中國港口跨越升級(jí)！全球規(guī)模最大自動(dòng)化碼頭開港
2017-12-11 15:00 來源：大公網(wǎng)
“上海國際航運(yùn)中心洋山港四期碼頭開港！”隨著中共中央政治局委員、上海市委書記李強(qiáng)一聲令下，擁有智慧“大腦”，依靠綠色“心臟”，全球最大規(guī)模“無人碼頭”--上海洋山港四期自動(dòng)化碼頭10日正式開港試運(yùn)營。
洋山四期位于東海大橋以南，地處整個(gè)洋山深水港的最西側(cè)，依托顆珠山島及大、小烏龜島圍海填筑形成，總用地面積223萬平方米，碼頭前沿自然水深大部分在11至15米。此次洋山四期，共建設(shè)了7個(gè)集裝箱泊位、集裝箱碼頭岸線總長2350米,設(shè)計(jì)年通過能力初期為400萬標(biāo)準(zhǔn)箱，遠(yuǎn)期為630萬標(biāo)準(zhǔn)箱，規(guī)模居全球之首。
目前，則已經(jīng)完成調(diào)試的首批10臺(tái)橋吊、40臺(tái)軌道吊、50臺(tái)自動(dòng)導(dǎo)引車(AGV)將投入開港試生產(chǎn)，根據(jù)規(guī)劃洋山四期最終將配置26臺(tái)橋吊、120臺(tái)軌道吊、130臺(tái)AGV。
據(jù)介紹，自動(dòng)化作業(yè)堆場是整個(gè)洋山四期占地面積最大的區(qū)域。寬2384.5米，縱深210米至446.5米、平均縱深396.5米，總面積為94.5萬平方米。但與一至三期工程平均900米的陸域縱深相比，四期工程的堆場面積其實(shí)要“小得多”，而這，正是得益于全自動(dòng)化碼頭方案的采用，。據(jù)工作人員介紹，由于作業(yè)線與碼頭垂直布置并采用高密度堆垛方式后，大幅度提高了土地與深水岸線資源的利用率，實(shí)現(xiàn)了集裝箱在港內(nèi)運(yùn)輸距離的最短化。同時(shí)，港區(qū)交通流自東向西，進(jìn)場閘口位于東端，出場閘口位于西端，集卡進(jìn)港后為單向行駛，普通集裝箱和冷凍集裝箱的進(jìn)提作業(yè)均在堆場的陸側(cè)交互區(qū)內(nèi)完成，這種組織方式有效減少了外來集卡的行駛距離，車輛在港時(shí)間大幅縮短。因地制宜、效率先行的布局特點(diǎn)，讓洋山四期的堆場通過能力相比傳統(tǒng)碼頭能獲得提升。
多元交互模式全球獨(dú)一無二
針對運(yùn)量結(jié)構(gòu)和裝卸特點(diǎn)，洋山四期的自動(dòng)化堆場裝卸設(shè)備采用無懸臂、單懸臂、雙懸臂三種軌道吊，無懸臂箱區(qū)和帶懸臂箱區(qū)間隔混合布置。無懸臂軌道吊可在箱區(qū)兩端與水平運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行交互，而懸臂式軌道吊在具備無懸臂軌道吊所有功能的同時(shí)，還可以直接和位于自身懸臂下的水平運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行交互。豐富的設(shè)備類型帶來多元的交互模式，現(xiàn)場作業(yè)的機(jī)動(dòng)性和靈活性大大增強(qiáng)，目前這一模式在全球的自動(dòng)化碼頭中是獨(dú)一無二的。
尤其值得注意的是，洋山四期采用購自上海振華重工制造的自動(dòng)化裝卸設(shè)備，整個(gè)裝卸過程所涉及的三大機(jī)種均為中國制造。
其中，橋吊是碼頭前沿生產(chǎn)裝卸的主力軍。據(jù)悉，洋山四期即將投產(chǎn)的10臺(tái)橋吊中，3臺(tái)主要用于中小型支線船舶作業(yè)，起升高度為34米、外伸距為45米;另外7臺(tái)主要用于大型干線船舶作業(yè)，起升高度為49米、外伸距可達(dá)70米，并支持雙吊具作業(yè)。10臺(tái)橋吊的最大載荷均為65噸，都采用雙小車+中轉(zhuǎn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)。中轉(zhuǎn)平臺(tái)是主小車與門架小車交互銜接的區(qū)域，在這里安裝機(jī)械臂和傳送裝置后，可以對集裝箱鎖鈕進(jìn)行全自動(dòng)拆裝。主小車作業(yè)時(shí)僅在船側(cè)進(jìn)行取放箱時(shí)需要人工介入，其余時(shí)段均可自動(dòng)運(yùn)行。依托先進(jìn)的船型掃描系統(tǒng)(SPSS)，通過安裝在主小車上的3個(gè)激光攝像頭對整個(gè)船型進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描并建立輪廓地圖，借此可以在自動(dòng)作業(yè)過程中獲得智能減速和防撞保護(hù)功能。門架小車則為全自動(dòng)作業(yè)，且具有極佳的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。通過實(shí)時(shí)狀態(tài)在線監(jiān)測橋吊運(yùn)行狀況，確保設(shè)備的可靠性。
