山东港口青岛港：向“新”发力，向“智”而行

张文萱

4月8日，由中央广播电视总台推出的《〈感动中国〉2023年度人物盛典》在央视综合频道（CCTV-1）播出。山东省港口集团有限公司高级别专家、大国工匠张连钢，与老科学家俞鸿儒、特教老师刘玲琍、社区干部孟二梅、泳坛名将张雨霏、水稻专家杨華德、老艺术家牛犇、友谊使者穆言灵、视障歌唱演员萧凯恩，以及蓝天卫士空军航空兵某团飞行二大队荣获“感动中国2023年度人物”。现场，张连钢讲述了他和团队努力铸就大国重器，破解十几项世界级难题，建成拥有自主知识产权的5G智慧全自动化码头的故事。从2013年到2023年，10年间，自动化码头从一片荒沙滩起步，一期、二期、三期一路走来，从无到有、再到全国产化，让中国的智慧港口，实现了从模仿到跟跑，再到领跑的超越，向世界港航业贡献了更智能、更绿色、更安全、更经济的全新“中国方案”。

1月1日16：10，山东港口青岛港自动化码头（三期）作业现场，“新泉州”轮最后一个集装箱顺利装船，桥吊平均单机作业效率达到60.2自然箱/小时，青岛港自动化码头第十次刷新装卸效率世界纪录，迎来新年“开门红”——距离2023年12月27日青岛港自动化码头（三期）投产运营不到一周时间，再次刷新世界纪录，印证了新技术在作业中的优势，充分彰显了中国自动化码头领域的科技实力，助力实现港口高水平科技自立自强。

山东港口青岛港自动化码头（三期）岸线总长达2088米，可用岸线1652米，是全国首个全国产全自主自动化集装箱码头。得益于A-TOS、A-ECS系统焕新升级以及首套全国产自动化电控系统规模化应用等技术装备赋能，码头堆存能力提升26%、码头综合服务效率提升6%。青岛港自动化码头（三期）投产运营是山东省贯彻落实“积极培育未来产业，加快形成新质生产力，增强发展新动能”重要指示要求、建设山东省世界级港口群的生动实践，也是山东港口坚持走高水平科技自立自强之路、构建核心竞争优势结出的又一硕果，标志着中国在自动化码头建设领域有了完全自主可控的整套解决方案，实现了中国港口行业全自主集成创新应用场景“零”的突破，将进一步加速培育新质生产力，提升中国在世界港口领域产业链、供应链的核心竞争力。

作为一座打造港口领域新质生产力的码头，青岛港自动化码头（三期）瞄准从硬件到软件、从装置到系统全国产化的突破目标，实现从港口重大装备芯片到传感器、从单机到系统、从底层基础到上层应用的全面自主可控，实现了“全国产、全自主”，成为工业互联网在港口场景应用的成功典范、世界自动化集装箱码头建设运营标准的制定者与引领者。

三期码头拥有智能管控系统（A-TOS）、水平运输智能控制系统（A-ECS）、操作系统及数据库应用、自动化电控系统、自动化轨道吊高效直流供电系统、关键核心零部件等六大自主突破、12项创新攻坚成果，将关键核心技术牢牢掌握在自己手中，为世界港航业贡献自动化码头自主建设的“中国方案”。

码头“智慧大脑”A-TOS系统再度升级，智慧赋能效率跃升——自动化码头（三期）的算法实现了再提升，研发了码头全链智能集成资源配置算法，完成计划链—调度链—服务链的智能化升级；研发了智能全要素排序算法，堆场翻箱率降低6%。算力更强劲，实现多维算法异步加速和计算过程动态处理，单服务节点计算效率每秒超百万次，单体千万标准箱级集装箱码头实现“秒级”计算。

码头“神经中枢”全新一代水平运输智能控制系统（A-ECS）更安全、更高效、更便捷——自动化码头（三期）不停产升级和运维，全球首次实现码头设备控制系统的不停产升级和运维，以年吞吐量千万级标箱集装箱码头为例，每年可增收近千万元。启发式最优路径计算，实现多设备实时感知和多阶段高动态协同控制，码头设备周转时间降低20%，交互时间减少50%以上。

集成创新国产操作系统及数据库应用：联合国内厂商自主研发攻关，实现操作系统及数据库的全国产化。自动化码头（三期）全栈国产化生态建设，形成具备软硬协同、全栈自主的原研生态产品，在信息数据方面有效保障港口数据安全，形成虚拟数据中心的跨物理系统和虚拟机集群的统一监控和管理体系，提高IT运维效率和质量。

集成创新首套全国产自动化电控系统并实现规模化应用：突破规模化的大型集装箱码头设备电控系统主要依赖国外产品的“瓶颈”，实现国产化替代和规模化应用。基础电控硬件全面替代，完成“国产芯片+国产基础软件”为底层的PLC开发，基础电控硬件具备了宽温、三防、强大的电磁兼容和抗震等性能的码头应用条件。基础电控软件全新升级，实现了基于全国产电控系统的港口大型机械设备精准控制与自动运行，形成从底层硬件到上层应用的一揽子国产化解决方案。国产智能感知系统全面集成创新，实现自动化轨道吊全天候、全流程作业成功率达95%以上。

全球首创自动化轨道吊高效直流供电系统：作为港口大型机械设备的“心脏”，自主研发的低压直流移动供电系统具有供电结构简单、设备自重降低、装机容量降低、馈能利用高效清洁、超高可靠性及多种新能源直接高效耦合六大优势，彻底颠覆了传统的高压交流移动供电模式。构建自动化轨道吊高效直流供电微电网，首次提出港口大型变频驱动设备高效直流供电模式，并构建自动化轨道吊源—网—荷一体化直流供电微电网，降低设备自重10余吨，降低设备运行能耗4%以上。研发自动化轨道吊多层级环网冗余智慧供电管控系统，实现单元化微电网间的智能调度、智能降容、快速投切的智能化管理，电力调度更加灵活、设备侧故障对电网影响降低，具备超高供电可靠性。

关键核心部件国产化替代：项目集成应用过程中，充分带动产业链、供应链的国产化进程。研制国内首款高载荷全功能驱动桥，消除湿式制动器内齿轮油产生的粘滞阻力，能耗下降约10%。其他关键核心部件的国产化替代，攻克一系列关键部件国产化和规模化应用问题，带动全国产产业链快速发展，助力形成自主可控的供应链保障体系。

SPG Qingdao Port： Cultivating New Quality Productive Forces， Gathering New Momentum for Development

Amplifying urban characteristics， facing towards the blue sea. SPG Qingdao Ports Automated Terminal Phase III stands as a symbol of the citys development of new quality productive forces in the port sector.

At 16：10 on January 1， SPG Qingdao Ports Automated Terminal set a new world record for the tenth time in loading and unloading efficiency， heralding a vibrant start to the new year. This automated terminal， standing as the first self-developed one in China， has achieved six major breakthroughs and 12 innovative achievements. Thanks to the revitalization and upgrading of the A-TOS and A-ECS systems， as well as the large-scale application of the first domestically produced automated electrical control system， the terminals comprehensive service efficiency increased by 6%， which showcases Chinas technological prowess in the field of automated terminals and will assist in realizing high-level technological self-reliance and self-improvement in ports.