《干散货专业化码头全自动控制技术开发与应用》提名公示内容

《干散货专业化码头全自动控制技术开发

与应用》提名公示内容

一、项目名称：干散货专业化码头全自动控制技术开发与应用

二、提名者：山东省交通运输厅。

提名意见：“干散货专业化码头全自动控制技术开发与应用”由烟台港集团有限公司、中国交通信息中心有限公司和中交第三航务工程勘察设计院有限公司联合完成。已获国家发明专利2项，实用新型专利1项，经专家鉴定达到国内领先。课题成果在矿石码头进行了应用，取得了良好的社会效益和影响。

提名该成果为省科学技术进步奖叁等奖。

三、项目简介：项目所属科学技术领域、主要科技内容、技术经济指标、促进行业科技进步作用及应用推广情况（一）项目所属科学技术领域

本成果属于港口自动化领域，侧重于码头自动化。

（二）主要科技内容

本成果根据码头生产建设需求和发展目标，对码头自动化作业进行了顶层设计、技术论证和关键技术研发，研发完成了卸船进堆场控制流程、堆场混配控制流程、堆场取料装船控制流程、堆场取料装车控制流程等，并将研究成果在矿

石码头进行实际应用，取得了良好的社会经济效益，提高了高速公路的运行效率和服务水平。

（三）技术经济指标

经中国港口协会组织的鉴定评审，本成果达到国内领先水平，满足实际使用要求。

（四）促进行业科技进步作用

项目研究的关键技术体系涉及矿石码头装船作业、卸船作业、自动堆取料、数字化料场、矿石混配和流程自动化等核心技术，研发成果获国家发明专利2项，实用新型专利1项，发表学术论文1篇。根据交通科技项目鉴定、国内外项目查新，项目研发成果未见相关报道。

四、客观评价

中国港口协会于2019年10月30日在烟台市组织召开了由烟台港集团有限公司完成的“干散货专业化码头全自

动控制技术开发与应用”项目成果鉴定会。与会专家听取

了项目的研究成果报告、效益分析报告、科技查新报告及

用户使用报告，审查了相关技术资料，经质询、答辩和认

真讨论，形成如下鉴定意见：

1、完成单位提供的技术资料完整、规范，符合鉴定要求。

2、该项目利用三维成像及可视化、边界实时提取算法、多机协同等技术手段对干散货专业化码头装卸设备单机自动化、作业流程全自动化控制、高精度矿石混配控制及数字

化料场管理系统进行了研究，实现了码头卸船、水平运输、堆取料、装车、混配、装船等全过程作业自动化和集中管控，主要创新点如下：

创新点一：利用高精度卫星定位、三维成像及可视化、边界实时提取算法等技术，研发了自动化卸船机控制系统、自动化堆取料机控制系统、自动化装船机控制系统、自动化装车机控制系统，实现了单机自动化控制。

创新点二：在单机自动化控制的基础上，结合水平运输控制系统，研发了干散货专业化码头作业流程全自动化控制系统和数字化料场管理系统,形成了一体化的生产调度模式。

创新点三：建立了多机协同、PID控制模型，实现了堆场矿石混配过程中的恒流量控制及多台堆取料机的同步控制。

创新点四：研发了卸船机抓斗智能防摇软件，保证了抓斗移动过程中的稳定性和安全性。

综上所述，该研究成果达到国内领先水平，经济社会效益显著，具有广泛的行业推广价值。

建议：该技术在码头应用过程中，进一步优化控制策略和工艺。

五、应用情况

自2017年开始，本项目中的自动化抓斗式卸船机控

制、自动化装船机控制、高精度混配控制技术、自动化装

车机控制、数字化料场管理系统、矿石码头作业流程全自动化控制等技术成果逐步在烟台港股份有限公司矿石码头分公司得到推广应用。目前，矿石公司的3台卸船机、1台装船机、6台堆取料机、3台取料机、2台装车机已成功应用本项目的研究成果实现单机自动化作业，同时，结合港区已实现的皮带机自动控制、堆场混配等技术，综合数字化料场管理系统和矿石作业流程全自动化控制技术，实现了码头卸船、水平运输、堆取料、装车、混配、装船等全过程作业自动化和集中管控，提高了作业精度和管理效率。改造后的工艺流程，综合效率提升了约8%。本项目的研究成果的示范应用，减轻了司机的工作强度、降低了作业风险、提升了烟台港股份有限公司矿石码头分公司的码头生产作业效率和管理效率，在矿石码头的发展和运营中起到引领和变革的作用。

自2017年以来，本项目中自动化抓斗式卸船机控制、自动化装船机控制等技术成果在烟台港股份有限公司矿石分公司上线应用后，大幅提高了船舶装卸效率，减少了船舶靠泊等待时间。WINNINGSHIPING(S)PTELTD（韦立国际集团）运营的散货船主要为20吨级，船舶在港昼夜卸率为4.71万吨/天提升至5.73万吨/天，单船节约船舶租金约1万余元，经济效益显著。矿石码头的装船、卸船设备的全自动化相关技术研究及应用为码头的客户——船公司带来

明显的经济效益，降低了船舶靠泊等待时间，大幅提升了港口的服务水平。

实践证明，项目研究成果对专业化矿石码头的生产、管理、运营具有较好的支撑作用和适应性，具有进一步推广应用的前景。

六、主要知识产权和标准规范目录

1.专利

2.论文

七、主要完成人情况：

八、主要完成单位及创新推广贡献

（一）烟台港集团有限公司对本项目的贡献

承担本项目的前期调研、需求分析、项目立项论证、总体方案设计的工作，及项目实施过程中的技术服务保障工作和技术管理工作。主要完成的工作如下：

1.项目管理。组建项目管理和研发团队，制定项目目标

和里程碑计划，对项目进行监控和质量保证和经费管理；

2.针对矿石码头作业流程全自动化控制技术研究及应用现状进行研究，构建卸船、混配、装船、装车等自动化技术架构，并通过科学合理的论证，实现了卸船、装船、混配、装车等单机设备的自动化，在此基础上，研究作业流程全自动化的技术体系，构建连锁模型，实现项目目标；

3.项目需求分析。全面、深入地调研矿石码头的业务发展现状、技术研究及应用、运行维护和管理的需求，研究码头自动化作业过程的需求，针对性的进行需求分析，设计项目需求架构；

4.项目立项论证。基于项目需求架构，进一步分析项目预期效果，研究对码头生产和管理带来的经济和社会效益，形成项目立项报告；

5.项目设计与实现。对项目所采用的技术架构进行分析、设计和选型，对关键支撑技术进行创新性研究，完成各子项目的总体架构和总体方案设计，指导下一步的技术研发和软硬件系统开发以及实施工作。

（二）中交第三航务工程勘察设计院有限公司对本项目的贡献

参与卸船机、堆取料机、装船机、装车机的自动化、3D 数字化码头生产管理及作业流程全自动化等技术方案设计及架构设计，进行散货码头智能化堆场管理信息软件、散货