问题——港口生产组织中,船舶靠泊系泊一直是高风险、强协同、受气象海况影响显著的关键环节。
长期以来,系泊主要依赖人工抛缆、绞缆和岸船配合完成,现场需要人员接近缆绳受力区域,作业过程受风浪、潮流影响大,存在缆绳崩断、反弹伤人等安全隐患。
同时,传统方式耗时较长,容易形成靠泊“瓶颈”,在船舶大型化、班轮密集化趋势下,靠泊效率与泊位利用率面临更高要求。
原因——一方面,全球航运业持续向超大型船舶发展,船长、吃水、装载量增加,使得靠泊过程更依赖稳定的系泊控制与精细化调度;另一方面,港口作业正由“人力密集”向“技术密集”转变,自动化、智能化能力成为提升吞吐效率和本质安全的重要抓手。
以青岛港自动化集装箱码头为代表的智慧港口建设,对“少人化、无人化、低风险化”提出更高标准,推动关键环节从机械化向智能化升级,系泊环节的技术替代由此成为突破口。
影响——新年当天,“地中海沙特阿拉伯”轮缓缓靠泊后,码头远程控制室内工作人员通过操作界面下达指令,全国首套真空式自动系泊系统随即启动。
由13套系泊单元构成的装置利用真空吸附形成稳定约束,可产生2600千牛吸附力,满足大型集装箱船舶靠泊需求。
与传统系泊相比,单船系泊时间由近30分钟缩短至30秒,现场噪声与人员集聚明显减少,作业组织更为顺畅。
更重要的是,系统通过多传感器融合感知实时捕捉风、浪、流等变化,动态调整吸附力,实现“主动稳泊”,将人员从高风险工况中抽离,推动安全生产由“事后防控”向“源头预防”转变。
从经济效益看,靠泊时间压缩带来的是泊位周转效率提升。
测算显示,该系统预计全年可缩短靠泊时间超过200小时,折算相当于一个泊位全年增加10余条船的作业产能。
对于航运企业而言,靠泊效率提升意味着船舶在港时间缩短、周转加快,有助于降低时间成本;对于港口而言,泊位能力释放将进一步增强航线集聚与服务能力,为稳外贸、保供应链提供支撑。
对策——真空式自动系泊系统的应用,是港口装备自主创新与生产组织优化的组合成果。
下一步提升空间主要集中在三个方面:其一,围绕不同船型、不同靠泊工况建立更丰富的数据样本,完善参数模型,提高系统对复杂气象海况的适应性;其二,推进系泊系统与港口调度系统、船岸协同系统深度联动,实现靠泊、装卸、离泊全过程的更优组织;其三,强化安全标准与运维体系建设,建立分级预警、故障诊断和应急处置机制,确保新装备在高强度连续作业场景下稳定可靠。
与此同时,应在总结首船应用经验基础上,加快形成可复制、可推广的技术规范与管理流程,为更多港口提供参考。
前景——随着我国港口自动化水平持续提升,智能系泊有望成为智慧港口建设的重要组成部分。
面向未来,相关团队将持续开展数据采集和算法优化,进一步提升在强风、涌浪、急流等复杂海况下的稳泊能力,推动关键技术持续迭代。
可以预期,在船舶大型化与港口数字化交织推进的背景下,自动系泊与远程操控、智能感知等技术的融合应用,将推动港口作业从“单点自动化”迈向“系统智能化”,在提升国际枢纽港核心竞争力的同时,为我国航运服务体系更安全、更高效、更绿色提供新动能。
青岛港真空式自动系泊系统的成功应用,充分体现了我国港口行业坚持科技创新、追求高质量发展的执着精神。
从人工到自动、从低效到高效、从危险到安全,这一跨越式进步背后是科技工作者的智慧和汗水。
当前,我国正加快建设交通强国,港口作为对外开放的重要枢纽,其现代化水平直接关系到国家竞争力。
继续深化港口智能化、绿色化改造,推动更多前沿技术落地应用,必将为推进高质量发展、建设现代化港口体系提供有力支撑。