华为5G让天津港更加聪明

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未来码头是什么模样?华为与天津港一起,揭开了5G+未来港口的新模样!在天津港,华为整合5G专网、北斗高精度定位平台、自动驾驶AI和车路协同能力,完成5G智慧港口平台建设,提供智慧闸口、港机自动化控制、无人水平运输、智慧拆解锁站、智能理货业务服务,实现5G与北斗技术在智慧港口规模化稳定应用,打造集成真5G、真北斗和真AI的全自动化集装箱码头水平运输新模式,让港口“活”起来。

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轮船提前4个小时完成装卸作业,未来码头很智能

今年6月,随着满载集装箱的“新明州72”轮缓缓驶离天津港码头,天津港第二集装箱码头公司以单小时最高213自然箱、M线效率35自然箱/小时的成绩,比计划开船时间提前了四小时完成该轮作业任务。这是全球首个“智慧零碳”码头——天津港北疆港区C段智能化集装箱码头的一个缩影。港口是航运的起点和终点,也是贸易与物流的枢纽。

曾经提起码头,人们不约而同就会想起人拉肩抗、劳动号子震天响的场景。港口是一个劳动密集型的行业。以前在桥吊上工作,夏天爬上去就是一身汗。人坐在小车里,跟着集装箱一起动,还要准确的操作,在数十米高空一班连续作业长达12小时。集装箱卡车司机三班轮换,普遍高龄化。一个无人、少人的“未来码头”让无数港口人憧憬。

5G智慧港口项目改变了天津港货物运输和装卸的方式,实现了港口作业流程自动化、智慧化,显著提升港口的运行效率和安全生产能力,降低能耗,大大提升了港口的竞争力。

在华为5G赋能之下,天津港成功突破水平岸线传统集装箱码头自动化改造这一世界港口难题,方案轻量化可复制,相比传统码头,生产效率提升15%,人员配备减少60%,适用于95%的传统码头改造升级,开创性探索出一条智慧港口建设新路径。

如今,随着人工智能、5G等技术的成熟,实现码头生产自动化已成港口未来发展趋势。你知道码头是怎样作业的吗?在天津港C段码头,华为和天津港联合打造的智能水平运输系统,实现了港口L4级自动驾驶,76辆IGV高效协同作业,基于云端的统一调度,更能实现全局效率最优。天津港,位于渤海湾西端,是京津冀及“三北”地区的海上门户、雄安新区主要的出海口,也是新亚欧大陆桥经济走廊的重要节点和服务全面对外开放的国际枢纽港,其同世界上200多个国家和地区的800多个港口保持贸易往来,连续多年跻身世界港口前十强。

天津港北疆港区C段智能化集装箱码头是天津港建设“世界一流港口”建设要求的重要标志性项目,码头包括3个20万吨级泊位,岸线长度1100米,可同时停靠2艘20万吨级集装箱船舶,或同时停靠2艘10万吨级和1艘7万吨级集装箱船舶,设计集装箱通过能力250万TEU/年,后方陆域占地面积约75万平方米。致力于打造国内智能化程度最高、建设成本最低、运营效率最优的集装箱码头。

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绿色加智能,天津港成智慧港口样板

传统场桥岸桥作业条件艰苦,对人力要求极高,司机室30米高,司机需频繁爬高、高度集中精力操控设备,容易疲劳有安全隐患。该项目基于5G创新应用,建设智能调度中心,港口中控室实现5G远程控制,将人力解放出来。操作人员坐在中控室就可以基于5G回传的高清视频信息和设备状态信息对场桥岸桥进行远程操控,发送指令,驱动场桥岸桥自动运行起升、小车、大车等,实现远程开展装卸集装箱作业。1名操作员可操控6~8台场桥,不再需要人机一一对应。智能调度中心不仅提高作业效率,减少作业事故,还极大解放了人力,改善司机的作业环境。通过5G远程控制,大幅提升了港口龙门吊的综合作业效率,降低设备运行与维护成本。此外,对比其他远控技术,5G可实现堆场全覆盖,利用5G的大带宽低时延可实现龙门吊远程控制场景中视频回传,PLC可靠通信,可大幅降低港口自动化改造门槛和投入,成为港口自动化改造经济、高效的首选。目前,天津港C段码头已成为首个规模化、常态化运营的智慧码头,未来华为将携手伙伴在更多港口持续落地与经验复制,为智慧港口的发展贡献华为力量。

