山東港口青島港：向“新”發(fā)力，向“智”而行

張文萱

4月8日，由中央廣播電視總臺推出的《〈感動中國〉2023年度人物盛典》在央視綜合頻道（CCTV-1）播出。山東省港口集團有限公司高級別專家、大國工匠張連鋼，與老科學家俞鴻儒、特教老師劉玲琍、社區(qū)干部孟二梅、泳壇名將張雨霏、水稻專家楊華德、老藝術家牛犇、友誼使者穆言靈、視障歌唱演員蕭凱恩，以及藍天衛(wèi)士空軍航空兵某團飛行二大隊榮獲“感動中國2023年度人物”?，F(xiàn)場，張連鋼講述了他和團隊努力鑄就大國重器，破解十幾項世界級難題，建成擁有自主知識產(chǎn)權的5G智慧全自動化碼頭的故事。從2013年到2023年，10年間，自動化碼頭從一片荒沙灘起步，一期、二期、三期一路走來，從無到有、再到全國產(chǎn)化，讓中國的智慧港口，實現(xiàn)了從模仿到跟跑，再到領跑的超越，向世界港航業(yè)貢獻了更智能、更綠色、更安全、更經(jīng)濟的全新“中國方案”。

1月1日16：10，山東港口青島港自動化碼頭（三期）作業(yè)現(xiàn)場，“新泉州”輪最后一個集裝箱順利裝船，橋吊平均單機作業(yè)效率達到60.2自然箱/小時，青島港自動化碼頭第十次刷新裝卸效率世界紀錄，迎來新年“開門紅”——距離2023年12月27日青島港自動化碼頭（三期）投產(chǎn)運營不到一周時間，再次刷新世界紀錄，印證了新技術在作業(yè)中的優(yōu)勢，充分彰顯了中國自動化碼頭領域的科技實力，助力實現(xiàn)港口高水平科技自立自強。

山東港口青島港自動化碼頭（三期）岸線總長達2088米，可用岸線1652米，是全國首個全國產(chǎn)全自主自動化集裝箱碼頭。得益于A-TOS、A-ECS系統(tǒng)煥新升級以及首套全國產(chǎn)自動化電控系統(tǒng)規(guī)?；瘧玫燃夹g裝備賦能，碼頭堆存能力提升26%、碼頭綜合服務效率提升6%。青島港自動化碼頭（三期）投產(chǎn)運營是山東省貫徹落實“積極培育未來產(chǎn)業(yè)，加快形成新質生產(chǎn)力，增強發(fā)展新動能”重要指示要求、建設山東省世界級港口群的生動實踐，也是山東港口堅持走高水平科技自立自強之路、構建核心競爭優(yōu)勢結出的又一碩果，標志著中國在自動化碼頭建設領域有了完全自主可控的整套解決方案，實現(xiàn)了中國港口行業(yè)全自主集成創(chuàng)新應用場景“零”的突破，將進一步加速培育新質生產(chǎn)力，提升中國在世界港口領域產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈的核心競爭力。

作為一座打造港口領域新質生產(chǎn)力的碼頭，青島港自動化碼頭（三期）瞄準從硬件到軟件、從裝置到系統(tǒng)全國產(chǎn)化的突破目標，實現(xiàn)從港口重大裝備芯片到傳感器、從單機到系統(tǒng)、從底層基礎到上層應用的全面自主可控，實現(xiàn)了“全國產(chǎn)、全自主”，成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在港口場景應用的成功典范、世界自動化集裝箱碼頭建設運營標準的制定者與引領者。

三期碼頭擁有智能管控系統(tǒng)（A-TOS）、水平運輸智能控制系統(tǒng)（A-ECS）、操作系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫應用、自動化電控系統(tǒng)、自動化軌道吊高效直流供電系統(tǒng)、關鍵核心零部件等六大自主突破、12項創(chuàng)新攻堅成果，將關鍵核心技術牢牢掌握在自己手中，為世界港航業(yè)貢獻自動化碼頭自主建設的“中國方案”。

碼頭“智慧大腦”A-TOS系統(tǒng)再度升級，智慧賦能效率躍升——自動化碼頭（三期）的算法實現(xiàn)了再提升，研發(fā)了碼頭全鏈智能集成資源配置算法，完成計劃鏈—調度鏈—服務鏈的智能化升級；研發(fā)了智能全要素排序算法，堆場翻箱率降低6%。算力更強勁，實現(xiàn)多維算法異步加速和計算過程動態(tài)處理，單服務節(jié)點計算效率每秒超百萬次，單體千萬標準箱級集裝箱碼頭實現(xiàn)“秒級”計算。

