5G+智慧港口的三大應用場景

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集装箱坊 发表于 2021-5-26 14:24:11 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
智慧港口是5G賦能千行百業的重點推進領域之一。目前港口很多作業場景對網絡要求是比較嚴苛的,以往港口自動化主要采用的是4G、光縴和WiFi等通信方式,存在建設和運維成本高、穩定性和可靠性差等問題,無法解決港口的核心痛點,如港口的遠程吊車操作、港口高危險環境下的作業無人機器人、網絡數據安全等對帶寬、時延、可靠性要求較高。

5G的高帶寬、低時延、廣連接的特性能夠滿足港口自動化、智能化需求,助力港口數字化、自動化、智能化轉型。所謂5G智慧港口是應用5G技術為港口提供包括遠程高清監控、貨船人工智能分析、高精度定位、智能網聯駕駛等場景化應用的整體解決方案,助力港口操作智能化、物流服務電商化、企業管理平台化,提升港口運營效率,推動建設“綠色、低碳、智慧”型港口。當前國內寧波舟山、廈門遠海、青島前灣、上海洋山等港口已建成集裝箱自動化碼頭,在軌道吊、橋吊、集卡實現遠程控制,正在向港口碼頭無人化方向發展。

港口作為水陸交通樞紐,主要從事裝卸、搬運、儲存、理貨等港口生產、流通或服務性經濟活動。集裝箱港口碼頭生產環節包括水平運輸系統、垂直運輸系統和整體安防監控等系統,具體如圖1所示。
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港口集裝箱碼頭生產運輸流程

在港口生產各環節中離不開信息通信技術,信息通信技術的運用有利于提高港口作業效率,如在今年疫情期間,就需要作業人員進行遠程操控作業,等等。從港口作業環節來看,5G技術與港口的核心需求十分切合,從目前已經開展5G場景應用來看,主要有以下3大場景︰
1.裝卸作業的遠程控制
集裝箱碼頭的運作效率主要取決于集裝箱碼頭的相關運輸設備、堆場的布置等因素。岸橋是集裝箱碼頭在船舶泊位裝卸集裝箱的主要設備,場橋是集裝箱堆場進行集裝箱裝卸的重要設備,這兩者的效率是整個集裝箱碼頭運輸的關鍵。目前90%以上的岸橋、場橋為人工現場高空作業,具有遠程控制需求。部分新建港口場橋(輪胎吊)如果用光縴部署,由于光縴易磨損,改造升級成本高,難度大;少數信息化港口采用WiFi或LTE-U,但可靠性、時延、速率等性能欠佳。港口裝卸遠程控制是5G重要應用場景,充分利用5G網絡的大帶寬、低時延、高可靠性實現岸橋、場橋遠程控制、高清視頻回傳等業務。

應用5G技術實現遠程控制,裝箱操作員可以在中控室觀看多路視頻進行操作,完成吊車吊具的精準移動、集裝箱抓舉等操作,1名遠程控制人員可操控多台場橋或岸橋或輪胎吊,可大幅度降低人力成本,在改善工作環境的同時,大幅提升作業效率和作業安全性。
2.港口無人運輸
傳統港口集卡一直是人工駕駛,司機機械式勞作,這容易造成疲勞駕駛,影響運輸效率和安全。港口無人運輸是智慧港口的重要組成部分,是智慧港口建設的基石。隨著港口自動化的發展,采用AGV/IGV和5G無人駕駛集卡進行運輸,可以大幅度降低人力成本,實現24小時作業。5G能為港口的AGV/IGV自動運輸、集卡無人駕駛和港區視頻管理等應用提供更好的網絡支持。

港口無人運輸是5G重點應用場景之一,基于5G大帶寬、低時延、高可靠和廣連接特性,同時結合高精度定位與車路協同等技術實現AGV/IGV/集卡無人駕駛以及實時路況回傳,使得AGV/IGV/無人駕駛集卡的運行數據能夠實時傳輸到後台控制中心,由控制中心監管運輸進度,對集卡的位置、姿態、電量、載重等數據進行監控,並實時查看車輛的感知與規劃信息。在集卡發生故障或需前往臨時區域時,即可切換5G遠程接管,保障其運輸、駕駛安全。
3.港區視頻監控和AI識別
視頻監控在港口的應用場景主要有︰
AI識別︰吊車攝像頭對集裝箱ID的識別及自動理貨。
安全防護︰對司機面部表情、駕駛狀態進行智能分析,對疲勞、打瞌睡等異常現象進行預警。
運營管理︰車牌號識別、人臉識別、貨物識別的管理。
智能巡檢︰利用無人機、機器人快速智能巡檢,利用5G的大帶寬、低時延和低空覆蓋能力實現無人機實時高清視頻監控,同時配合後台視頻分析系統,借助人工智能手段進一步提升巡檢效能。
目前,港區很多區域無法部署光縴。對于臨時部署場景和移動場景,無線回傳作為光縴的補充具有部署靈活,調整便捷,低成本的優勢。5G大帶寬廣連接能力有效支持多路高清視頻和傳感器信息回傳。結合邊緣計算+AI能力以及高精度定位等技術,幫助港口設備和生產系統同步協調,提升港口作業效率和智能化運作水平。
總之,5G網絡以其高帶寬、低時延、廣連接的特性,以及網絡切片、邊緣計算兩大核心能力,結合高精度定位、人工智能、物聯網等技術,能夠為港口打造定制化的行業專網,滿足港口企業多場景應用需求,上面介紹的5G+智慧港口的三大應用場景已經在上海洋山港、寧波舟山港、廈門遠海碼頭、天津港等得到廣泛應用,實現了5G全場景的應用落地,提升了港口自動化、智能化水平,提高了港口運營效率。隨著5G技術的發展、模式的創新、產業鏈各方的協同努力,5G+智慧港口會發展得更好,真正開啟5G+智慧港口新時代。

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