摘要：近年来，宁波舟山港集团有限公司（以下简称“宁波舟山港集团”）加快发展新质生产力，以集装箱、大宗散货“两条主线”为主攻方向，加快推进“2+1”智慧化码头示范工程建设，拥有双 40 万吨离岛作业自动化散货码头、单体超千万混线作业自动化集装箱码头，为全球超大型散货
宁波舟山港鼠浪湖矿石中转码头作业场景
智能化，正在以惊人的速度改变着世界，同样也在改变着港口的生产和服务模式。
近年来，宁波舟山港集团有限公司（以下简称“宁波舟山港集团”）加快发展新质生产力，以集装箱、大宗散货“两条主线”为主攻方向，加快推进“2+1”智慧化码头示范工程建设，拥有双 40 万吨离岛作业自动化散货码头、单体超千万混线作业自动化集装箱码头，为全球超大型散货 / 集装箱码头智慧化转型提供了“浙江样板”，贡献了浙江海港智慧。
40 万吨矿船靠泊鼠浪湖码头的场景
宁波舟山港鼠浪湖矿石中转码头，坐落于舟山群岛间的鼠浪湖岛上。另有一个“鼠浪湖”，存在于舟山鼠浪湖码头有限公司（以下简称“鼠浪湖公司”）智控中心里。长达 20 米的大屏上，“数字孪生版”的鼠浪湖矿石中转码头呼之欲出……一切都与现实中的分毫无差。
“远控顺利！”2024 年 11 月 21 日，宁波舟山港鼠浪湖矿石中转码头实现全球首次“双 40 万吨世界最大矿船”同靠接卸，远控操作员们很是振奋。从扎根在偏远海岛，到建成双 40 万吨离岛作业自动化散货码头，鼠浪湖公司是如何做到的？
地处长江经济带与沿海经济带的 T型交汇点，海域开阔、水深浪小，独特的地理优势成就了这座具备双 40 万吨矿船同靠接卸能力的全国最大铁矿石中转码头。但从鼠浪湖公司门口的“坚信坚韧坚守”六个大字标语中，也不难窥见鼠浪湖人的坚持与付出。
在 2023 年底前，若是从宁波市区出发，途经岱山、衢山两岛，还得掐着“三车两船”的班点，才能晃晃悠悠半天内“摇”到鼠浪湖岛。“驻岛职工在工作和生活上都有很多不便，所以从 2020 年集团提出建设‘2+1’智慧码头示范工程，我们就立下了‘离岛’的目标，这也是后来‘iSLAND+’中‘L’代表的含义。”鼠浪湖公司智慧化项目负责人薛璐讲述道。
“iSLAND+”，是鼠浪湖全程智能码头建设的主题。2020 年底，鼠浪湖公司提出了以“iSLAND+”为核心的智慧化建设方案，分为 i-TOS 生产管控、Safe 安全管控、Land 离岛板块、Auto 自动化板块、Nature 绿色环保、Development 发展板块、“+”共享等 7个板块，寓意着“海岛家”的理念。从此，鼠浪湖矿石中转码头的智慧化建设轰轰烈烈地拉开了序幕。
2021 年起，项目按照“整体推进、重点突破”原则全面开展实施，以“ECS全流程设备智能化升级改造、i-TOS 子系统相关模块的分阶段构建、智控中心建设及离岛远控”三条主线项目为重心，同步推进“船舶稳泊安全管理系统、BC9F 示范线建设”等辅线项目实施，通过信息化、智慧化手段，着力构建智慧、绿色、安全、高效的数智海岛。
鼠浪湖矿石中转码头于 2016 年建成投产，从设备技术层面来讲，已属于“老码头”，码头整体智慧化建设绕不开设备改造这条路，如何实现港机智能化升级是摆在项目组成员面前的第一座大山。
彼时，国内散货码头还没有可参考借鉴的智慧化建设样板，项目难度可想而知。鼠浪湖公司先后主动与振华、华为、ABB 等国内相关行业巨头接触谋求合作，寻求在设备改造、网络保障等方面获得支持，共同打造这个“遥遥领先”的智慧化项目。
鼠浪湖矿石中转码头是宁波舟山港铁矿石装卸的主战场。在项目进程中，项目组要时刻保障码头正常的生产运营。通过灵活调整船期计划和生产流程，鼠浪湖公司见缝插针推进项目开展，最大程度满足改造需求。同时，技术人员对不同设备量身制定改造方案，不断地试错、优化，针对性进行技术难点研讨，逐机逐点推进改造计划。