华为联合天津港打造了世界一流的绿色、智慧、枢纽港口,输出智慧港口的“中国样板”,基于5G+北斗高精度定位+AI等新一代信息技术,总体采用“一张5G行业专网+一张北斗高精度定位网+一张车路协同网络+一个核心平台+N大应用场景”的建设模式,在天津港实现集智能设备、智能操作、智能决策、智能管理于一体的全自动化智慧港口解决方案,可广泛应用于传统码头数字化升级改造。

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5G+自动化,让港口“活”起来

实现码头自动化,最重要的是水平运输的自动化。该项目首创码头云控自动驾驶解决方案,基于5G自动驾驶技术,高精地图在云端构建的动态业务地图,汇聚从生产系统中获取到的实时泊位、岸桥、场桥等作业数据信息,以及无人驾驶平板车实时的动态数据信息,基于云端创新的区间路径+速度动态规划算法,实现多车动态路径规划和速度引导,保障多车协同作业时行车轨迹的确定性和安全性,有效解决港口司机短缺、疲劳驾驶等问题,实现车辆智能调度,优化车辆运行效率,提升码头运转效率,降低安全风险。传统的自动化码头为垂直岸线的磁钉式,需要对现有码头布局改造,改动非常大,因此磁钉式技术路线适合新建码头,不适合传统现有码头。而全球传统码头占比大于98%,所以针对传统码头的全自动化改造是世界性难题,也是码头全自动化的最重要领域。通过5G远程控制,港口龙门吊的综合作业效率提升30%。

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为此,C段智能化集装箱码头设计之初,就采用了全新的“单小车自动化岸桥+无人驾驶电动集卡+双悬臂自动化轨道吊”的自动化集装箱码头工艺方案,相较于业界成熟的磁钉式无人驾驶和部分创新型港口的单车无人驾驶,对现有码头布局改造小,可以对传统码头全自动化复制,建设成本低。对新技术、新理念实现数字化转型提出了更高的要求。2021年10月17日,全球首个“智慧零碳”码头——天津港北疆港区C段智能化集装箱码头正式投产运营,旨在打造以全新模式引领世界港口智能化升级和低碳发展的中国范例。通过5G、北斗、人工智能泛在应用,率先实现水平布局装箱码头全流程自动化作业“完整版”。“智慧零碳”码头较同等岸线传统自动化集装箱码头投资减少30%,减少集装箱作业倒运环节50%,降低能耗17%以上;较同规模传统集装箱码头人员减少60%;实现绿电功能100%自给自足。天津港第二集装箱码头有限公司总经理杨荣介绍,结合5G、AI、云计算、自动驾驶等新ICT技术,天津港与华为团队联合设计开发的‘智能水平运输管理系统’,可以协同码头生产操作系统(TOS)、场桥、岸桥、智能水平运输机器人(ART)、自动锁站、自动充电桩等关键资源,自动得出最优装卸方案并指挥各台设备,实现全局调度最优,在水平岸线码头里,有效管理了迄今为止最大规模的无人驾驶车队,目前达到了76辆。

在天津港,华为还实现了5G的N大应用场景。基于5G+北斗高精度定位+车路协同建立全新信息化基础设施,打造5G智慧闸口、5G港机自动化控制、5G无人水平运输、5G智慧拆解锁站、5G智能理货等应用。5G无人水平运输场景中,基于5G+车路协同+高精度定位等技术,融合AI和大数据,实现集卡无人驾驶、集卡远程驾驶、集卡全域感知和全局策略控制。

这个自动化码头项目获世界大奖

天津港集团副总裁杨杰敏表示,港口是个最古老的行业,华为作为最新一代科技进步的引擎,最古老的和最年轻的碰撞在一起,必将迸发新的活力。天津港与华为开展了全方位深度合作,并取得了非常好的成效。本次北疆港区C段智能化集装箱码头,在以华为公司为代表的创新联合体共同努力下,攻坚克难,成功建设了新一代自动化码头的样板工程,为港口行业做出了巨大贡献。

在2022世界移动通信大会(MWC2022)期间,在GSMA主办的全球移动大奖(GLOMO Award)颁奖典礼上,由天津港、华为和中国移动联合打造的“5G+智能港口”项目荣获“互联经济最佳移动创新奖”(Best Mobile Innovation For the Connected Economy)。该项目基于5G、AI等技术的创新应用,实现全球首个港口自动驾驶和5G远程控制,建立港口自动化水平运输体系,大幅降本增效,促进智慧、绿色、安全港口的全面发展。

 

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