大型开敞式专业化码头建设技术创新与应用
智慧港口管理的智能化技术创新与应用
智慧港口管理的智能化技术创新与应用在当今全球化的经济格局中，港口作为国际贸易的重要枢纽，其管理效率和运营水平直接影响着物流的畅通和经济的发展。
随着科技的飞速进步，智能化技术正以前所未有的速度改变着港口管理的模式和方法，为港口行业带来了新的活力和机遇。
智能化技术在港口管理中的创新应用，首先体现在自动化装卸设备的广泛应用。
过去，港口装卸作业主要依赖人力操作，不仅效率低下，而且容易出现安全事故。
如今，自动化岸桥、场桥和轨道吊等设备的出现，大大提高了装卸效率。
这些设备通过精准的定位系统和智能控制算法，能够实现货物的快速装卸，减少了人工干预，降低了操作误差。
例如，一些先进的港口采用了自动化堆垛系统，通过激光扫描和计算机视觉技术，能够自动识别货物的位置和状态，并进行精确的堆垛操作，极大地提高了堆场的空间利用率。
其次，智能物流管理系统也是智慧港口管理的重要组成部分。
传统的港口物流管理往往存在信息不畅、协同困难等问题，导致物流效率低下。
而智能物流管理系统通过整合港口内外部的信息资源，实现了物流信息的实时共享和协同运作。
从货物的预订、运输到港口的装卸、仓储和配送，整个物流过程都能够进行可视化监控和优化调度。
比如，利用物联网技术，货物上安装的传感器可以实时采集货物的位置、温度、湿度等信息，并将这些信息传输到物流管理系统中，方便管理人员及时掌握货物的状态，做出合理的决策。
再者，大数据分析和人工智能技术在港口管理中的应用也日益深入。
通过对港口运营数据的收集、整理和分析，能够挖掘出潜在的规律和趋势，为港口的规划、决策提供科学依据。
例如，通过分析船舶到港时间、货物流量等数据，可以优化港口的泊位分配和作业计划，提高港口的运营效率。
人工智能技术还可以用于港口的设备故障预测和维护，通过对设备运行数据的分析，提前发现潜在的故障隐患，及时进行维护和修理，减少设备停机时间，提高设备的可靠性和可用性。
另外，智能安防系统在保障港口安全方面发挥着重要作用。
自动化集装箱码头技术创新与应用
自动化集装箱码头技术创新与应用摘要：随着全球贸易的不断发展和集装箱运输的普及，集装箱码头作为货物流通的重要节点，承担着货物装卸、储存和转运等关键任务。
然而，传统的人工操作方式在面对日益增长的货物流量和复杂的运输需求时，已经显现出效率低下、成本高昂和安全隐患等问题。
关键词：技术创新；自动化；集装箱；码头技术自动化码头利用先进的机械设备、智能化的控制系统和自主导航技术，实现了货物的自动化装卸、堆垛和输送，极大地提高了码头的运营效率和安全性。
本文旨在探讨自动化集装箱码头技术的创新与应用，以期为码头运营商、技术研发人员和政府决策者提供有益的参考和指导。
一、自动化集装箱码头技术概述在20世纪初，码头开始引入机械设备，如起重机和输送带，以提高装卸效率。
20世纪70年代，自动化码头开始出现，引入了自动化堆垛机和自动化输送系统，实现了部分货物的自动化操作。
21世纪初，随着信息技术的发展，自动化码头逐渐实现了智能化控制和自主导航技术的应用，提高了码头的自动化程度和运营效率[1]。
自动化码头是指利用先进的机械设备、智能化的控制系统和自主导航技术，实现货物的自动化装卸、堆垛和输送的集装箱码头。
相比传统的人工操作方式，自动化码头的自动化设备能够快速、准确地完成货物的装卸和堆垛，大大提高了码头的运营效率，且减少了人为错误和事故风险，提高了货物操作的安全性。
集装箱自动化设备可以根据不同的集装箱尺寸进行智能化调整和适应，提供更加灵活的操作方式，通过智能化的数据采集和管理系统，实现对货物流动的实时监控和追踪，提供了更好的货物追溯能力。
二、自动化集装箱码头技术目标（一）实时性确保系统具备高性能和并发处理能力，能够实时处理大容量数据。
通过实时监控作业现场和机械设备的运行情况，实时调度场地作业机械，以及实时传输和处理生产数据，提高作业效率和响应速度。
