1.港口行业数字化转型趋势分析
以5G为代表的“新连接”的诞生与普及，正在推动全行业、全要素的数字化转型，人类社会也正从工业文明迈入数字文明。智慧港口是5G赋能千行百业的重点推进领域之一，5G的高带宽、低时延、大连接的特性能够满足港口自动化、智能化需求，助力港口数字化、自动化、智能化转型。
作为“21世纪海上丝绸之路”的重要节点，港口在“一带一路”建设中有着举足轻重的作用。近年来国家出台多项利好智慧港口行业发展的相关政策，加快智慧港口建设。随着5G等新兴信息技术的发展，年8月，交通运输部出台《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》，对建设智慧港口的技术落地提出更为细致的要求，要求“引导自动化集装箱码头、堆场库场改造，推动港口建设养护运行全过程、全周期数字化，加快港站智能调度、设备远程操控、智能安防预警和港区自动驾驶等综合应用。”随着部分标杆性智慧港口陆续建成，国家对加快各地智慧港口建设提出了新要求。年9月与年1月，交通运输部与国务院分别发布《交通运输领域新型基础设施建设行动方案（—年）》与《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》，都对具体港口的智能化改造要求进行明确，如“推进厦门港、宁波舟山港、大连港等既有集装箱码头的智能升级，建设天津港、苏州港、北部湾港等新一代自动化码头”，“推进大连港﹑天津港、青岛港、上海港、宁波舟山港、厦门港﹑深圳港、广州港等港口既有集装箱码头智能化改造。建设天津北疆C段﹑深圳海星、广州南沙四期、钦州等新一代自动化码头。”多项政策落地，使得我国智慧港口行业的发展方向和发展目标逐渐清晰。
表3-4港口行业相关政策
疫情暴发以来，一批行业新技术、新模式、新应用加速落地，一批具有创新技术开发能力的行业领军企业，通过技术+场景的模式，带来行业变革。同时，我国港口已步入从规模速度型向质量效益型转变的关键时期，建设智慧、安全、高效的现代大型港口，已成为服务国家重大战略的现实需要。我国自动化集装箱码头和在建规模均居世界首位，从厦门远海码头实现自动化改造并投产，打破了国内自动化集装箱码头发展的空白，国内自动化集装箱码头的发展在开局便驶入快车道，随着人工智能、5G通信、区块链、大数据、无人驾驶等技术在港口落地运用，推动港口在自动化水有极大提升的同时向智慧港口转变。截至年底，包含即将投产的广州港南沙四期码头、北部湾港大榄坪南3个泊位在内，目前我国主要的全自动化码头分布在厦门港、青岛港、上海港、深圳港、日照港、天津港等8个港口共计33个码头。散货码头自动化加快推进，烟台港40万吨级矿石码头打造首个全球全自动干散货码头，通过全系统、全流程、全自动作业进一步提升码头综合作业效率；国家能源集团的神华黄骅港探索出解决煤炭港口“装、翻、取、堆”中的高精度定位定姿的技术难题，打通了煤炭码头无人化作业的最后一个环节。
智慧港口建设落地进程加快，区域港口整合成为大势所趋。当前，我国智慧港口建设已从探索阶段逐步走向成熟，各地智慧港口落地进程加快。然而，由于智慧港口建设投资大、周期长、要素多，再加上技术储备、资本积累、创新能力、人力资源等因素叠加，决定了智慧港口发展将是一个长期、持续和渐进的过程。基于各港口智慧化技术赋能，以及国家优化港口布局、协调地域经济等供给侧的顶层战略规划，未来区域港口整合将成为大势所趋。
港口智慧决策与高附加值的综合物流服务成为未来发展方向。当前港口基础设施决策系统仍存在智能性和灵活性不足的问题，部分运营环节仍需依赖人员后台操控。未来依托海陆一体化，拥有广阔且交通便捷的经济腹地的第四代港口，将进一步挖掘、分析与应用港口数据资产，通过机器学习算法优化，大幅提升港口智慧大脑的运筹优化和智能决策水平，真正做到智慧决策，减少对人力的依赖。此外，作为多式联运的结合点，港口供应链上下游企业之间的信息流、物流、资金流的协调整合需要强有力的连接。随着数字经济及智慧港口时代的到来，依托信息网络支撑，延长对上下游企业的服务链条成为港口创新营收的新出路。未来，提供多式联运、保税物流、全程物流服务、供应链金融等高附加值数字供应链服务，将成为推动港口发展的重要方式之一。
2.5G重点场景与价值分析
（1）5G+智能远控岸桥和场桥作为集装箱码头装卸货物的重要设备，两者的效率是整个集装箱码头运输的关键。目前90%以上的岸桥、场桥为人工现场高空作业，具有远程控制需求。部分新建港口场桥（轮胎吊）如用光纤部署，由于光纤易磨损，改造升级成本高，难度大；少数信息化港口采用WiFi或LTE-U，但可靠性、时延、速率等性能欠佳。