碼頭“神經(jīng)中樞”全新一代水平運輸智能控制系統(tǒng)（A-ECS）更安全、更高效、更便捷——自動化碼頭（三期）不停產(chǎn)升級和運維，全球首次實現(xiàn)碼頭設備控制系統(tǒng)的不停產(chǎn)升級和運維，以年吞吐量千萬級標箱集裝箱碼頭為例，每年可增收近千萬元。啟發(fā)式最優(yōu)路徑計算，實現(xiàn)多設備實時感知和多階段高動態(tài)協(xié)同控制，碼頭設備周轉時間降低20%，交互時間減少50%以上。

集成創(chuàng)新國產(chǎn)操作系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫應用：聯(lián)合國內(nèi)廠商自主研發(fā)攻關，實現(xiàn)操作系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫的全國產(chǎn)化。自動化碼頭（三期）全棧國產(chǎn)化生態(tài)建設，形成具備軟硬協(xié)同、全棧自主的原研生態(tài)產(chǎn)品，在信息數(shù)據(jù)方面有效保障港口數(shù)據(jù)安全，形成虛擬數(shù)據(jù)中心的跨物理系統(tǒng)和虛擬機集群的統(tǒng)一監(jiān)控和管理體系，提高IT運維效率和質量。

集成創(chuàng)新首套全國產(chǎn)自動化電控系統(tǒng)并實現(xiàn)規(guī)?；瘧茫和黄埔?guī)?；拇笮图b箱碼頭設備電控系統(tǒng)主要依賴國外產(chǎn)品的“瓶頸”，實現(xiàn)國產(chǎn)化替代和規(guī)模化應用。基礎電控硬件全面替代，完成“國產(chǎn)芯片+國產(chǎn)基礎軟件”為底層的PLC開發(fā)，基礎電控硬件具備了寬溫、三防、強大的電磁兼容和抗震等性能的碼頭應用條件?；A電控軟件全新升級，實現(xiàn)了基于全國產(chǎn)電控系統(tǒng)的港口大型機械設備精準控制與自動運行，形成從底層硬件到上層應用的一攬子國產(chǎn)化解決方案。國產(chǎn)智能感知系統(tǒng)全面集成創(chuàng)新，實現(xiàn)自動化軌道吊全天候、全流程作業(yè)成功率達95%以上。

全球首創(chuàng)自動化軌道吊高效直流供電系統(tǒng)：作為港口大型機械設備的“心臟”，自主研發(fā)的低壓直流移動供電系統(tǒng)具有供電結構簡單、設備自重降低、裝機容量降低、饋能利用高效清潔、超高可靠性及多種新能源直接高效耦合六大優(yōu)勢，徹底顛覆了傳統(tǒng)的高壓交流移動供電模式。構建自動化軌道吊高效直流供電微電網(wǎng)，首次提出港口大型變頻驅動設備高效直流供電模式，并構建自動化軌道吊源—網(wǎng)—荷一體化直流供電微電網(wǎng)，降低設備自重10余噸，降低設備運行能耗4%以上。研發(fā)自動化軌道吊多層級環(huán)網(wǎng)冗余智慧供電管控系統(tǒng)，實現(xiàn)單元化微電網(wǎng)間的智能調度、智能降容、快速投切的智能化管理，電力調度更加靈活、設備側故障對電網(wǎng)影響降低，具備超高供電可靠性。

關鍵核心部件國產(chǎn)化替代：項目集成應用過程中，充分帶動產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈的國產(chǎn)化進程。研制國內(nèi)首款高載荷全功能驅動橋，消除濕式制動器內(nèi)齒輪油產(chǎn)生的粘滯阻力，能耗下降約10%。其他關鍵核心部件的國產(chǎn)化替代，攻克一系列關鍵部件國產(chǎn)化和規(guī)?；瘧脝栴}，帶動全國產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展，助力形成自主可控的供應鏈保障體系。

SPG Qingdao Port： Cultivating New Quality Productive Forces， Gathering New Momentum for Development

Amplifying urban characteristics， facing towards the blue sea. SPG Qingdao Ports Automated Terminal Phase III stands as a symbol of the citys development of new quality productive forces in the port sector.

At 16：10 on January 1， SPG Qingdao Ports Automated Terminal set a new world record for the tenth time in loading and unloading efficiency， heralding a vibrant start to the new year. This automated terminal， standing as the first self-developed one in China， has achieved six major breakthroughs and 12 innovative achievements. Thanks to the revitalization and upgrading of the A-TOS and A-ECS systems， as well as the large-scale application of the first domestically produced automated electrical control system， the terminals comprehensive service efficiency increased by 6%， which showcases Chinas technological prowess in the field of automated terminals and will assist in realizing high-level technological self-reliance and self-improvement in ports.