科技日报 中国科技网记者 矫阳
12月10日，全世界规模最大、技术最先进的单体无人码头，即上海洋山港四期工程开港运营。
放眼洋山港现场，科技日报记者看到，2350米岸线上，第一排是高耸入云的岸桥，其后整齐停放着50辆自动导引车（AGV），加上后方堆场上的全自动轨道吊，“无人码头”蔚为壮观。
洋山港四期无人码头
由中国交建供图
“洋山港四期总用地面积223万平方米，拥有2个7万吨级泊位和5个5万吨级泊位，将形成400万标准箱的吞吐能力。”上海振华重工洋山四期自动化项目总经理张健说。
没有人操作，码头靠什么完成400万标准箱？／年的吞吐量？
“靠得是TOS和ECS系统组合。这两个系统组成了洋山港四期码头的‘大脑’与‘神经’，操控着首批投入的10台岸桥、40台轨道吊和50台AGV，完成巨量码头作业。” 张健说。
看看洋山港无人码头的“大脑”与“神经”厉害在哪里？
“TOS是‘大脑。这是一套全自动化码头智能生产管理控制系统，由上港集团自主研发。其衔接上海港各大数据信息平台，提供智能的生产计划模块、实时作业调度系统及自动监控调整的过程控制系统。”张健说。
而“神经”ECS系统，则是振华重工自主研发的智能控制系统。“ECS系统把AGV小车变成一个个智能AGV车队；把一台台场桥起重机变成一个个智能化的堆场；把一座座岸桥起重机变成能自主作业的巨型机器人。”上海振华重工洋山四期项目ECS项目经理王岩告诉记者。
在洋山港四期指挥控制大厅，科技日报记者看到，操作员端坐电脑前，用ECS系统协调这些智能化设备和系统，自动高效地完成码头操作系统TOS下达的装卸任务，实现了码头装卸、水平运输、堆场装卸环节的全过程智能化。
“采用自动化集装箱装卸设备后，与人工作业相比，装卸效率可以提高30%。”王岩说。
据悉，与洋山港一、二、三期码头相比，四期无人码头岸线最短、占地最少，但其吞吐能力却远超几位“大哥”。此前，上海港年吞吐量已连续7年居全球第一，今年有望突破4000万标准箱，体量达到目前全球港口年吞吐量的十分之一。
王岩透露，为让“大脑”和“神经”完美结合在一起，两个研发团队和运营团队共进行了不到两年的奋战。这两套系统的研制与应用，也让国内全自动化码头第一次用上“中国芯”。
值得一提的还有聪明的AGV小车。“除采用当今最前沿的无人驾驶、自动导航、路径优化和主动避障外，AGV还支持自我故障诊断、自我电量监控等功能。”王岩说。
不仅如此，AGV的换电方式也很智能。当AGV电量低时，通过车队管理系统，AGV可自行通过换电机器人，6分钟完成一次电池更换，满电后可持续运行8个小时。
此外，洋山四期码头的主要装卸环节均实现了全电力驱动，提高能源利用效率的同时，也最大程度减少碳排放，降低废气和噪音对环境的影响。因此，洋山四期也是一座真正“安静绿色”的现代化码头。
“洋山港四期规划最终将配置26台岸桥、120台轨道吊、130台AGV，年吞吐量将达到630万标箱。”张健说。
当然，洋山四期码头除水面上的自动化配套外，水面下的建设还暗藏着包括勘察设计、吹填造地、航道疏浚等一系列复杂工程。在中国交建等企业于多项工程均取得技术突破后，才有了今日这座“全球第一海岛型深水集装箱港区”，并使之成为上海国际航运中心的重要组成部分。