实时监控作业现场和机械设备的具体方式，如传感器技术、远程监控系统等。
（二）自动处理能力实现码头运行数据的自动积累、存储、分析和决策支持。
运用十大创新技术打造世界一流智慧码头
运用十大创新技术打造世界一流智慧码头创新应用十项全球先进技术，实现“概念设计--核心技术--硬件装备--系统集成--工程应用”的全过程创新，体现了我国在全自动化码头建设领域的最先进水平，为全球自动化集装箱码头建设提供了借鉴方案，将有效推动中国港口全面向智慧港口转型升级。
一、主要做法采用的十项新技术具有“低成本、短周期、高效率、全智能、更安全、零排放”等特点，包括：自动导引车（AGV）循环充电技术及系统，港口大型机械“一键锚定”自动防风技术及系统，机器人自动拆装集装箱旋锁技术及系统，氢动力轨道吊技术及系统，非等长后伸距自动化桥吊，无人码头智能监管系统，码头物联网可视化运维平台，自动化轨道吊双箱作业模式，基于信息物理系统的智能生产控制系统以及基于企业云架构的双活数据中心，为自动化码头建设探索出可复制可推广的模式。
（一）自动导引车（AGV）循环充电技术及系统研发基于钛酸锂电池的小容量、长寿命、高功率的动力系统和循环充电模式，AGV电池重量从13吨减为2吨，寿命从2年延长为10年，是目前重量最轻、唯一续航时间无限制的AGV。
（二）港口大型机械“一键锚定”自动防风技术及系统开发基于激光的精准定位技术，研发自动锚定装置，设计了专用控制程序，实现了所有机械可在2分钟内自动锚定，破解了港口大型机械防瞬间大风的世界性难题。
图1“一键锚定”自动防风系统控制图（三）机器人自动拆装集装箱旋锁技术及系统运用视觉识别和AI技术，实现锁垫、锁孔精准识别与探测，研发了拆装锁专用属具及相应控制程序，整个拆装过程全自动化，无需人工参与，单次拆装时间不超过35秒，实现了机器人自动拆装扭锁。
（四）氢动力轨道吊技术及系统取消传统轨道吊上的高压卷盘装置、高压电缆、变压器、高压柜、整流器等组成的市电供电系统，首创氢燃料电池组为自动化轨道吊提供动力，降低了设备机构复杂度、设备维保量和维修费用，轨道吊实现完全零排放。
据统计，每作业一个标准箱可减少二氧化碳排放3.5公斤、二氧化硫排放0.11公斤，按照码头年300万标准箱吞吐量计算，年可减少二氧化碳排放2.1万吨、二氧化硫排放640吨。
港口建设中的技术创新路径与案例
港口建设中的技术创新路径与案例在全球经济一体化的大背景下，港口作为国际贸易和物流的重要枢纽，其建设和发展至关重要。
技术创新在港口建设中发挥着关键作用，不仅能够提高港口的运营效率和服务质量，还能增强其竞争力和可持续发展能力。
本文将探讨港口建设中的技术创新路径，并结合实际案例进行分析。
一、港口建设中的技术创新需求随着国际贸易的不断增长和物流行业的快速发展，港口面临着越来越多的挑战和需求。
首先，货物吞吐量的持续增加要求港口具备更高的装卸效率和更大的存储能力。
其次，船舶大型化的趋势使得港口需要加深航道、扩建码头，并配备更先进的装卸设备。
此外，客户对物流服务的时效性和准确性要求越来越高，港口需要实现信息化和智能化管理，以提供实时的货物跟踪和高效的物流调度。
为了应对这些挑战和需求，港口必须不断进行技术创新。
二、港口建设中的技术创新路径1、自动化装卸技术自动化装卸技术是港口建设中的一项重要创新。
通过使用自动化起重机、无人驾驶运输车辆和智能堆场管理系统等设备，可以大大提高装卸效率，减少人工操作带来的误差和安全风险。
例如，荷兰鹿特丹港采用了自动化集装箱装卸系统，能够在短时间内完成大量集装箱的装卸作业，显著提高了港口的运营效率。
2、数字化港口管理利用信息技术实现港口的数字化管理是提高港口运营水平的关键。
通过建立港口信息平台，整合货物、船舶、设备和人员等信息，可以实现资源的优化配置和实时监控。
同时，数字化管理还能够提供准确的数据分析，为港口的决策提供支持。
新加坡港通过实施数字化港口解决方案，实现了港口运营的高度自动化和智能化，提高了物流效率和服务质量。