港口装卸远程控制是5G重要应用场景，充分利用5G网络的大带宽、低时延、高可靠性实现岸桥、场桥远程控制、高清视频回传等业务，由远控人员在中控室观测设备运行情况并进行操作，完成吊车吊具的精准移动、集装箱抓举等操作，实现在控制台工位１对N灵活控制岸/场桥吊，可大幅度降低人力成本，在改善工作环境的同时，大幅提升作业效率和作业安全性。
（2）5G+智能理货集装箱理货业务是指根据进出口集装箱舱单或清单，核准箱号，理清箱数，分清集装箱残损，验封及施封。依据理货结果，办理交接、签证手续，向委托方及有关口岸部门提供有关理货单证和电子信息。智能理货能对破损箱号实现95%以上的识别率，满足海关24小时便捷通关监管要求，大大节约人力成本，能有效减少现场人机交叉作业的安全隐患。
通过5G高清视频回传＋AI视觉分析技术，完成集装箱信息自动采集、船边集装箱作业全程监控、装卸信息实时比对、自动核销、验残电子化等理货全业务流程。理货数据与码头TOS实时对接，自动识别的理货作业数据实时与舱单、码头计划等对碰并自动核销，完成自动确认与自动放行的智能理货。通过5G网络＋AI智能方式实现理货操作，一方面可有效改善理货工作环境，理货员的工作环境从在码头前沿在转换到宽敞明亮的智能理货机房；另一方面，取代了原有现场理货员“站位盯箱”的操作模式，提升了理货生产效率，推动了码头生产自动化转型。
（3）5G+无人机巡检
图3-G无人机系统架构
港口需要及时和定期对大型机械、煤堆进行巡检：如岸边集装箱起重机、轨道吊、轮胎吊、门座式起重机和卸船机等。因其工作环境湿度大、易腐蚀，特别是煤炭码头，环境污染较大，需通过无人机进行巡检。
利用5G技术操控无人机对岸桥吊、轨道吊、装卸船机等多种港机设备进行监测和数据采集，一键上传后进行专业图像诊断，及时发现设备的裂缝、锈蚀、零件脱落等问题，自动生成评估报告，全面覆盖人工检测盲区，全方位记录设备健康状态。通过集航线影像、自动巡检、稳定拍摄等功能，地面人员可以随时随地获取无人机巡检状况。借助5G+无人机巡检较人工巡检效率大幅度提升；同时无人机可以采集高清图像，发现人眼难以发现的故障隐患，大幅提升巡检效率与精度；再者使用无人机测算煤堆存量比传统拉卷尺测量方便省时、安全便捷、精准高效；对于测算形状不规则的煤堆，准确度高。同时利用无人机高空拍照，可以直观掌握堆场大小和煤堆分布，借此优化堆煤布局。
（4）5G+无人驾驶传统港口集卡采用人工驾驶，司机机械式劳作，易造成疲劳驾驶，影响运输效率和安全。港口无人运输是智慧港口的重要组成部分，是智慧港口建设的基石。无人集卡（及跨运车－平板车等平面运输装备）完成在港口的无人化移箱工作。5G能为港口的无人集卡自动运输、集卡无人驾驶和港区视频管理等应用提供更好的网络支持。
图3-G无人驾驶系统架构
基于5G、高精度定位及车路协同技术实现集卡无人驾驶以及实时路况回传，使得无人驾驶集卡的运行数据能够实时传输到后台控制中心，由控制中心监管运输进度和状态，对集卡的位置、姿态、电量、载重等数据进行监控，并实时查看车辆的感知与规划信息。在集卡发生故障或需前往临时区域时，即可切换5G远程接管，保障其运输、驾驶安全。通过5G+无人驾驶集卡进行运输，可以大幅度降低人力成本，实现24小时作业。
（5）5G+港区智能监控目前视频监控是主要的生产安全管控手段，但是传统视频监控过于依赖人工，人工监看海量视频难度大，长时间容易疲劳，问题发现不及时，难以实现全面实时监管、安全风险提前预防和实时预警，存在较大安全管理风险。
5G专网与AI的结合，实现作业现场生产安全智能监测（包含对人员、设备、车辆、吊机、船舶、道路、通道、堆场等的智能监测和实时预警），对港口码头平台、堆场、查验区、沿线出入口、港区内部通道等部位进行智能检测和实时预警，如作业合规、穿戴合规（工服、口罩、安全帽等穿戴的合规性检测）、行为合规等进行智能分析，能有效推进港口巡检无人化、监控全天化、视频高清化和分析智能化，这就是5G港区智能监控的应用的结果，大大提升智慧港口安全生产水平，提升港区安全监管效率。
案例：5G+港区智能监控
“智慧港口的建设及管理是今后港口发展的必然趋势，利用互联网技术和大数据的思维实现港口的智能化、自动化和无人化，助推港口转型升级和企业提质增效，是建设国际强港的信息化保障。”
传统港口的监控存在以下问题：
（1）管理宽度有限。监控画面越来越多，接近路画面，工作人员根本看不过来。
（2）失焦。无论是拼接屏还是LED大荧幕，大量多画面平铺会使人员
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