智慧港口聚力数字技术创新未来******
作为联通全球经济的重要基础性行业,航运业承担着全世界90%以上的贸易运输。一方面,百年变局叠加世纪疫情,航运业面临多重挑战,数字化成为实现降本增效的必然选择;另一方面,航运业拥有丰富的数字化场景资源,通过智慧港口建设赋能航运业,数字技术也迸发出巨大的新活力。在航运业与数字技术深度融合的大趋势下,筑牢智慧港口数字底座成为业界共识。
构建智能水平运输系统
在建成全球首个“智慧零碳”码头的天津港,一辆辆智能水平运输机器人正在井然有序地装卸货物;码头调度室的大屏上,一组组数据显示着当前码头的运转情况。工作人员介绍说,码头以前是力气活,大型设备上、码头边、集卡车里都需要人。现在整个码头装卸作业基本看不到人了,全是自动化操作。
据天津港第二集装箱码头有限公司总经理杨荣介绍,“智慧零碳”码头项目建设过程中遇到的最大现实需求与挑战来自于水平运输系统。在扇形水平运输的工艺下,会人为形成复杂交通流的路口,甚至可能会出现八向车流在同一路口交汇的情况,需要基于所有的多任务的优先级路线分配以及交通流量的全分配。此外,包括人机交互区域的安全问题、缓冲区并行的交通控制和车路协同问题等,都成为自动化集装箱码头破局的关键。
为了解决这些问题,天津港携手华为打造了首个面向L4级无人驾驶的智能水平运输系统,有效解决了交通过程中出现的解耦等问题。此外,这一系统还面向不同供应商的无人驾驶产品提供了良好的兼容性。目前这一系统已安全稳定运行了长达一年的时间,运达数与可靠性都达到了国际先进水平。
在全球单体规模最大、智能化程度最高的集装箱码头——上海洋山港四期自动化码头,操作员在百公里外推动手柄即可操控码头桥吊、轨道吊等设施,时延仅为百微秒。这是上港集团联合华为首次将F5G(第五代固定网络)技术应用在港口超远程控制作业场景,实现智慧港口运营模式升级。
“远程操控系统已经成为港口改造的重要组成部分,F5G技术的出现恰逢其时地解决了港口的远程操控问题。”上港集团哪吒港航智慧科技(上海)有限公司总经理黄桁介绍,“通过首次在港口应用F5G技术,我们搭建了整个港口的全光网高速公路,使得设备时延降到微秒级,未来这个高速公路将不仅仅提供远程操控,也将承载数据管理与传输等重要工作,为大规模的计算和新技术的应用提供广阔的平台。”
华为公路水运口岸智慧化军团CTO岳坤表示,没有人再怀疑新建码头要做自动化和智能化,现有码头的自动化和智能化改造也提上日程,水平运输的自动化则是当前自动化码头建设或改造中的重点和难点。随着5G和无人驾驶技术的日益成熟,加之港口又是典型的封闭和低速运营场景,因此利用5G网络+无人驾驶IGV(智能导引车)来实现港口的水平运输自动化就成为集装箱码头全流程自动化作业建设的行业趋势。
夯实智慧港口安全基石
随着航运业积极开展数字化转型,安防、远程控制、水平运输、业务协同等行业应用与联接、云、计算、AI、5G等ICT(信息与通信)技术正加速走向协同,ICT基础设施已逐步成为港航企业的核心生产系统之一。
在业界专家看来,要实现全球航运业数字化转型,依然面临不少挑战,其中之一是大数据互联互通问题。在整个航运业营运过程中会产生大量数据,但是各方信息系统差异较大,存在“不愿共享、不会共享、不敢共享”等顾虑,目前还无法实现更有效的数据交换与联通。更为重要的是数字化的网络安全问题。从2017年马士基受到网络攻击开始,航运业就成为网络攻击的重点目标。虽然整个行业对此关注度很高,也投入了不少成本和精力,但伴随着数字化加速,网络攻击的风险也在增加,亟须夯实安全基石。
