“智慧港口”落地 航天智港AI技术赋能港口安全作业

近日,中国航天技术助力“智慧港口”建设再获新成果。一项融合中国航天控制科技的全新技术---“航天智港”机器视觉集卡防吊起系统,在上海港、青岛港、香港HIT码头等多个重要港口完成了部署应用。这一系统开创性应用了航天AI视觉技术,可保证龙门吊垂作业过程中,全面避免吊起集装箱,系统采用了全要素识别,对作业关键信息拥有高精度识别能力。

图:港口部署“航天智港”机器视觉集卡防吊起系统

据悉,这一技术来自于北京航天自动控制研究所旗下“航天智港”品牌。北京航天自动控制研究所,隶属于中国运载火箭技术研究院,是一家主要从事航天控制与信息领域的专业技术研究机构,曾圆满完成“载人航天工程”和“探月工程”为代表的运载火箭系统研制任务。而“航天智港”系统,则是北京航天自动控制研究所结合自身导航控制与探测方面的优势技术,应用航天科技与港口工业场景深度结合的产物。

图:“航天智港”为北京航天自动控制研究所旗下品牌

全天候装卸“双升级”:效率突破,隐患归零

(备:让港口龙门吊,像人一样思考决策)

港口作为国民经济发展的“晴雨表”,整体运作效率十分关键。但目前,我国港口装卸整体水准仍处“自动化、半自动化与人工操作”三者并存状态。由于堆场作业环境复杂,装卸工艺按“预设程序执行”,劳动强度大,安全事故时有发生,严重影响港口作业安全和效率。

图:集装箱卡车被吊起的事故案例图

对此,航天智港经理闫涛,向记者重点介绍了“集卡防吊起系统”。此前多数自动化港口的龙门吊运作,无法完全避免因人员疏忽、结构变形等因素导致的集卡车架被吊起等安全隐患。由此不得不在集卡卸车环节介入“人工检查”,导致整体效率大幅降低。

图:集装箱卡车被吊起一定高度后及时停止的案例图

但“航天智港”解决方案的部署,可以让港口龙门吊像人一样会观测、思考和决策,实现安全和效率双重提升。通过相机优化布局,航天智港系统可对集卡车架区域实现全方位观测覆盖,为龙门吊装上一对“慧眼”。而通过视频图像处理分析、人工智能监测等技术,系统可自动判定是否存在集卡吊起情况,并即刻输出警报信号。龙门吊PLC通过Profibus-DP通讯模式,一经接收信号将自动优化控制策略控制吊具,从而实现所有集卡类型、所有集装箱型、所有未解锁模式的安全保护。

据悉,该项技术的识别率优于99%,虚警率低于万分之五。同时,该系统突破了大弹性条件下,集卡类型和吊起模式多样性识别的样本完备性等应用关键技术,成功解决了长期困扰码头行业的集卡卸箱全天时/全天候安全保护难题,显著提高了作业效率和安全性。

航天优势技术加持 助推“智慧港口”转型

(备:助力智慧港口,已形成一整套智能装卸方案)

历经第一代至第四代发展,世界港口已进入智慧化发展阶段。此前,我国就曾在包括《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》等一系列规划中,明确要推动我国港口向更高层次的智慧化转型。

近年,领先的大型龙头港口企业已向“智慧港口”建设大步迈进。而由于在人工智能、AI视觉识别、航天控制和导航等领域,北京航天自动控制研究所本身具备大量应用经验和技术积累。港口行业的需求与人工智能技术特点相辅相成,“航天智港”基于航天视觉技术,研发了多种港口智能化解决方案,已成为国内“智慧港口”建设关键技术力量。

图:航天智港系统架构图

事实上,近年“航天智港”持续向港口导入大量识别技术。在码头装卸等安全关键环节,“航天智港”已先后研发并部署“轮胎吊自动纠偏与防撞系统、龙门吊自动抓放箱系统、漏摘锁垫预警系统、岸桥全景智能识别系统、集装箱卡车自动引导系统”等数十项视觉技术,综合服务于港口系统管控平台,形成了一整套码头智能装卸解决方案,为港口带去了全方位安全防护。

近三年间,“航天智港”已获国家发明专利授权8项,实用新型专利1项,发表论文2篇;荣获2021年度山东省科学技术进步奖一等奖、2021年中国航海学会科技进步奖三等奖、北京质量协会第七十八次QC小组示范成果等10项政府/行业奖项。

图:北京航天自动控制研究所部分获奖证书

北京航天自动控制研究所的“航天智港”产业,目前已经参与了上海港、青岛刚、香港HIT码头、北部湾等全国重要码头的关键技术研制工作,成效卓著。闫经理表示,目前已经开通了“航天智+”公众号,欢迎大家持续关注航天智港的新技术与新成果。

未来,随着“航天智港”继续深入贯彻航天技术应用及服务发展战略,依托大量技术积累和质量控制流程,将不断拓展航天智能控制技术向港口行业的迁移转化与工程应用,“航天智港”也将迎来新的发展高峰。http://bgacdzs.yongzhou.gov.cn/news-99-7886-1.html