人工成本1億多元，碼頭安全生產(chǎn)水平也將大幅提升。目前，廣州港將此模式復(fù)制應(yīng)用在南沙港區(qū)三期集裝箱碼頭，正逐步推動傳統(tǒng)集裝箱碼頭向半自動化、全自動化的升級改造。

利用“廣州方案”全自動化碼頭，自動化軌道吊可以在水平布置堆場中的任意位置與IGV交互，執(zhí)行接收箱任務(wù)，高效完成集裝箱的“交接”工作，能同時適應(yīng)“江海聯(lián)運”駁船與大船交互的“直裝直卸”模式，以及“海陸運輸”人為駕駛集卡與IGV之間的分流隔離和“直裝直提”模式，有效縮短水轉(zhuǎn)水運輸線路，解決垂直布局中軌道吊帶箱“全場跑”、外集卡“場外等”的現(xiàn)象，減少設(shè)備長時間重載運輸帶來的能源損耗，提高碼頭整體裝卸效率。

全球最大的北斗導(dǎo)航無人駕駛IGV車隊

過去多數(shù)自動化碼頭采用磁釘導(dǎo)航，通過在碼頭地面布設(shè)磁釘，在自動導(dǎo)引車上配置天線，感應(yīng)磁釘循跡進行導(dǎo)航，對場地要求較高。一些傳統(tǒng)集裝箱碼頭選用磁釘方案的話，需要把地面全部重新翻鋪一遍，工程量巨大，建設(shè)成本和維護成本高。南沙四期全自動化碼頭放棄傳統(tǒng)的磁釘導(dǎo)航方式，創(chuàng)新利用北斗、激光和視覺導(dǎo)航定位技術(shù)，讓IGV行駛無需借助磁釘，即可在碼頭堆場間自由穿梭，精準(zhǔn)抵達每一個箱位，堪稱碼頭最智能的“搬運工”。

據(jù)悉，南沙四期碼頭配備120輛IGV參與到自動化作業(yè)中，是全球最大的北斗導(dǎo)航無人駕駛IGV車隊。IGV作為碼頭水平運輸?shù)闹饕O(shè)備，不僅高效還十分“敬業(yè)”，具有定點自動充電功能，可無限續(xù)航。IGV作業(yè)時需要不停穿梭于碼頭前沿和后方堆場，且與軌道吊交互的位置和時間不固定。為了更好地解決IGV的自動充電與續(xù)航，南沙四期全自動化碼頭技術(shù)團隊研發(fā)了充電連接裝置與智能控制系統(tǒng)，并開發(fā)了IGV自動充電調(diào)度模塊，實現(xiàn)自動充電與作業(yè)的合理調(diào)配。

IGV還很“聰明”，可在單機和集群化管理中實現(xiàn)多種模式自如切換，雨水天氣下，通過開啟“一鍵雨天”模式，有效降低激光防撞故障誤報率，保障安全、有序作業(yè)；作業(yè)待命時，進入“一鍵休眠”模式，更節(jié)能減耗；“一鍵喚醒”模式下，IGV便從“睡眠中蘇醒”過來，自動調(diào)整各種參數(shù)，重新投入到作業(yè)中。

擁有全球最智能的“灣區(qū)芯”全自動化碼頭

自動化碼頭有序高效的運作不僅需要有智能的設(shè)備，更需要信息系統(tǒng)的全面配合，系統(tǒng)的智能化水平將直接影響碼頭的運作效率。作為粵港澳大灣區(qū)首個新建全自動化碼頭，南沙四期全自動化碼頭最大的突破是給自動化設(shè)備裝上了“灣區(qū)芯”。碼頭的“超級大腦”是全球首創(chuàng)完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，且最智能的自動化碼頭信息系統(tǒng)——碼頭管理系統(tǒng)（CiTOS）、調(diào)度系統(tǒng)和設(shè)備控制系統(tǒng)（ECS），可為集裝箱裝卸、堆存、轉(zhuǎn)運、進出閘口等多種作業(yè)場景調(diào)度最優(yōu)資源、規(guī)劃最優(yōu)路徑，從決策端到執(zhí)行端保障全自動化碼頭的安全性和高效性。

跟傳統(tǒng)的岸橋司機一天24小時都要守在45米高的橋吊駕駛室作業(yè)不同，南沙四期全自動化碼頭岸橋司機只需要坐在距離碼頭前沿幾百米遠的智能操控中心工作。岸橋司機在電腦屏幕前輕推搖桿，岸橋按照信息系統(tǒng)自動發(fā)布的指令精準(zhǔn)地抓取船上的集裝箱，自動放置在IGV上，IGV通過智能算法，自動規(guī)劃路徑，將集裝箱運往目的位置，軌道吊自動對位，自動抓取集裝箱后放到目標(biāo)位置，整個生產(chǎn)作業(yè)過程行云流水，作業(yè)區(qū)內(nèi)卻“空無一人”。

有了這套信息系統(tǒng)，碼頭的機械、車輛都很“聽話”，即使在車輛、機械全負荷情況下，也不會因為車流量增大、司機的操控問題等而發(fā)生擁堵，確保高效運作。目前，廣州港南沙港區(qū)四期全自動化碼頭的效率已超過傳統(tǒng)人工作業(yè)集裝箱碼頭水平，未來通過生產(chǎn)操作系統(tǒng)迭代，作業(yè)效率會更高。

全球最先進的“5G+北斗定位”人員定位管理系統(tǒng)

隨著自動化的發(fā)展，自動化碼頭作業(yè)區(qū)域監(jiān)控要求越來越高，巡檢人員的安全定位及管理成為碼頭管理的重要部分。南沙四期全自動化碼頭利用物聯(lián)網(wǎng)、空間定位、5G通信、GIS 地圖、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，打造“5G+北斗定位”的自動化碼頭人員定位系統(tǒng)，并打通與設(shè)備控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通道。巡檢人員佩戴5G安全帽或手持智能終端等設(shè)備進入自動化作業(yè)區(qū)域后，系統(tǒng)管理平臺上便實時動態(tài)標(biāo)記人員位置，實現(xiàn)自動化作業(yè)區(qū)域內(nèi)人員與自動化設(shè)備的智能化、可視化、精準(zhǔn)化安全管控。

智能定位設(shè)備還具有感知、預(yù)警等功能，技術(shù)員在自動化區(qū)域內(nèi)搶修設(shè)備遇到“疑難雜癥”時，可利用定位設(shè)備的視頻功能進行現(xiàn)場視頻連線，讓場外的“專家們”一起遠程“會診”。后方的操作人員也可通過平臺遠程啟動定位設(shè)備的語音呼叫功能，確保巡檢人員的安全。

南沙四期全自動化碼頭作為廣州、佛山、中山三地共建項目，聯(lián)合上海振華、中交四航、華東電子等多家民族品牌企業(yè)共同打造全自動化集裝箱碼頭“廣州方案”，將為推動大灣區(qū)深度合作、一體化發(fā)展，構(gòu)建高水平對外開放門戶樞紐發(fā)揮積極作用。

文/廣州日報·新花城記者：李妍 通訊員：曹暢、徐燕婷

圖/廣州日報·新花城記者：李妍 通訊員：肖逸飛