据杨荣介绍,为了进一步提升可靠性与安全性,天津港“智慧零碳”码头项目采用了华为提供的数据底座,整个云平台以及设施和管理的相关数据都会汇集到数据库里,通过云与数据底座拉通数据,支撑所有不同的系统正常运转。在真实的攻防演练行动中,码头的主机被列为攻击目标,在长达15年的模拟真实攻击时长中都未出现被攻破的情况,这一系统的可靠性与安全性甚至优于一些银行和医院,其数据安全性可见一斑。
“由于自动化码头的远程操控时延要求非常低,如果为安全问题增加一些标准与规则可能会严重影响到生产效率。”黄桁表示,如今在F5G智简全光网的部署与实施下,不仅能够天然免疫ARP攻击(局域网最常见的一种攻击方式),也加快了信息连接传输过程中加密解密的速度。
值得注意的是,根技术安全是筑牢智慧港口数字底座的应有之义。对此,岳坤认为,要用先进替代先进。第一个先进指技术领先,第二个先进指先进来这个领域。经过这几年持续的研发投入,华为可以提供全栈先进的自主可控方案,包括鲲鹏、欧拉、高斯等系列软硬件自主可控平台,已经在各行业得到广泛的应用。据工信部的数据,仅欧拉操作系统就装机超过了170万台服务器。华为与山东港、上海港、中运海运等港航企业已经在安全防护、国产化、人工智能算力中心等方面开始探索,助力港航企业打造全栈安全的数智基座。
引领智慧航运创新未来
在近日举行的“ICT新技术使能智慧港口,释放行业数字生产力”论坛上,交通运输部水运局副局长柳鹏表示,随着新一轮科技革命和产业变革的深入发展,未来五年是加快建设世界一流港口的关键时期,也是重要机遇期。
面对重大产业机遇,今年1月国家发改委印发的《“十四五”现代流通体系建设规划》提出,全面推动智能航运建设,打造智慧港口,提升港口装卸、转场、调度等作业效率。国内各大港口也加快了转型升级步伐。据杨荣介绍,今年10月,天津港“智慧零碳”码头吞吐量突破了100万标准箱,打造的“中运海运天秤座”号集装箱货轮,船时效率达到了一年百万标准箱,今年即可实现当年投产当年盈利。洋山港四期自动化码头相关技术负责人也透露,未来将建立全域智能化管控系统,将云计算、大数据、人工智能等技术手段结合起来,实现安全监督更精准、设备维保更智能、生产作业更高效、港口生产更环保,真正推进自动化码头向智慧化码头落实落地。
今年8月18日,“智慧港口全球创新实验室”在天津揭牌。这个由华为、天津港等行业头部企业与多家知名高校、科研院所联合成立的创新实验室,将打造从“技术攻关”到“应用落地验证”及“商业价值”产学研用的完整闭环,推动港口产业数字化创新。“目的是打造一个行业连接器,通过这个实验室,我们希望能共同解决行业的难题,形成行业的标准,树立行业的样板,共同做强做大智慧港口。”岳坤表示。
日前举行的2022华为全联接大会期间,华为还发布了智能闸口、智能理货、F5G远控自动化等智慧港口解决方案及5G智能单兵、察打一体融合指挥等智慧口岸方案。
“当前,数字化、智能化已经成为各个行业的趋势。将数字技术与基础设施相融合,推进新型基础设施建设,是推动行业发展的重要路径。”华为公路水运口岸智慧化军团CEO马悦表示,“未来,华为公路水运口岸智慧化军团将持续加强在联接、计算、人工智能等领域的投入,在技术架构和工程实现上持续创新,与行业客户、伙伴一起,聚焦智慧港口ICT新技术应用,释放数字生产力。”(经济参考报记者 吴蔚)
加强生态修复 守护黄河湿地******
