超能量的“中小微”丨走出實(shí)驗(yàn)室 賦智老碼頭
燕大科技園孵化出一個(gè)專精特新企業(yè)
走出實(shí)驗(yàn)室 賦智老碼頭
8月7日，秦港股份調(diào)度指揮中心集控中心，工作人員查看自動(dòng)翻車機(jī)作業(yè)情況。河北日?qǐng)?bào)記者張輝攝
8月7日清晨，唐山港京唐港區(qū)煤炭碼頭，一艘貨輪緩緩進(jìn)港。船靠岸后，如入無人之境——堆取料機(jī)在智能調(diào)度算法的指令下，從堆場(chǎng)精準(zhǔn)抓取煤炭，經(jīng)皮帶機(jī)運(yùn)到裝船機(jī)。裝船機(jī)自動(dòng)調(diào)整落料點(diǎn)，將煤炭精準(zhǔn)裝船。
這個(gè)科技感滿滿的碼頭由傳統(tǒng)碼頭改造而來，實(shí)現(xiàn)港口裝卸、水平運(yùn)輸及堆場(chǎng)作業(yè)等全流程自動(dòng)化，由濱沅國科（秦皇島）智能科技股份有限公司技術(shù)賦能。
這家企業(yè)創(chuàng)新力十足！100多名員工中，研發(fā)人員占44.7%，本科以上學(xué)歷占研發(fā)人員八成。
誰能想到，濱沅國科是從燕大科技園孵化的企業(yè)，初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)只有燕山大學(xué)的3名老師。
8月14日，在位于秦皇島市的燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室，李海濱帶著博士生研究提升干散貨碼頭智能運(yùn)維系統(tǒng)的解決方案。
李海濱是燕山大學(xué)自動(dòng)化系教授，也是濱沅國科的創(chuàng)始人。
實(shí)驗(yàn)室里，機(jī)械手、視覺平臺(tái)、激光掃描儀等儀器如同老朋友，見證了他多年來無數(shù)次的研發(fā)過程。
時(shí)間回到2006年。一位在秦皇島港工作的燕大師兄給李海濱出了一個(gè)難題——使用翻車機(jī)卸載煤炭時(shí)，火車車廂連接處的掛鉤一旦交叉形成“死鉤”，自動(dòng)翻車就實(shí)現(xiàn)不了，工作效率達(dá)不到預(yù)期。司機(jī)時(shí)刻緊盯監(jiān)控，工作強(qiáng)度太大。怎么解決？
最初，李海濱通過視覺識(shí)別系統(tǒng)，將“死鉤”的識(shí)別率提高到95%以上。然而，這個(gè)比例司機(jī)并不認(rèn)可。
“當(dāng)時(shí)，翻車機(jī)司機(jī)跟我說，他們每天依然要緊盯機(jī)器，因?yàn)椴恢朗Ｏ碌?%什么時(shí)候出現(xiàn)?！崩詈I回憶說。
是啊，雖然95%的識(shí)別率很高，但在真正生產(chǎn)中，即使有1%的不識(shí)別也是事故。
然而，真實(shí)作業(yè)環(huán)境的光、粉塵等條件復(fù)雜，每輛車也存在差異，識(shí)別率從95%到100%太難了。
李海濱沒有退縮。視覺識(shí)別行不通，就換成形狀特征識(shí)別，他利用激光掃描技術(shù)加上算法，終于將“死鉤”的識(shí)別率提高到100%，并且誤報(bào)時(shí)會(huì)響起警報(bào)。這回，翻車機(jī)司機(jī)終于露出了笑容。
“一項(xiàng)技術(shù)研發(fā)的成功與否，必須讓實(shí)際使用的人評(píng)價(jià)?！崩詈I說。
自此，李海濱開始廣泛接觸港口、鋼廠、電廠等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)企業(yè)的自動(dòng)化改造項(xiàng)目。最終，他選擇將技術(shù)聚焦港口行業(yè)。
“秦皇島市有百年大港秦皇島港，港口的大型設(shè)備、機(jī)械的自動(dòng)化改造以及運(yùn)維系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)，都是我課題研究的方向。”李海濱說。
2012年，李海濱牽頭成立了濱沅國科，吸納學(xué)生作為創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，加速推進(jìn)高?？蒲谐晒D(zhuǎn)化。
三年后，一個(gè)里程碑式的事件讓港口行業(yè)歡欣鼓舞——
在黃驊港創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和濱沅國科研發(fā)團(tuán)隊(duì)聯(lián)手攻關(guān)之下，黃驊港煤炭港區(qū)在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)的無人化運(yùn)行。
這個(gè)項(xiàng)目讓當(dāng)時(shí)就讀燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院控制科學(xué)與工程專業(yè)的研究生董建偉印象深刻。作為李海濱的得力學(xué)生，他負(fù)責(zé)項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，在黃驊港住了半年多。
“當(dāng)時(shí)，煤炭港區(qū)的作業(yè)環(huán)境很艱苦，遇到惡劣天氣，粉塵較大。堆取料機(jī)作為散料港口中數(shù)量最多、使用率最高的機(jī)械設(shè)備，其單機(jī)作業(yè)效率對(duì)港口效益的影響最為顯著。港區(qū)有26臺(tái)堆取料機(jī)，需要上百名工人進(jìn)行作業(yè)?！倍▊セ貞浾f。