3、绿色环保技术随着环保意识的不断增强，港口建设也越来越注重绿色环保技术的应用。
例如，采用电动装卸设备、太阳能照明系统和污水处理设施等，可以减少港口的能源消耗和环境污染。
此外，推广使用岸电技术，使船舶在靠港期间使用岸上电力，减少船舶燃油发电带来的排放，也是港口绿色发展的重要举措。
防城港20万吨级码头改造工程设计
防城港20万吨级码头改造工程设计凌波【摘要】文章结合防城港20万吨级码头泊位改造工程的设计情况,以设计代表船型为基础,考虑建设条件和经济性要求,确定了该项目码头改造基本原则.从港口水域平面布置、水工结构、辅助设施等方面,阐述了码头改造设计要点.采用港池疏浚和码头附属设施改造方式,使改造后的码头由原设计停靠20万吨级升级到具备停靠25万吨级散货船的能力.同时展望了码头与高等级船舶适应性问题,以期更大程度地发挥码头经济效益.【期刊名称】《西部交通科技》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】7页(P169-174,189)【关键词】重力式码头;开敞式码头;码头改造;靠船设施改造【作者】凌波【作者单位】同济大学,上海200092;广西交通设计集团有限公司,广西南宁530029【正文语种】中文【中图分类】U656.10 引言随着经济全球化发展增速，世界范围内航运船舶呈大型化发展趋势。
广西防城港作为开发较早的全国重点港口，大多数码头建成年代较早，设计靠泊船型等级偏低，现有的20万吨级码头虽建成运行未满10年，但已无法满足主流航线超过20万吨级船型的靠泊要求。
在全国大规模开展码头改造提升靠泊等级的背景下，对包括20万吨级码头在内的一批防城港码头泊位开展了结构加固改造设计，旨在提升码头靠泊等级，增强码头适应性，修复完善码头功能，充分发掘已建码头泊位的潜力。
本文以防城港20万吨级码头改造为例，介绍了设计方在综合考虑建设条件、经济性要求等因素后确定的码头改造基本原则以及从港口水域平面布置、水工结构、辅助设施等方面开展的码头改造设计过程，可以作为防城港乃至北部湾港口类似工程的参考和借鉴。
1 工程背景防城港20万吨级码头工程于2005年7月建成，使防城港成为全国第四个拥有20万吨级码头的港口，凸显了防城港作为西南、中南出海大通道主门户的地位。
项目建设规模按20万吨级泊位建设，泊位长度462 m，设计年货物吞吐能力为1 000万t，设计代表船型为20万吨级散货船。
港口建设中的技术创新与应用案例
港口建设中的技术创新与应用案例在当今全球化的经济格局中，港口作为国际贸易和物流的重要枢纽，其建设和运营的效率与质量直接影响着一个地区乃至一个国家的经济发展。
随着科技的不断进步，各种创新技术在港口建设中得到了广泛的应用，为港口的现代化发展注入了强大的动力。
一、自动化码头技术自动化码头是港口建设中一项具有革命性的技术创新。
以青岛港的全自动化集装箱码头为例，这里实现了从船舶装卸、堆场装卸到水平运输的全过程自动化操作。
通过智能控制系统，码头的桥吊、轨道吊和自动导引车（AGV）能够高效协同工作，大大提高了作业效率。
在船舶装卸环节，自动化桥吊能够精准地抓取集装箱，其定位精度达到毫米级别。
堆场装卸方面，轨道吊能够快速准确地将集装箱放置到指定位置。
而 AGV 则通过激光导航和智能算法，在码头内自主行驶，完成集装箱的运输任务。
与传统码头相比，自动化码头不仅提高了装卸效率，减少了人工操作带来的误差，还降低了人力成本和劳动强度。
同时，由于自动化设备的运行更加稳定可靠，港口的作业安全性也得到了显著提升。
二、智能监控与安全管理技术港口的安全运营至关重要，智能监控与安全管理技术为港口的安全提供了有力保障。
在一些先进的港口，采用了高清视频监控、智能传感器和数据分析等技术手段，实现了对港口设施、货物和人员的实时监控和预警。
例如，通过在码头前沿、堆场和仓库等关键区域安装高清摄像头和智能传感器，可以实时采集图像、温度、湿度、压力等数据。
