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新加坡利用智能技术打造自动化港口
新闻来源:来源:OffshoreIntel  发布时间:2020/2/17 17:39:00


新加坡通过自动化、智能技术以及能源效率保障其港口的未来发展。

新加坡目前拥有五座集装箱码头:丹戎巴葛(Tanjong Pagar)、吉宝(Keppel)、布兰尼(Brani)和帕西尔班让1号和2号(Pasir Panjang Terminals 1 and 2)。当前,新加坡这个城市国家正在建设一个新项目:大士港(Tuas Port)。建成后,大士港将取代这些港口,成为世界上最大的全自动化港口。

大士港共分四期,一期建设始于2016年,二期于2019年启动。大士港建成后,将集中新加坡所有的集装箱作业,每年可吞吐高达6500万个20英尺标准集装箱,2018年新加坡集装箱吞吐能力为3600万标准箱。

该港口将从2021年开始逐步开放,届时将有两个泊位投入运营。到2027年,丹戎巴葛(Tanjong Pagar)、吉宝(Keppel)和布兰尼(Brani)的集装箱业务将转移至大士港。到2040年项目完工时,帕西尔班让(Pasir Panjang)码头的业务也将转移至此。

一期工程的最后一个沉箱于2019年4月安装,二期工程的首个沉箱于7月安装。这些大型水密结构通过气压将水保持在外,比传统施工方法(如打桩)更为快速。二期建设是该项目规模最大的阶段,将填海387公顷,建造8.6公里长的码头岸线,并现场制造227个沉箱。二期工程将增加2100万个标准箱吞吐量。

2019年10月,新加坡总理李显龙在新加坡港务集团(PSA)举办的“迈向大士港”200周年纪念活动上表示:“虽然码头规模是竞争力的核心组成部分,但大士港不仅仅将是一座更大的码头,也是一个拓展当前视野、重新思考航运未来的机会。

他表示:“大士港建设于一个全新的选址之上,因此我们可以从一个全新的角度进行设计,并着力凸显创新和可持续发展的目标。大士港充足的吞吐能力还将为我们吸引航运公司和联盟机构,并可容纳全球最大的集装箱船。”

自动化技术将是大士港运营的关键。这将包括无人驾驶车辆,如自动化堆场起重机、无人机、数据分析和负责港口运输的无人卡车。这种技术将由运营中心控制,从室内对设备进行监测和操作。

通过使用无人机执行此前需要人工执行的任务,如高空维修和故障评估,能够提高安全性。

随着新加坡转向5G技术,这些手段都将得到加强。2019年6月,新加坡任命电信专家M1和Singtel进行5G试验,并致力于开发基于智能技术的运营。

大士港水域将采用先进的港口运营系统进行管理,例如下一代船舶交通管理系统,该系统能够及早发现热点,并为船舶提供最有效的航线建议,实现最安全、畅通的停泊方式。

李显龙表示:“我们在大士港预留了空间,将港口与工业结合起来,使企业能够靠近港口及其更广泛的生态系统,并从中获益,就像樟宜机场周围建立的工业区一样。我们希望这样的共同布局将产生商业机会的协同作用并改善服务,为我们创造更多的空间来定制物流安排,例如利用航空枢纽进行海空货物联运。”

新加坡港务集团(PSA)自动化和智能港口技术的六大应用:

码头起重机

PSA研发了一种自动化双车码头起重机,跨度为25列集装箱,起吊高度为55米。同时,还开发了基于视频分析和机器人技术的解决方案,用于码头的锥进和解锥(coning and deconing)作业。

轨道式龙门吊

PSA的自动轨道式龙门吊采用光学摄像机、激光传感器和通信协议组成的网络,为全电动,并具有再生驱动系统,可在集装箱下降运动时将电力返回电网。专业人员可在指挥中心内监控多台龙门吊,并使用基于人工智能的规划平台对港口堆场作业进行预测和优化。

