全球首创干散货专业化码头控制技术发布

全球首创干散货专业化码头控制技术发布仪式。   山东港口供图

当一船铁矿石漂洋过海来到山东港口烟台港，船长惊奇地发现，码头上没有早早等待的接卸人员，卸船机稳稳地将铁矿石抓起，远处的皮带机也正平稳地运行中。12月22日，山东港口烟台港“全系统、全流程、全自动”全球首创干散货专业化码头控制技术正式发布，开启了干散货码头自动化的大门。

作为山东港口重要的“两翼”之一，烟台港拥有全球最大的40万吨矿石码头，铝矾土年吞吐量超亿吨、居全球第一。对于这样一个干散货超级大港来说，实现干散货自动化码头升级，解决干散货作业环境恶劣、劳动强度大、劳动力成本高等现状具有重要的现实意义。

烟台港在其西港区40万吨矿石码头投用之初，就锁定了打造干散货全自动化码头的目标，立足铁矿石、铝土矿、煤炭三大主流货种，结合港口自身需求，充分利用物联网、激光扫描、点云成像、PLC控制、高精度定位等技术，自主研发了干散货专业化码头全流程全自动控制系统，最终实现了“抓料卸船、取料装船、堆取料混配、取料装车”的各流程自动化，成功实现了5项前沿技术的全球首创应用。

——全球首创卸船机自动化控制系统。通过自主研发抓斗智能防摇系统，借助抓斗智能防摇计算软件，将抓斗摆动幅度控制在5厘米范围内，突破了抓斗精准控制的技术难题，同时首创智能抓取算法模型，实现最优运行轨迹规划、最佳抓取点计算，达成卸船机自动化抓取效率居国内领先水平。

——全球首创装车机自动化控制系统。通过多机协同和高精度定位技术，率先实现换厢自动翻板、车厢序号自动识别、空车自动跨越、尾车自动翻板弃料，有效减少弃料量，提高作业效率，减少火车在港停留时间。——全球首创四种物料自动混配工艺。围绕精准流量控制，构建数字化料场管理系统，采用激光扫描、远程数据通讯、三维成像及可视化、精确控制等技术，建立自动堆取料作业模型，完成堆取料机自动寻址作业。自主研发干散货高精度自动配料系统，并获得国家专利授权。通过高精度皮带秤、取料策略、PID多机协同控制、动态补偿等手段，有效实现取料过程中流量恒定，可自动实现四种物料的一次性混配，混配精度始终控制在0.2%的国际领先水平。

——全球首创清舱设备远程控制系统。自主研发舱内环境识别、设备姿态实时反馈及与卸船机互锁安全策略等模块，实现散货卸船舱内无人作业，司机在后方控制室即可完成船舱内部的清料工作，卸船效率大幅提高，作业更加安全。

——全球首个真正意义上的自动化装船控制系统。利用激光扫描技术实现了对船舱边缘数据的获取和自动识别，利用GPS定位技术提升装船机的定位精度，并根据配载图建立装船换舱模型，与自动化取料机控制系统连锁控制，实现换舱过程中“停料不停机”的协同控制模式。同时，搭建起船舶偏载智能检测模型和智能防撞模型，实现自动装船控制，确保设备和船舶安全、作业稳定。

烟台港通过全系统、全流程、全自动作业，码头综合作业效率提升8%，船舶平均在港停时压缩6%，港区操作司机缩减30%以上。烟台港还创新突破，在国内首创卸船机抑尘系统改造，通过喷洒抑尘试剂，从卸船源头抓起，将抑尘贯穿整个接卸作业流程。同时配合使用货垛结壳剂及道路保湿剂，形成了贯穿货物接卸、堆存和转运全过程全方位的绿色闭环管控体系。

北京理工大学毛二可院士团队成员、动力控制教授张鹏奇认为：“山东港口烟台港实现码头卸船、水平运输、堆取料、装车、混配、装船等全过程的作业自动化和集中管控，为全球首个实现全系统、全流程、全自动干散货专业化控制技术的作业码头。研究成果为国内外散货码头的自动化建设提供了示范应用场景，意义重大。”