北部湾港吞吐量屡创历史新高？航天智港“智慧之眼”赋能

原标题：北部湾港吞吐量屡创历史新高？航天智港“智慧之眼”赋能

近年来，中国第九大港北部湾港屡刷新纪录。预计本年吞吐将超过达4亿吨，这么大的作业量，如何保证现场的高效和安全？如果说，过去20年是自动化的时代，那么近年间，智能化则唱了主角，现如今人工智能技术的运用，保障了港口吞吐量快速的发展。

在北部湾港全自动化集装箱码头，北京航天自动控制研究所视觉创新团队，凭借在探测制导与控制技术领域的丰富积累，成功完成了“航天智港”集装箱异常打开识别系统的全面交付，该系统全面覆盖码头重点集装箱作业区域，有效监测集装箱箱门异常打开事故，从而避免发生的一系列坠落坠物事故及财产损失。

港口“无人化”运转 全靠智能识别装备

在北部湾港，近五层楼高的轨道在岸边规律地移动着。一个个集装箱正有条不紊地被吊起，停在指定区域，等待集装箱放箱；在确认放箱无误后，按规定路线行驶离开，这一整套流程十分顺畅，而且几乎所有步骤都是通过机械自动完成，偌大的港区鲜少看到工作人员。

那么，复杂的集装箱转运流程，如何实现无人化的同时保障效率和安全呢？

原来，研制团队通过安装在轨道吊上的“航天智港”智能识别装备，防止集装箱箱门异常打开引起的箱内物品坠落，避免造成人身或财产损失。

“航天智港”系统的外观，看上去很像普通的监控摄像头，但它内部嵌入的算法可不普通。据北京航天自动控制研究所项目经理李钊介绍，普通摄像头拍摄的范围比较有限，识别精度也不够高，“像北部湾港之类的潮湿、盐碱度高，且需要24小时昼夜开工的极端环境，就格外需要强大、智能的监控系统来保障安全。”李钊说。

“航天智港”除了探测制导与控制技术外，还应用了计算机视觉的图像特征提取技术和目标检测算法，以及目标跟踪算法、模板匹配算法和稳定控制技术等。

部署全国重要港口，自动化流程“无安全死角”

目前，我国港口“航天智港”系统大受欢迎。除北部湾港外，“航天智港”系统还参与了上海港、香港HIT码头、深圳港等全国重要码头的部署运行。对于港口安保部门遏制人员、设备安全事件的发生、追溯和排查，可谓成效卓著。

近年，“航天智港”部署的普及化，也源于其对自动化运行下复杂“安全隐患”的技术能力。其实，在码头自动化流程中，识别箱号、箱门是否异常打开、锁扣遗留等问题时有发生。这将高度考验图像处理和机器视觉技术，能否在码头关键节点深入应用。

“航天智港”系统优势恰恰在于这类精细化问题的处理上。以港口最头疼的“箱门异常打开识别”为例，航天智港市场经理闫涛，向记者重点介绍了航天智港的“机器视觉集装箱异常打开识别系统”，这项系统在北部湾港的部署最为典型。

据了解，集装箱箱门异常打开，是集装箱港口最重视的问题之一。它会导致集装箱内部物品坠落，不光造成财产损失，更可能对地面的人身安全造成严重影响。

“航天智港”机器视觉集装箱箱门异常打开识别系统

针对“锁扣遗留”复杂性高这一痛点，“航天智港”系统采用视觉识别技术，首先采集到箱门开启的多样本，以及现场的各种复杂环境变化样本，然后进行深度学习训练及识别策略修正，从而做到高识别率以及低虚警率。

据闫经理介绍，该系统经过试验验证，可以在雨天，雾天，雪天，夜晚（需要光源）环境下正常作业。据统计，在“航天智港”系统赋能下，检测准确率优于99%;虚警率优于0.2%。

有了“航天智港”赋能港区，人们即可对前沿、堆场、车道、闸口、缓冲区的视频流进行分析，及时、准确地识别人员、场地、设备的安全隐患，并及时将该信息推送到安全管理系统，有效监测识别各类安全隐患。

现代化港口建设 国内“智慧港口”关键技术力量

目前，在全球吞吐量十大港口中，中国已经占领了7个席位。这与中国智慧港口建设大步伐迈进密不可分。而北京航天自动控制研究所“航天智港”系统，基于航天视觉技术，研发了多种港口智能化解决方案，正是国内“智慧港口”建设关键技术力量和重要助推者。

航天智港系统架构图

多年来“航天智港”持续向港口导入大量识别技术。在码头装卸等安全关键环节，“航天智港”已先后研发并部署“轮胎吊自动纠偏与防撞系统、龙门吊自动抓放箱系统、漏摘锁垫预警系统、岸桥全景智能识别系统、集装箱卡车自动引导系统”等数十项视觉技术，综合服务于港口系统管控平台，形成了一整套码头智能装卸解决方案，为港口带去了全方位安全防护。

北京航天自动控制研究所部分获奖证书

三年间，“航天智港”已获国家发明专利授权8项，实用新型专利1项，发表论文2篇；荣获2021年度山东省科学技术进步奖一等奖、2021年中国航海学会科技进步奖三等奖、北京质量协会第七十八次QC小组示范成果等10项政府/行业奖项。

未来，航天智港将聚焦关键核心技术，在自动化码头领域，以更高水平自主创新，通过智慧化赋能推动效率再提升。