自动导向车

集装箱从码头到堆场的运输将由无人驾驶自动导向车进行。这种导向车为双向全轮转向,由具有再生制动能力的全电动传动系统驱动,使其直接排放为零。使用快速充电桩网络将为车辆供电,并根据智能车队管理和优化系统对充电桩网络进行优化布局。

预测性和规定性维护

大士港将采用预测性和规定性维护,以减少设备停机时间,提高工程团队生产力。传感器和数据分析将实现在故障发生前预先处理故障,人工智能和机器学习将应用于数据集,对影响可靠性的根本原因进行更深入分析。

人工智能提高码头效率

PSA的码头运营系统(TOS)将协调大士港码头的运营。TOS使用数据分析、人工智能和机器学习来优化自动化运营,并提高码头效率。操作人员和管理人员将通过用户友好的界面和仪表盘获得数据驱动的信息,从而做出更好的决策。

智能电网

智能电网将为大士港的建筑和设备网供电。这将有助于更好地管理港口的峰谷能耗,减少电力引发的运营中断。使用太阳能等可再生能源和LNG等燃料作为智能电网的补充,这些燃料比传统燃料更为清洁。

裕廊港是新加坡唯一的多用途港口,可装卸散货、分装散货和集装箱。其主要门户码头每年接待15000多艘来自本地区和国际的船舶。

裕廊港设有海工船舶中心,这是一个多用户的海滨设施,为从事海工和船舶装备制造的公司提供港口服务,并拥有两座独立的更小型码头,用于向停靠新加坡的船舶运送备件和补给。

裕廊港拥有新加坡最大的单站点太阳能设施,峰值产能为9.65兆瓦,是世界上最大的港口太阳能设施。太阳能发电设施的装机成本为3000万新元(2200万美元),从安装到维护的资本支出由当地太阳能租赁公司Sunseap承担。作为回报,Sunseap可享受税收减免和其他与太阳能相关的财政激励。该设施的发电量超过裕廊港的要求,剩余电力可出售至新加坡电网。

裕廊港首席技术官Tan Wee Meng向当地媒体表示,太阳能电价最终将比国家电网更廉价,由此产生的成本节约使港口能够更好地进行长期财务规划。

他补充道:“全球都在朝着更环保的方向发展。裕廊港必须确保能源消耗的可持续供应,因此,我们选择太阳能。”

装载计算机的研发可提高生产率

受近期集装箱绑扎规范以及装载计算机研发的推动,港口和船舶的效率都得到了提升。           

新的绑扎规范包含了更大型船舶和更高叠放的绑扎方式。此外,新的捆绑规范还考虑了特定航线和天气的特征。

Navis 公司的MACS3装载计算机已经加载所有主要船级社的最新绑扎规范。Navis产品经理MACS3 Gerald Lange解释道:“通过使用最新的绑扎手段,StowMan及MACS3能够帮助船舶运营方更加灵活地装载货物,增加船舶装载量,提高利用率。”

为了优化有关各方的信息流,Navis将装载计算机的关键计算结果上传到云端来增强MACS3装载计算机的性能。

Navis云服务产品经理Bastian Gehnke表示,通过2019年9月推出的MACS3 Connected,船舶管理人员可以轻松查看当前和历史的装载情况。现在,在紧急情况下,数据可以实现更快速的提供和交换。此前,船舶与岸上之间只能通过电子邮件以pdf格式发送装载条件,但往往无法确定这是否是最新版本,现在这一做法已经可以弃之不用。”

Navis控制中心及分布式服务(Control Center & Distributed Services)现在也可供StowMan使用。这一新的应用程序将独立的积载规划工具转换为连接的客户机服务器设置,帮助用户对文件存储进行标准化和集中,将不同工作站、用户和部门之间进行同步和连接,并通过自动部署取代手动安装。

Navis stowage产品经理Jes Tom Regner总结道:“船舶规划的要求使船舶规划者在同时处理多艘船舶和多个到访码头时能够经常更新积载计划。Navis可以让规划人员专注于规划,而无需分神管理工作环境。”


 
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