河南黄河湿地国家级自然保护区三门峡管理处——
加强生态修复 守护黄河湿地(新时代新征程新伟业)
扑棱棱,两只大天鹅展开白翅,踏水起飞。一名摄影者翻越围栏近拍大天鹅,正在黄河边巡护的李丰波上前阻止。
“如今,这里湿地生态环境持续向好,每年来三门峡越冬的大天鹅有上万只。”河南黄河湿地国家级自然保护区三门峡管理处保护科科长李丰波告诉记者。
河南黄河湿地国家级自然保护区三门峡段,东西长205公里,总面积2.85万公顷,是我国候鸟基本迁徙地、觅食地、越冬地。保护区三门峡管理处,承担所辖湿地的野生动物巡护救护、湿地生态修复治理、疫源疫病监测和大天鹅研究等工作。
“党的二十大报告提出‘推行草原森林河流湖泊湿地休养生息’,我们深感责任重大。”三门峡管理处党支部书记张艺凡说,“我们将以习近平生态文明思想为根本遵循和行动指南,保护野生动物,守护黄河湿地,推进湿地保护事业高质量发展。”
巡护救护野生动物,保护生物多样性
下午3点,李丰波来到距三门峡市区30公里的后地村黄河滩区“天鹅湾”,成群的大天鹅聚集于此,觅食、休憩、飞翔。
拿起望远镜,观察有没有大天鹅落单、受伤;打开手机拍照,上报新发现的野生动物,李丰波的工作很充实。1小时后,他开始统计大天鹅数量。“以20只为1个单位计算,汇总其他巡护员的数据,再通过监控视频截屏核对。”李丰波指着不远处的监控器说。近两年,管理处共设置18个监控点,实现半径3公里24小时监测。
“3700只,这是‘天鹅湾’实时的大天鹅数量。”李丰波说,与往年同期相比,数量增加了。
返回管理处野生动物救护监测中心,李丰波拉上同事崔源,一同观察救助的大天鹅。2020年底,该中心成立,承担全市野生动物的救护、监测、收容、放生工作。
院内的一间屋子是大天鹅收容处,两只大天鹅在水池里悠闲地游来游去。
“两天前,我们接到求助电话:一只大天鹅落到陕州区张茅乡的村民院中。”负责野生动物救护的崔源驱车前往,将其带回救护监测中心。
崔源对大天鹅进行了检查,发现没有外伤,鼻腔中有黏液。他给大天鹅服用药物,补充了葡萄糖。两小时后,大天鹅逐渐恢复。“观察一周,如果康复就放归自然。”崔源说。
被救护的野生动物,不只有大天鹅。救护监测中心成立后,已累计救助雕鸮、红腹锦鸡、长耳鸮、豹猫等野生动物100多只。如今,在黄河湿地保护区三门峡段,分布有野生动物1066种、昆虫582种、鱼类84种、脊椎动物486种、野生植物1121种。鸟类从2003年保护区设立前的175种,增加到目前的315种,其中包括黑鹳、大鸨、中华秋沙鸭等9种国家一级保护动物,大天鹅、疣鼻天鹅、灰鹤等34种国家二级保护动物。
“贯彻落实党的二十大精神,我们将秉持人与自然和谐共生理念,健全巡护救护制度,加大野生动物保护力度,保护黄河湿地生物多样性。”崔源表示。
加强生态修复治理,建设大美湿地
曾经,为叩开高秋建养驴场的大门,杨战锋没少犯难。“今天再敲门,一敲就开。”三门峡管理处副主任杨战锋说着,见高秋建迎了出来。
年过60岁的高秋建,住在三门峡市城乡一体化示范区禹王路街道官庄村,从事养殖业10多年。2021年9月,河南省林业局发布沿黄河湿地自然保护区鱼塘畜禽养殖整改意见,要求核心区、缓冲区停止养殖,拆除养殖设施;对实验区畜禽养殖,无法清退的,签订多方共管协议,杜绝畜禽粪便污染。
高秋建的养驴场位于实验区。起初,杨战锋与三门峡市城乡一体化示范区农业农村局林业科负责人找上门时,高秋建直犯嘀咕:“怕协议签了,养殖场还要拆除。”经过反复解释,高秋建同意签约:占地3亩,养驴100头,不扩大规模,及时清理养殖场粪便,防止渗漏污染。
