全世界50%左右经济量集中在沿海地区300公里的地区，国际贸易90%的运输量由海运业承担，港口正成为国际交通与贸易的重要枢纽，建设智慧、安全、高效的现代大型港口，是适应现代经济发展的需要，也是一个国家综合国力的体现。中国是世界第一贸易大国，中国进出口货运总量的约90%都是利用海上运输。中国港口货运量、集装箱吞吐量、万吨以上生产泊位均居世界第一。上海港位于长江三角洲前缘，居中国18000公里大陆海岸线的中部、扼长江入海口， 世界港口行业很著名，地处长江东西运输通道与海上南北运输通道的交汇点，是中国沿海的主要枢纽港，中国对外开放，参与国际经济大循环的重要口岸。上海市外贸物资中99%经由上海港进出，每年完成的外贸吞吐量占全国沿海主要港口的20%左右。

港口生产使用的通信技术主要在码头，特别是传统集装箱码头，目前大多采用光纤通信，其优点是通信速度快，性能稳定，但缺点是施工困难，特别对于港口改造项目，往往需要路面开挖和管道敷设，施工难度大且影响港口正常作业运营。而WIFI网络和4G LTE专网仍然存在切换掉线、维护成本高、带宽和时延有限等问题，无法完全满足港区全自动化改造需求。

5G技术的低时延、高带宽、高可靠、大容量等特性结合基于5G虚拟园区网的港口专网方案、端到端应用组件，为港口解决好自动化设备的通讯问题提供了全新方案，为“智慧港口”建设注入新动力。

项目功能

1 基于5G的港机远控

借助高带宽、低时延的5G网络，集装箱装卸桥、轮胎吊等大型集装箱作业机械的自控系统状态信号、视频监控图像信号等信息，都可以实时传到后方机房服务器上；后方调度人员下达的作业指令，也可以迅速回传到机械，从而使得生产调度人员更加合理地调配生产机械，同时大型机械自动化改造的成本和难度也大大降低。

利用5G网络大带宽、低时延、高可靠特性，提供远程控制基本通信服务。每台港机上于柴油机侧或者电气房侧顶安装1套5G工业型网关接收5G专网信号，通过POE模块供电。信号传输延时：视频延时最大时间限制在200ms以内，控制延时最大时间限制在30ms以内。港机自动化改造无线组网方案图如下：

轮胎/龙门吊控制台工位实现对轮胎吊N对N灵活控制，轮胎/龙门吊安装多路高清摄像头，同时采集轮胎吊主要运行机构、吊具等关键设备PLC运行状态参数，通过5G通讯回传至外高桥港区中控台，由远端人员判定操作，并下发控制命令。

岸桥与轮胎/龙门吊远控原理、组网相似，视频和控制业务对5G网络需求更高。岸桥作为港口集装箱运输生产过程中对集装箱货轮进行装卸作业的主要港口起重机设备。中控室岸桥司机观看4-6个屏幕操纵设备。岸桥向远控台回传多路CCTV高清视频，同时远控台PLC向岸桥PLC下发控制指令控制其动作。

2 基于5G的智能理货

港口5G网络的部署，提供了宽管道、实时性高传输路径，保证工业相机、视觉处理器等具备无线连接条件。实现助力港区码头集装箱理货应用的自动化改造，降低企业人工成本。

1、通过5G网络覆盖，实现以移代固。将视觉系统单元配置为无线传输，替代传统有线连接方式，结合5G大带宽在桥吊生产区域实现分布式监测系统，图像采集可自由分布于桥吊多个工位，共享图像处理单元，打造高速、低成本自动化理货生产线。

2、基于5G虚拟专网和良好的网络覆盖，实现随时随地远程监测，在港区即可远程查看港口内集装箱上下船数据、对集装箱货物进行计数、检查货物残损、指导装舱积载等，实现可视化多维度自动化理货管理。

集装箱智能理货系统含数据识别采集系统、数据监控平台等，数据识别采集系统采用目前先进的图像识别技术，通过安装在桥吊前端的高清摄像机，获取实时信息，经过数据处理，对桥吊下关键作业信息进行智能识别，实现作业箱号识别、拖车车顶号识别、ISO码识别、作业状态自动确认、异常作业处理情况记录、存储作业视频录像等，保存五面完整箱体图片以供集装箱验残等功能。

作业过程中，数据监控平台对装卸数据进行业务逻辑处理，自动判定装船BAY位，实时监控作业过程，实现异常业务数据处理等，并通过相应接口实现与码头TOS系统、理货作业系统的数据实时交互。