2022 年 6 月，鼠浪湖公司装船机、堆取料机实现自动化；2022 年底，卸船机实现自动化，全流程一键启动测试成功……在码头上、堆场里风尘仆仆地干活，成为了鼠浪湖人忙碌的历史画面。
2023 年 3 月 29 日，鼠浪湖公司智控中心正式投入使用，全球范围内首家实现全流程自动化的散货码头由此诞生。通过智控中心内卸船机远控台和斗装远控台，可以自动控制码头和堆场上的卸船机、装船机、堆取料机等作业设备，一键启动全流程作业。所谓“全流程”，就是将大型机械和皮带机整条流程上的所有设备均由远控台司机进行监管，可完成卸堆、取装、直装、混配、换堆 5 种生产作业模式全流程设备联动，实现了“一人多机”的新作业模式。
不止于此，从智慧化的号角吹响到如今自动化码头伫立海湾，鼠浪湖人对“离岛”的探索从未停止。
“‘离岛’的意思，就是我们希望生产作业和日常办公能离开鼠浪湖岛，在岱山甚至在宁波工作。”鼠浪湖公司设备管理部经理何军指出，超远程控制的网络延时是实现“离岛”的最大难题。
鼠浪湖公司联合华为公司、舟山移动，将目光投向了先进的 F5G 光传输网络和光接入网络。大家一边跨岛搭建传输设备、打通传输链路，另一边优化现有网络架构、打破数据孤岛，最终实现了多业务的同时大带宽、低延时传输。如今，鼠浪湖公司已成功将码头作业场景“搬迁”到了距离鼠浪湖岛 32 公里外，坐落于舟山市岱山县商会大厦的离岛智控中心——“离岛数字孪生港”中。
在这里，i-TOS 智慧生产管控系统正时刻监管着岛上各项生产要素。i-TOS 智慧生产管控系统有三块核心内容，第一块是搭建了大数据平台，连通生产、设备、运营和底层的数据通道，实现所有数据的实时交互与存储；第二块是数字孪生系统，建立全三维虚拟现实环境对生产运营进行监管，实时查看各船舶及流程的作业进度和设备状态；第三块是辅助排产，通过智能算法分析，为每昼夜生产作业的编排提供建议。通过搭配一套 F5G 全光网络链路，岛上能实现的操作，岛外也能实现。
“以前登岛上班通勤得一天时间，所以大家都住在岛上，一个礼拜甚至半个月才回一次家。”曾经的装卸司机、如今的远控司机陈师傅说道，“现在我们在岱山这边就能操作卸船机、堆取料机等设备进行货物装卸，回家方便了很多，也不用天天爬几十米高的港机，安全了很多。”
让职工生活更便利，为港口发展添动力，这就是鼠浪湖矿石中转码头在“智慧化”的时代浪潮里，书写下的朴素答案。
宁波舟山港梅山港区作业场景
自宁波梅东集装箱码头有限公司（以下简称“梅东公司”）行政楼九楼平台眺望，码头一线桥吊气冲霄汉、堆场内龙门吊气势昂扬、集卡驮着集装箱来回穿梭……现场，力量感与科技感交织。这里，是宁波舟山港所属岸线最长单体集装箱码头——梅山港区集装箱码头，也是宁波舟山港集团首家“四星级智慧码头”。
作为“2+1”智慧码头示范工程的建设主体之一，梅东公司坚持边生产、边建设、边创新，形成了“一脑统领、一网覆盖、一链作业、一区示范”的“四个一”智慧港口建设创新模式，单体超千万混线作业自动化集装箱码头“上线”。
春光作序，2016 年 3 月 14 日，梅山港区智慧化发展正式拉开序幕。同年10 月，港区首台轮胎式远控自动化龙门吊抵港。远控自动化龙门吊设备从到港到投用，经历了 22 个月的调试工作，远控桥吊更是调试了 32 个月才具备常态化作业能力。为何如此之久？
“远控作业必须要让整体运作贴合港区生产实际。加上有别于大部分自动化码头的轨道式龙门吊，我们采用的是轮胎式的龙门吊，作业自由度更大，但智慧化难度也更大。”梅东公司龙门吊司机叶勇道出了传统集装箱码头智慧化改造的难点之一，“最开始负责远控设备调试的都是港区里的普通操作司机和工程技术人员，虽是技术能手，但说到底都是半路出家，没有远控经验，只能一次次上机、一点点调试。”