自動(dòng)導(dǎo)引車(AGV)則是船舶裝卸作業(yè)的重要運(yùn)輸載體，現(xiàn)場工作人員介紹，集裝箱可以通過它從橋吊轉(zhuǎn)運(yùn)到堆場的海側(cè)支架或懸臂式軌道吊下方，或是從堆場轉(zhuǎn)運(yùn)到橋吊下。而洋山四期的鋰電池驅(qū)動(dòng)AGV采用了當(dāng)今最前沿的技術(shù)，除了無人駕駛、自動(dòng)導(dǎo)航、路徑優(yōu)化、主動(dòng)避障外，還支持自我故障診斷、自我電量監(jiān)控等功能。通過無線通訊設(shè)備、自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)和地面上敷設(shè)的6萬多個(gè)磁釘引導(dǎo)，AGV可以在繁忙的碼頭現(xiàn)場平穩(wěn)、安全、自如地穿梭，并通過精密的定位準(zhǔn)確到達(dá)指定停車位置。獨(dú)特的液壓頂升機(jī)構(gòu), 讓AGV與軌道吊彼此之間無需被動(dòng)等待，解決了水平運(yùn)輸與堆場作業(yè)間的“解耦”問題，有效提高了設(shè)備利用率。大容量鋰電池的使用讓AGV在滿電后可以持續(xù)運(yùn)行8個(gè)小時(shí);換電和充電同樣實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，通過電池?fù)Q電站內(nèi)的換電機(jī)器人，只需6分鐘即可為一臺(tái)AGV完成一次電池更換。
另外，軌道吊主要用于堆場作業(yè)。位于海側(cè)的軌道吊主要與AGV和內(nèi)集卡進(jìn)行作業(yè)交互，位于陸側(cè)的軌道吊則主要與外來集卡進(jìn)行作業(yè)交互，同一箱區(qū)內(nèi)的軌道吊還可以在系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)度下進(jìn)行集裝箱接力作業(yè)。洋山四期的軌道吊均采用自動(dòng)堆箱技術(shù)，通過安裝在小車上的激光攝像頭進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描，在系統(tǒng)中呈現(xiàn)出堆場輪廓，幫助軌道吊實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)平穩(wěn)的自動(dòng)抓放箱和防搖防扭功能，從而讓軌道吊在箱區(qū)內(nèi)部作業(yè)時(shí)完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化運(yùn)行。
自主研發(fā)且智能化程度最高
上港集團(tuán)工作人員介紹，自動(dòng)化碼頭有序高效運(yùn)作不僅需要設(shè)備，更需要軟件系統(tǒng)的全面配合，系統(tǒng)的智能化水平將直接影響碼頭的運(yùn)行效率。洋山四期采用上港集團(tuán)自主研發(fā)的全自動(dòng)化碼頭智能生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)(TOS系統(tǒng))，是這個(gè)全新碼頭的“大腦”。
TOS系統(tǒng)覆蓋自動(dòng)化碼頭全部業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，銜接上海港的各大數(shù)據(jù)信息平臺(tái)(包括：業(yè)務(wù)受理平臺(tái)、集卡預(yù)約平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析平臺(tái)、統(tǒng)一調(diào)度平臺(tái)等);提供智能的生產(chǎn)計(jì)劃模塊、實(shí)時(shí)作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)及自動(dòng)監(jiān)控調(diào)整的過程控制系統(tǒng)。結(jié)合洋山四期裝卸設(shè)備的實(shí)際特點(diǎn)，創(chuàng)新研發(fā)了指令調(diào)度架構(gòu)平臺(tái)，通過設(shè)備調(diào)度模塊與協(xié)同過程控制系統(tǒng)，高效率地組織碼頭現(xiàn)場生產(chǎn)。“相比其他品牌的同類系統(tǒng)，TOS最大的優(yōu)勢在于可以實(shí)現(xiàn)橋吊邊裝邊卸作業(yè)。”
隨著國家發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變，建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”的綠色港口勢在必行。洋山四期使用的三大裝卸機(jī)種——橋吊、軌道吊、AGV均采用電力驅(qū)動(dòng)，碼頭裝卸、水平運(yùn)輸及堆場裝卸環(huán)節(jié)完全消除了尾氣排放問題，環(huán)境噪音也得到極大改善。與此同時(shí)，裝卸行程的優(yōu)化以及能量反饋技術(shù)的大量采用，也將進(jìn)一步降低碼頭的能耗指標(biāo)。洋山四期的裝卸生產(chǎn)設(shè)計(jì)可比能源綜合單耗僅為1.58 噸標(biāo)煤/萬噸吞吐量，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平等。
-
暫無記錄