近日，中國航天技術助力“智慧港口”建設再獲新成果。一項融合中國航天控制科技的全新技術---“航天智港”機器視覺集卡防吊起系統，在上海港、青島港、香港HIT碼頭等多個重要港口完成了部署應用。這一系統開創性應用了航天AI視覺技術，可保證龍門吊垂作業過程中，全面避免吊起集裝箱，系統采用了全要素識別，對作業關鍵信息擁有高精度識別能力。
圖：港口部署“航天智港”機器視覺集卡防吊起系統
據悉，這一技術來自于北京航天自動控制研究所旗下“航天智港”品牌。北京航天自動控制研究所，隸屬于中國運載火箭技術研究院，是一家主要從事航天控制與信息領域的專業技術研究機構，曾圓滿完成“載人航天工程”和“探月工程”為代表的運載火箭系統研制任務。而“航天智港”系統，則是北京航天自動控制研究所結合自身導航控制與探測方面的優勢技術，應用航天科技與港口工業場景深度結合的產物。
圖：“航天智港”為北京航天自動控制研究所旗下品牌
全天候裝卸“雙升級”：效率突破，隱患歸零
港口作為國民經濟發展的“晴雨表”，整體運作效率十分關鍵。但目前，我國港口裝卸整體水準仍處“自動化、半自動化與人工操作”三者并存狀態。由于堆場作業環境復雜，裝卸工藝按“預設程序執行”，勞動強度大，安全事故時有發生，嚴重影響港口作業安全和效率。
圖：集裝箱卡車被吊起的事故案例圖
對此，航天智港經理閆濤，向記者重點介紹了“集卡防吊起系統”。此前多數自動化港口的龍門吊運作，無法完全避免因人員疏忽、結構變形等因素導致的集卡車架被吊起等安全隱患。由此不得不在集卡卸車環節介入“人工檢查”，導致整體效率大幅降低。
圖：集裝箱卡車被吊起一定高度后及時停止的案例圖
但“航天智港”解決方案的部署，可以讓港口龍門吊像人一樣會觀測、思考和決策，實現安全和效率雙重提升。通過相機優化布局，航天智港系統可對集卡車架區域實現全方位觀測覆蓋，為龍門吊裝上一對“慧眼”。而通過視頻圖像處理分析、人工智能監測等技術，系統可自動判定是否存在集卡吊起情況，并即刻輸出警報信號。龍門吊PLC通過Profibus-DP通訊模式，一經接收信號將自動優化控制策略控制吊具，從而實現所有集卡類型、所有集裝箱型、所有未解鎖模式的安全保護。
據悉，該項技術的識別率優于99%，虛警率低于萬分之五。同時，該系統突破了大彈性條件下，集卡類型和吊起模式多樣性識別的樣本完備性等應用關鍵技術，成功解決了長期困擾碼頭行業的集卡卸箱全天時/全天候安全保護難題，顯著提高了作業效率和安全性。
航天優勢技術加持 助推“智慧港口”轉型
歷經第一代至第四代發展，世界港口已進入智慧化發展階段。此前，我國就曾在包括《“十四五”現代綜合交通運輸體系發展規劃》等一系列規劃中，明確要推動我國港口向更高層次的智慧化轉型。
近年，領先的大型龍頭港口企業已向“智慧港口”建設大步邁進。而由于在人工智能、AI視覺識別、航天控制和導航等領域，北京航天自動控制研究所本身具備大量應用經驗和技術積累。港口行業的需求與人工智能技術特點相輔相成，“航天智港”基于航天視覺技術，研發了多種港口智能化解決方案，已成為國內“智慧港口”建設關鍵技術力量。
圖：航天智港系統架構圖
事實上，近年“航天智港”持續向港口導入大量識別技術。在碼頭裝卸等安全關鍵環節，“航天智港”已先后研發并部署“輪胎吊自動糾偏與防撞系統、龍門吊自動抓放箱系統、漏摘鎖墊預警系統、岸橋全景智能識別系統、集裝箱卡車自動引導系統”等數十項視覺技術，綜合服務于港口系統管控平臺，形成了一整套碼頭智能裝卸解決方案，為港口帶去了全方位安全防護。
近三年間，“航天智港”已獲國家發明專利授權8項，實用新型專利1項，發表論文2篇;榮獲2021年度山東省科學技術進步獎一等獎、2021年中國航海學會科技進步獎三等獎、北京質量協會第七十八次QC小組示范成果等10項政府/行業獎項。
圖：北京航天自動控制研究所部分獲獎證書
北京航天自動控制研究所的“航天智港”產業，目前已經參與了上海港、青島剛、香港HIT碼頭、北部灣等全國重要碼頭的關鍵技術研制工作，成效卓著。閆經理表示，目前已經開通了“航天智+”公眾號，歡迎大家持續關注航天智港的新技術與新成果。
未來，隨著“航天智港”繼續深入貫徹航天技術應用及服務發展戰略，依托大量技術積累和質量控制流程，將不斷拓展航天智能控制技術向港口行業的遷移轉化與工程應用，“航天智港”也將迎來新的發展高峰。
（中國航天技術）
