氫動力+5G “中國方案”打造綠色智慧港口
2020-01-04 13:38 來源：科技日報
“我們全球首創機器視覺+自動化技術，以AI智能自動識別陸側外集卡，實現智能、安全、高效作業，明顯壓縮了車輛在港停留時間，車到了，一刷卡，就自動裝卸，改善了服務，平均每作業循環時間減少約25秒，提升堆場作業效率13%。目前外集卡在港周轉時間為13分鐘，而人工碼頭最短也需要30分鐘，這對減少社會運輸車輛運營成本有很大幫助?！鄙綎|港口青島港自動化碼頭操作部經理李波介紹說。
日前，山東港口青島港全自動化碼頭（二期）（以下簡稱二期碼頭）投產運營，該工程推出了山東港口自主研發、集成創新的氫動力自動化軌道吊、5G+自動化技術等6項全球首創的科技成果，領軍當今最先進的全自動化碼頭科技水平，以中國“智”造、中國創造向全球港航業奉獻了“中國方案”。
據了解，山東港口青島港全自動化集裝箱碼頭一期（簡稱一期碼頭）工程投入商業運營后，設備和系統穩定可靠，自動化程度已超過鹿特丹港等世界級港口。但山東港口青島港自動化碼頭二期工程沒有選擇簡單復制一期技術，而是繼續選擇了自主研發，再一次向著未知的世界自動化碼頭最高峰發起沖頂。
采用氫動力自動化軌道吊，就意味著要拆掉軌道吊上直徑6米、重達約3噸的高壓卷盤電纜裝置，而這個“大辮子”不僅包含供電電纜，也包含控制電纜，軌道吊行如流水的高效作業都靠它“遠程傳輸”。
如果拆除控制電纜，如何達到精準“遠程傳輸”是實現氫動力自動化吊橋至關重要的前提?！巴ㄟ^各種論證，我們最終選擇‘5G+自動化技術’替代了高壓卷盤控制電纜裝置，解決了這個難題。不過16毫秒的延時有可能造成作業隱患，因此測試馬虎不得?！鄙綎|港口青島港自動化碼頭公司常務副總經理楊杰敏介紹，為了做到分秒不差，他們和廠家一起進行了上萬次測試。最終“5G+自動化技術”實現了碼頭全覆蓋，通過5G信號傳輸的方式成功實現了在5G網絡下的岸橋、軌道吊自動控制操作、抓取和運輸集裝箱及高清視頻大數據回傳等場景的應用。
解決了“遠程傳輸”問題，氫燃料電池系統的設計應用則是另一座需要跨越的高山。經過前期詳盡的分析與設計，氫燃料電池系統安裝調試過程中，技術人員按照圖紙要求，頂著刺骨的寒風，在半空中的吊籠里蜷縮著身子，上升到高8米的基座上安裝調試氫燃料電池系統，精準進行了350個電控接口和軟件接口測試，最終成功完成氫動力軌道吊項目。
除了氫動力和“5G+自動化技術”，二期碼頭的系統設備和軟件也實現了全方位升級，智能化程度更高。在全球智慧港口建設中，充分展示了頂級智能科技的“中國方案”“中國智慧”與“中國力量”。
氫動力自動化軌道吊，使用了自主研發的氫燃料電池組為自動化軌道吊提供動力，不僅減輕了設備自重，降低了設備機構復雜度、設備維保量和維修費用，而且發電效率更高。同時，用氫替代石油和煤炭，軌道吊實現完全零排放，對環境保護具有深遠的意義。
同濟大學智能型新能源汽車協同創新中心主任余卓平教授表示：“氫能源的清潔度高，有利于控制全球變暖；未來氫能來自太陽能、風能等可再生能源，能源利用效率也會提高。而氫動力非常適合在重載、長距離、長時間運行的裝備上使用，山東港口青島港把氫動力用于工作節奏緊張的港口設備，對于推動氫能技術的創新和應用非常重要，為全國做出了好的榜樣?！?/span>
據測算，堆場每吊運一個集裝箱大約要消耗6度電，6度電平均要排放2.1千克二氧化碳，還有粉塵顆粒物、氮氧化合物、二氧化硫等的排放，按一期碼頭和二期碼頭實際通貨能力300萬標準集裝箱/年計算，堆場一年總二氧化碳排放量約2.1萬噸，二氧化硫排放量690噸。“青島周邊工業副產氫產量很大，目前這些氫被白白排放掉，把它們收集起來用作動力，可以減少煤炭的消耗。二期碼頭嘗試用氫動力進行轉型升級，以氫燃料電池加鋰電池組的動力模式實現了能量的最優利用。”山東港口青島港全自動化碼頭技術部副經理呂向東表示，如果堆場全部使用氫動力，每年需要2100噸氫，可替代10700噸煤炭，減少兩萬多噸的二氧化碳排放。
面向未來，山東港口將持續開發應用世界一流的新科技成果，致力于氫能、人工智能、5G、大數據、云平臺、自動化控制等技術在全自動化碼頭的應用，建設智慧綠色港口。
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