研究背景 随着全球港口自动化进程加速，传统码头向智能化转型面临效率与安全双重挑战。广州港股份有限公司南沙集装箱码头分公司（以下简称：南沙三期）作为粤港澳大湾区核心枢纽，目前配备61台自动化起重设备，其中自动化岸桥11台。自动化岸桥配备吊具姿态检测系统、船型扫描系统、集卡定位系统的自动化系统。但其核心子系统——吊具姿态检测（SDS）与船型扫描（SPSS）存在硬件脆弱、数据维度单一、子系统割裂等瓶颈，导致装卸效率受限、维护成本高昂。在此背景下，项目聚焦智能防摇控制机理优化，旨在突破自动化码头技术瓶颈，响应国家“十四五”规划对智慧港口建设的战略需求。 技术难点 1.硬件可靠性不足：传统有源红外设备易受潮湿、震动等环境影响，故障率高，年维护成本超10%。 2.数据处理局限性：单一水平角度数据无法支撑多维动态校准，船型扫描精度受通讯干扰影响 3.子系统协同难题：SDS与SPSS分立运行导致功能重叠，难以实现路径规划与防摇控制的实时联动。 成果先进性与创新性 1.集成化系统架构：首创SDS与SPSS深度融合的“新SPSS”平台，硬件组件减少30%。 2.多维数据融合技术：整合水平/垂直角度数据，结合AI动态校准算法，实现吊具摆幅控制精度±30cm，优于行业标准（±50cm）。 3.无源反光板与边缘计算：采用抗干扰无源反光板替代有源设备，结合嵌入式AI工具软件，实现边缘端实时学习与数据处理，降低环境干扰影响。 4.安全防撞逻辑优化：通过三维轮廓扫描与速度分级控制，构建A/B级危险区域预警模型。 可推广性 项目方案已成功应用于南沙三期11台岸桥，硬件改造成本低于9万元/台，且兼容现有PLC系统。技术成果获发明专利授权（ZL 2023 1 1032480.5），具备向天津、青岛等大型港口复制的潜力。 经济社会效益 经济效益：年节省维护成本9.79万元，作业效率提升3.5move/h，新增吞吐量2.16万TEU/年，年创收超314万元。 社会效益：推动港口装备智能化升级，减少人工干预风险，助力国家“双碳”目标；为全球自动化码头提供“功能集成化+数据智能化”技术范式，提升中国港机制造国际竞争力。