这些数据通过网络传输到监控中心，经过数据分析和处理，一旦发现异常情况，如火灾、货物倾斜、人员违规操作等，系统会立即发出警报，并通知相关人员进行处理。
此外，利用无人机进行港口巡检也是一种创新的应用。
无人机可以快速到达人工难以到达的区域，拍摄高清图像，为港口的安全管理提供更全面的视角。
三、绿色能源技术随着环保意识的不断提高，绿色能源技术在港口建设中也得到了越来越多的应用。
例如，太阳能和风能发电在港口的照明、设备运行等方面发挥了重要作用。
浅谈新材料与新技术在深圳港西部政府码头工程中的应用
浅谈新材料与新技术在深圳港西部政府码头工程中的应用摘要：深圳港西部政府码头工程是一个在建多用途泊位的战备码头，该码头位于深圳港妈湾港区海军码头以北、大铲湾南岸。
码头工程的所有设计、采购、施工质量，必须符合交通部颁布的现行港口工程和国家及相应部委颁布现行的工程设计、采购、施工规范和标准，按与分项相应的质量检验评定标准评定，应达到优良等级。
工程所需的一切材料先后使用了新型桩基结构、高性能砼、透水模板、硅烷涂覆、无缝钢轨等新材料、新技术。
关键词：深圳港西部政府码头；新材料；新技术一、深圳港西部政府码头工程概况深圳港西部政府码头工程是一个在建多用途泊位的战备码头，总投资概算为25279万元，2009年02月18日施工开工，计划建设工期为十二个月。
该码头位于深圳港妈湾港区海军码头以北、大铲湾南岸，码头结构按30000吨级杂货船或集装箱船设计，能满足靠泊5000吨级滚装船和3000吨级大型登陆舰，且同时满足万吨级杂货船或集装箱船靠泊作业。
码头工程岸线总长200m（北侧148m按3万吨级设计，靠近前湾电厂一侧19m 按1万吨级设计）、纵深300m，港区总面积为6.0万m2。
趸船尺度为40×30m，并用钢引桥与码头搭接。
码头面高程5.4m，前沿停泊水域底高程-9.1m。
趸船及钢引桥主要用于承接登陆舰或滚装船搭板供车辆上下船用，通行车辆单车最大重量为75t（拖车22.5t，挂车52.5t），最长为27.12m，最小转弯半径为25m，最大爬坡为8°。
趸船及钢引桥主要用于以保证军用车辆爬坡要求来满足战备物资的装卸及水平运输。
和平时期，码头可装卸作业集装箱和件杂货，前沿作业采用多用途门座起重机和船机结合，水平运输采用集装箱拖挂车、平板车，库场作业采用空箱堆高机，轮胎式起重机及叉车。
码头工程的所有设计、采购、施工质量，必须符合交通部颁布的现行港口工程和国家及相应部委颁布现行的工程设计、采购、施工规范和标准，按与分项相应的质量检验评定标准评定，应达到优良等级。
开敞式码头
开敞式码头结构由很多个码头平台组成，码头平台是从填埋区域到前泊位之间的斜坡中延伸出来的部分。
在本课中，只介绍钢筋混凝土结构的码头或者是以填充混凝土的钢管桩为基础的钢筋混凝土平台。
木制的开敞式码头不会在本章介绍，但是它们的施工原则和承载能力等都是大同小异。
和封闭式码头一样，根据建设原则，前墙和平台用来抵抗荷载使码头就可以达到所需要的稳定性，开敞式码头也可以分为两种主要的模式。
板梁式码头码头平台和前墙建立在一个垂直平板之上，这个平板为承重的码头结构提供足够的稳定性。
码头结构本身就足够稳定来抵抗船舶、有效载荷和后墙填土的潜在压力等等。
和重力墙结构一样，开敞式不需要锚固，可以先建立一个桥梁式码头，然后再后面填充陆地区域。
桩柱码头码头平台和前墙建立在桩柱之上，桩柱不能提供足够的稳定性来抵抗侧压力。
因此码头结构必须要锚固在回填区域的摩擦板上。
也就是说回填区结构必须锚固整个码头结构。
因此码头结构必须和回填区同时施工，当然如果能够在回填区施工完毕之后再建造码头更好。
这两种码头模式通常是相结合的。
例如，在建造桩柱码头和防波堤码头时，海岸基础是被锚固在挡土墙之上；然而在防波堤之前，横向荷载是由薄板来抵抗；在海岸基础和码头结构之前的码头平台是建立在桩柱结构之上的。