人工作業(yè)環(huán)境急需改善，港區(qū)效率需要提升，對(duì)堆取料機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化改造迫在眉睫。
無人化運(yùn)行堆取料機(jī)需要全面感知、智能決策、自主執(zhí)行3個(gè)環(huán)節(jié)支撐。在環(huán)境感知環(huán)節(jié)，國外的做法是，應(yīng)用激光掃描儀建立料場(chǎng)三維模型。
但是，當(dāng)時(shí)三維激光掃描儀價(jià)格貴、成本高，并且依賴進(jìn)口。在粉塵、大霧、雨水的環(huán)境中，激光的穿透能力受限。
能不能找到一種低成本、更適用的建模方式？
濱沅國科研發(fā)團(tuán)隊(duì)試驗(yàn)了多種設(shè)備，與黃驊港創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，經(jīng)常研究到凌晨一兩點(diǎn)。
最后，他們將目光鎖定在高頻雷達(dá)上。高頻雷達(dá)探測(cè)范圍大，對(duì)雨、霧、煙、塵的穿透能力強(qiáng)，更適合大霧天氣多、鹽霧濃度高、揚(yáng)塵環(huán)境的煤炭港區(qū)。
濱沅國科研發(fā)團(tuán)隊(duì)在堆取料機(jī)懸臂安裝高頻雷達(dá)。堆取料機(jī)只需盯著垛位，完成堆料高度信息采集，形成貨垛三維建模，就能自動(dòng)生成最優(yōu)堆取料策略。
目前，黃驊港已成為全球首家全流程智能作業(yè)的干散貨港口、全國首家作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)全面無人的智能化煤炭港口。其中，濱沅國科研發(fā)團(tuán)隊(duì)提供了多項(xiàng)“黑科技”。
這個(gè)項(xiàng)目，讓濱沅國科打響了知名度，進(jìn)入了快速發(fā)展期。后來，董建偉成長(zhǎng)為濱沅國科的總經(jīng)理。
當(dāng)前，推動(dòng)海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，更加注重創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，濱沅國科迎來了發(fā)展風(fēng)口。
8月14日，秦港股份調(diào)度指揮中心的集控中心，多個(gè)角度的攝像頭將翻車機(jī)的實(shí)時(shí)圖像清晰投映在大屏幕上。隨著司機(jī)按下按鈕，3節(jié)火車車廂翻倒，滿載的煤炭瞬間傾落。
不同的煤種，形狀不同、大小不一，通過漏斗的速度各不同，為何能均勻落在運(yùn)輸皮帶上？
李海濱道出了秘訣：這依靠的是濱沅國科研發(fā)的智能給料系統(tǒng)。系統(tǒng)運(yùn)用雷達(dá)、慣性陀螺儀、應(yīng)力傳感器等手段融合測(cè)量漏斗中的物料，通過算法模擬給料量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各料斗給料量的智能控制。
而在秦港股份九公司堆場(chǎng)區(qū)域，一位特殊的新員工——四足仿真機(jī)器人，正活躍在生產(chǎn)一線。
這臺(tái)搭載了傳感器和攝像頭的機(jī)器人，通過濱沅國科設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，綜合運(yùn)用人工智能等技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)收集貨物信息、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)等，用于監(jiān)測(cè)安全生產(chǎn)情況，分析和優(yōu)化港口作業(yè)效率。
近年來，濱沅國科充分利用人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等各種先進(jìn)技術(shù)，賦能智慧港口建設(shè)，提供智能化一站式全流程綜合解決方案。
錦州港、秦皇島港、唐山港、黃驊港、天津港、珠海港……在位于燕大科技園的濱沅國科智慧運(yùn)維中心，記者看到了一張項(xiàng)目布局圖，濱沅國科的產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用到國內(nèi)各大港口。
帶著學(xué)者氣質(zhì)，這群從大學(xué)里走出的創(chuàng)業(yè)者，把項(xiàng)目當(dāng)成課題，潛心研究十年二十年，發(fā)展成為智能港口建設(shè)的領(lǐng)跑者，部分技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)、填補(bǔ)國內(nèi)空白。
2024年，濱沅國科實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入1.19億元。公司先后被評(píng)為高新技術(shù)企業(yè)、河北省專精特新中小企業(yè)，并于今年7月在新三板上市。
在李海濱看來，濱沅國科要做港口的瞭望者。
“在新時(shí)代的航道上，智慧港口要以自主創(chuàng)新為帆，以綠色智慧為舵，全速駛向高質(zhì)量發(fā)展的藍(lán)海?！崩詈I說，港口行業(yè)的未來是智慧化、綠色化，他們會(huì)在創(chuàng)新路上加速奔跑，加快培育港口新質(zhì)生產(chǎn)力。（河北日?qǐng)?bào)記者 潘文靜 張輝 閆立軍）
來源：河北日?qǐng)?bào)
編輯：楊宏璐
責(zé)編：李志財(cái)
編審：劉福慶
監(jiān)審：王勍