3 港口5G高精度定位

智慧港口的实现，需要传感定位技术将港口码头集装箱运输车、岸桥、场桥、堆高机等设备位置进行精确采集并有效处理，同时结合码头高精度地图，实现码头作业设备的精准位置可视化展示、动态跟踪。中国移动在港区部署一套高精度定位系统，为全港区提供精准位置信息的采集处理能力。高精度定位系统所示，主要包括参考站网（地基增强系统）子系统、数据通信子系统、核心云平台、边缘云（MEC）解算平台、用户应用子系统（应用终端）。

4 港口车路协同自动驾驶系统

1、智能全自动无人集卡控制

通过控制用无线网络5G与中央控制系统进行数据通讯和信号传输。通过通讯,无人集卡系统状态信号、位置信号等传送至中央控制系统；中央控制系统将生产系统派发的作业指令、行走位置信号、地面信息及相邻无人集卡的工作状态、位置和故障状态信号等有关控制信号传送至无人集卡。通过上述设备监测、信息传递及智能化的控制管理系统可实现无人集卡的自动规划运行、自动导航、精确定位、自动识别及自动避让等。

系统包括远端监控装置和车载智能驾驶装置。远端监控装置根据港口集装箱运输需求生成运输任务和路线，随时监控集卡位置、姿态和速度等状态，并根据异常情况远程控制牵引车。车载智能驾驶装置接收远端监控装置发送的任务和路线，利用车载传感器系统感知集卡运行环境，利用车载多传感器融合定位系统得到车辆位置和姿态，综合形成驾驶态势图，并以此做出决策、进一步轨迹规划和计算转向、油门、制动和档位控制量，最终控制集卡完成运输任务，驾驶过程中，驾驶员可随时接管集卡进行人工驾驶。

2、智能安全堆场车道控制

为确保无人集卡和外集卡交互时顺利通行，在交汇路口设置抬杆、红绿灯和显示装置，根据系统命令和各自位置来控制抬杆起落，交通指示、并对信息进行显示。识别外部车辆信息（车牌OCR识别、RFID、雷达探测）后结合内部水平运输车辆调度系统数据、车路协调系统，判断是否存在内外车辆交叉，进而控制挡车器放行。

（1）电子车牌识别系统：使用RFID技术实现对静止的或移动中的待识别物品的自动机器识别。射频识别系统由电子车牌和读写器组成。电子车牌附着在待识别的车辆上，读写器用于当附着电子车牌的待识别车辆通过其读出范围时，自动以无接触的方式将电子车牌中的约定识别信息取出，从而实现自动识别车辆或自动收集车辆标识信息的功能。

（2）LED与显示控制系统：显示各类提示信息。LED显示屏具备放行联动功能，结合智能挡车器的状态显示相应的文字；LED显示屏采用远距离串行通讯。

（3）电子挡杆控制系统：通过计算机控制车道出入车辆通行，可适应各种恶劣天气，耐各种气候腐蚀，具备防撞、防砸功能，能通过管理计算机和手工控制。

3、智能安全车路协同系统

为确保无人集卡和外集卡交互时顺利通行，采用先进的无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施车车、车路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人车路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统，实现车-路-港口设备-港口系统-中控系统多平台协同。识别外部车辆信息（车牌OCR识别或RFID）后通过TOS系统结合内部水平运输车辆调度系统数据、车路协调系统，判断是否存在内外车辆交叉，进而控制挡车器放行。

（1）LED与显示控制系统：显示各类提示信息。LED显示屏具备放行联动功能，结合智能挡车器的状态显示相应的文字；LED显示屏采用远距离串行通讯。

（2）电子挡杆控制系统：通过计算机控制车道出入车辆通行，可适应各种恶劣天气，耐各种气候腐蚀，具备防撞、防砸功能，能通过管理计算机和手工控制。

市场前景

5G是推动智慧港口时代巨轮滚滚向前的强大动力，加快航运、物流等领域科技创新，赋能港口业向高质量发展。本项目是5G技术在港口业等垂直行业应用的典范，有助于推动智慧港口业高质量发展。5G智慧港口的建设和发展，有助于提升我国国际贸易发展，树立海运大国形象。也有助于我国优质产品向海外输送。

关注微信公众号“习餐厅”（xictwx）获取更多信息并可下载精选文档，习餐厅不吃饭，只聊科技互联网！