图27-1a 展示了锚固在回填墩台上的桩柱的横截面，表明了开敞式码头结构的主要特征。
这种用锚固和摩擦板来调和水平力的方法是典型的挪威设计。
一般来说，建造开敞式码头最经济的方法就是根据泊前位高度的实际情况，使B的总宽度尽可能小一点。
各个部分的规格会影响整个结构的规格，具体的设计情况将在下面进行讨论。
H—前泊位深度，取决于必要水深和位于LAT之上的码头表面高度，LAT一般是码头结构的参照标高。
H1—位于LAT和港池底部之间的深度，这个深度取决于靠港船只满载时的深度加上前后吃水超出深度，海浪的高度和海底不规则时的安全系数。
H2—位于LAT之上的码头平台顶部的高度，这个高度取决于码头后部区域的等高线或者停靠在码头的船只类型。
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（ 交水 运 规 划设 计 院 有 限 公 司 ，北 京 １０ ０ 中 ０ ０ ７）
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横 移公 式 ：
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回转公 式 ：
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（ ２） １
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码头上部面板所受 的冲击力 与冲击力谱存在如下
关系。
纵 摇公 式 ：
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波浪 冲击力 峰值 的特 征值 ：
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数 形式 表达 ，即 ：
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研究 的技 术 问题
键 词 ：大 型 开 敞 式 ；专 业 化 码 头 ；创 新 与 应 用
图分 类 号 ：Ｕ６ ３３ｌ ５ ．
文 献 标 志码 ：Ａ
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另 外 ，该课 题还 首次 提 出 了考 虑不 同角 度 的
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水运 工程
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总 第 ４ ７期 ５
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大 型 开 敞式 专 业 化 码 头建 设 技 术创 新 与应 用
张 志 明 ，杨 国 平 ，周 丰
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稿 日期 ：２ １ — ７ ０ ０ ０ ～ ７ １
规则 波及 其 与流 联合 作 』 ｛ Ｊ卜：
Ｃ ・６ ３ ００ １ ６Ｋ Ｇ ０９ ９３ — ． ， ０ ９
者 简 介 ：张 志 明 （ ９ ２ ）， 男 ，硕 士 ，教 授 级 高级 工 程 师 ，从 事 港 口工 程 设 计 、研 究 与 咨 询 工 作 １６
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２ ，货物通 过 能力 为２５４，ａ 个 ． ７ｔ ；原油 泊位 １ ９ ／ ９ 物 通过 能 力为 ３ ６Ｌ／。布局 合理 、Ｔ 艺先 ． ＂ｔ ０［ ａ
己 齐 全 的 大 型专 业 化 码 头 ，保 障 ｒ我 国原 套 石 等 大宗 货 物运 输 ，有 力地 支撑 ｌ我 圉社 ｒ