装载粮食的巨轮缓缓靠岸而在1.5公里外的智能远控中心,操作人员轻点屏幕,一键启动全流程作业……
走进广州港南沙粮食通用码头6号至8号泊位,映入眼帘的不再是传统码头人机交织的繁忙,而是设备自主运行、流程无缝衔接的智能化场景。
这里,已经实现了从海轮到驳船的全程无人化中转,泊位的智能化水平与综合装卸效率相比改造前实现了质的飞跃。

△广州港南沙粮食通用码头。黎其骏 摄
近日,交通运输部印发《关于"港口功能优化提升"交通强国专项试点(第一批)的验收意见》。广州港南沙粮食通用码头装卸系统全过程自动化升级改造试点项目(以下简称"项目"),作为广东省唯一入选的试点项目,通过验收。
该项目聚焦粮食装卸关键环节,完成泊位装卸设备的自动化、国产化改造,推动传统作业模式向全自动化智慧作业转型升级,是我国首个规模最大的专业化散粮全流程、全自动化、智慧化作业码头升级改造项目。
多机协同自动化作业
"原有的粮食装卸工艺属于典型的多机种协同作业模式,涉及门座式起重机、埋刮板式连续卸船机、连续装船机、移动漏斗、清舱斗车及输送皮带机等设备。"项目相关负责人表示,该模式环节繁多、设备异构性强、人机交互频繁,实现全自动化改造难度高。
面对挑战,项目立足自身特点,对标国际先进的全自动化集装箱码头,对6号至8号泊位门座式起重机、埋刮板式连续卸船机、连续装船机等各类装卸设备逐台攻关:
针对门座式起重机,创新性构建船舱与漏斗空间模型,研发最优路径规划算法,实现精准自动化作业;针对结构高度复杂的埋刮板式连续卸船机,通过加装国产高精度传感器、激光雷达等设备,采用外部接入控制的方式,并自主研发卸船机自动控制算法,在全国散粮码头领先实现设备全自动化作业;针对珠江水域驳船种类多、宽窄长短不一的难题,为不同船型量身定制了小仓平衡装船、自动过舱、等高度装船等多种策略,建立历史船型库,实现最优策略全自动化装船作业。

△图源:中国交通报
在单机自动化突破基础上,项目进一步研发多机协同智能算法,在散粮领域首次实现多类型卸船设备(共舱)及埋刮板式连续卸船机全自动化协同作业。卸船过程中,门机与卸船机可在同一舱口同步进行全自动化作业,既解决了传统单机单舱作业效率低的问题,也通过安全避障算法消除了多机共舱存在的碰撞危险;在清舱环节,通过协同作业算法,实现了卸船机或门机与清舱斗车在同舱自动化协同作业,大幅提升作业效率与安全性。
数据显示,6号至8号泊位完成自动化改造后,泊位通过能力由每年400万吨提升至每年450万吨,整体生产效率提升20%,人力成本节支约79%,设备出勤率达98.4%,有效降低了高温、粉尘及机械故障带来的作业风险。
供电系统智能化运维
散粮码头生产作业离不开后方电力设备稳定可靠的供电保障。为解决变电站巡检及操作的痛点,项目研发无人巡检操作系统,通过部署智能巡检机器人,实现"动态巡检+智能分析+自主操作",全面提升供电系统的智能化运维水平。
据介绍,机器人作为电力系统的"前沿哨兵",具备视觉融合、即时定位与地图构建(SLAM)激光融合导航、大数据、边缘计算等多项尖端技术,搭载红外热成像仪、高清摄像头、激光测距仪等检测设备,可全天候实时感知设备状态与环境信息,自动采集温度、电流、电压、湿度等关键数据,并生成巡检报告,实现实时监控、故障诊断、异常预警等功能。

△图源:中国交通报
尤为突出的是,巡检机器人具备高度自主操作能力,能够通过六轴机械臂,针对站内不同的配电设备,自行更换各种相符的末端工装,基于力反馈和视觉识别技术,执行旋钮开关、小车摇进摇出、地刀开关等高低压带电分合闸操作,降低人工操作的安全风险。该技术填补了港口行业变电站无人化带电作业的空白,为港口关键基础设施智慧运维提供了全新范式。
作业过程智慧化管理
港口的智能化,不仅在于"机器换人",更在于"数据驱动"与"系统协同"。项目自主研发散粮装卸全过程智慧化管理系统,成功打造粮食生产作业的"智慧大脑",可综合泊位、装卸船设备、输送设备及仓库等所有生产节点的实时动态,结合能耗数据,智能辅助生成多种全局作业路径方案。

△图源:中国交通报
不仅如此,该系统通过结构化数据,持续驱动机器学习模型,利用数据迭代,不断优化历史数据库,进而实现散粮生产作业调度的智能决策推荐、流程路径选择及合并的建议、物料流量和能耗异常的动态提醒及分析等功能,实现从"人脑调度"到"智慧决策"的跨越。
从单机自动化到多机协同,从"机器人哨兵"智能巡检到"智慧大脑"全局调度,广州港南沙粮食通用码头散粮专用泊位的升级改造不仅是一次技术层面的突破,更是对传统散粮港口作业模式管理理念的一次系统性重构,为我国散粮码头智慧化转型提供了扎实可鉴的"广州方案"。