“今天,我们来看看履约情况。”杨战锋说。
高秋建赶忙把杨战锋拉到驴舍,“驴粪干燥,周边村民拉到地里当肥料,没有随意堆放。”
“养驴没超100头。”杨战锋转了一圈,没发现违约之处。
按照要求,三门峡管理处排查出黄河湿地畜禽养殖场13家,均位于保护区的实验区,全部签订保护协议;排查出黄河湿地内果树面积1.3万余亩,涉及农户1551户,全部完成整改并签订规范种植协议。
加强生态修复治理,建设大美湿地,三门峡管理处将责任扛在肩上。
杨战锋和工作专班,来到陕州区大营镇桥头村黄河滩区。“千亩莲塘”边一派忙碌景象,车辆吊起一棵棵红枫树放入土坑,施工人员培土、踩实,支起防护架。
计划种植红枫树700棵,已种植100多棵……杨战锋走进现场了解进度。这里原是一片鱼塘,违规建有农家乐。管理处督促属地于2019年6月底前完成设施拆除,贯通鱼塘水系。2022年3月,陕州区争取到700多万元资金,开展植树种草,实施提升改造,目前已加固坝堤3000多米,种植荷花20多万株。
“过去几年间,我们督促整改保护区内132个问题,促进了黄河湿地保护。”杨战锋说。
这些年,三门峡市持续开展黄河湿地保护区生态修复,清理餐饮船、捕捞船463艘,清理违规企业24家,实施生态修复185.5万平方米。
监测防控疫源疫病,开展大天鹅迁徙科学研究
挎上样本采集盒,三门峡管理处野生动物疫源疫病监测站站长侯长江轻轻走向黄河滩,“每个月取样,最怕惊动大天鹅。”
在距离大天鹅100多米处,侯长江找到大天鹅排泄物,取出棉签棒取样,随后放入采样管。
三门峡管理处自2005年成立以来,持续开展重点物种监测和生物研究项目,防控大天鹅疫源疫病。
回到野生动物救护监测中心,侯长江打开超低温冰箱,放入所采样本,“冷冻后,将送往专业的检测机构,作为大天鹅疫源疫病研究的第一手材料。”
2020年冬天,巡护员发现多只大天鹅死亡。管理处第一时间取样送检,启动应急处置机制,规范收容救护,并对大天鹅栖息重点区域周边实施消毒。自2021年3月至今,未再发现异常情况。
储存了样本,侯长江来到收容处,为之前救助的大天鹅安装卫星信号追踪器,并给大天鹅戴上环形标志。他拿出手机,屏幕上显示大天鹅飞行轨迹监测系统。
“有了这套系统,佩戴有卫星信号追踪器的大天鹅从哪里飞来、经过哪里、飞行高度、活动量、停留点位的经纬度,都一清二楚。”侯长江说,通过研究大天鹅迁徙轨迹,发现到三门峡过冬的大天鹅主要来自蒙古国、我国的内蒙古和新疆;每年第一批飞来过冬的大天鹅,到达三门峡的时间通常在农历九月十五前后。
2022年2月,三门峡市有关部门给24只大天鹅安装了卫星信号追踪器。目前,12只已经返回三门峡,另有12只正在返回途中。
在黄河滩区,侯长江放飞了装有卫星信号追踪器的大天鹅。5分钟后,飞行轨迹监测系统显示大天鹅飞到湿地旁边的麦地。2020年,三门峡管理处组织实施黄河滩区土地平整,在“天鹅湾”周围种植了600亩小麦,作为大天鹅的食源地,并通过观察饮食研究大天鹅的生活习性。
“到三门峡的大天鹅,从几十只增加到1.5万只,说明这里的黄河湿地生态变好。接下来,我们要进一步研究大天鹅对栖息地的要求,更好保护三门峡的黄河湿地。”张艺凡说。(人民日报 本报记者 马跃峰 王 者)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)