山高路远，但见风光无限。如今的梅山港区拥有现阶段全球最大规模远控自动化设备集群，能够支撑“千万箱级”码头作业能力。智能设备规模化，为梅山港区“一链作业”（两端桥龙设备远程操控、中间无人集卡与有人集卡混行）的高效运转奠定了坚实基础。
俯瞰梅山港区全貌，区域内混杂着自有集卡车和外来集卡车，完全分开难度很大，促使该港区开启探索无人集卡与有人集卡混行的新模式。
其实，相较于无人集卡与有人集卡混行的作业模式，两者完全物理隔离的作业模式更为成熟，但会牺牲一部分堆场利用率，对港区基础设施建设要求更高，投入也更大，更适用于新建码头。早在梅山港区智慧化建设起步的 2016年，该港区便已投入运营了 5 个集装箱泊位，6 号至 10 号泊位工程也已按照传统集装箱码头的设计方案开工建设，传统码头智能化转型道路成为了梅山港区自动驾驶模式的必然选择。这又是一次“摸着石头过河”的探索。
宁波舟山港梅山港区智能集卡充电场景
2019 年 7 月，首辆无人电动集卡顺利到港。次年，梅山港区在固定区域内率先试点集卡车自动驾驶。最终历时 2年多，梅山港区自动驾驶试验区获批复，成为全国首个本地法规支持的港口无人驾驶示范区，“一区示范”自此形成。
“一链作业”高效地完成，“一区示范”有序地实施，其背后依托的是“一脑统领”智能的指挥。梅山港区给智慧港口的运营高配了“双芯大脑”——“左脑”n-TOS 系统负责集装箱业务管控与服务，“右脑”iECS 系统负责港区桥吊、龙门吊、集卡等作业设备的精准有序调度。
在梅山港区控制中心，矗立着“智慧港口”大屏。屏上，船舶作业、桥吊和龙门吊自动化作业、集装箱卡车在场地与码头间穿梭……这些真实场景的技术支撑便是数字孪生系统。
数字孪生系统深度联动“双芯大脑”海量生产数据，精准还原了梅山港区陆域面积的集装箱作业场景，能够实时映射港区生产作业动态，构建了“看得到、听得见、能指挥、可预判”的数字化智能调度控制环境，可有效实现对配置预控和效率的监测分析。
依托大数据及数字孪生系统，“双芯大脑”稳定、高效、精准地管控集装箱装卸船和集疏运作业的每一个环节，推动港口治理从“经验管理”向“科学管理”转变。
在梅东公司远控桥吊操作室，桥吊司机们握着手柄就可通过面前的显示屏、摄像头及其背后搭载的“智慧大脑”，操控三四公里外的桥吊，将一个个从全球各地来的集装箱装卸至集卡上。
从在几十米港机上操作，到端坐空调房远控，这得益于“一网覆盖”。“一网”便是“5G+ 北斗 + 大数据 + 车路协同”的感知物联网络，它覆盖了港区生产运营、安全管理的全地域、全时段和全过程，为梅山港区的“一脑统领”及“一链作业”提供了信息技术支撑，并进一步筑牢港区信息网络安全“防火墙”。
作为梅山港区“一网覆盖”的重要建设内容——车路协同是通过设置在场宁波舟山港梅山港区智能集卡充电场景地内的监控摄像头上传的实时画面，以边缘计算实时感知路况，可实现对逆行、超速等违章驾驶行为的监管，有效提升港内道路交通安全水平。车路协同在自动化区域全面落地应用，实现了对外来集卡在港区作业的全面感知和精准管控，其辅助系统优化无人集卡动态路径，助力梅山港区全域自动化作业目标的实现。
5G应用目前已在梅山港区常态化、规模化嵌入运营。梅山港区也已经建成了全国规模最大的港口 5G 专网，全天候保障各个 5G 业务场景运行。
不仅如此，在宁波舟山港集团“2+1”智慧码头示范工程中，宁波舟山港金塘港区大浦口集装箱码头加快智能设备规模化应用，已具备“自动化轨道吊 + 远控桥吊 + 全自动平面运输设备”的大规模自动化设备集群作业能力，展现出强大的生产力与作业优势。
同时，宁波舟山港集团正在谋划推进不同类型的智能化码头建设，将在未来全面形成“海港 + 陆港 + 内河”智慧化码头“集群式”发展新格局。
文、图 / 孙耀楠 黄家振 汪舒婷 任洁
来源：交通运输科技网