哈工大苏州研究院重点孵化的科技成果转化企业——感维智能(苏州)科技有限公司,携手山东港口日照港集团,成功研发并部署了全国首个“仓擎安控”3D智能清仓监测控制系统。该系统的成功应用,标志着哈工大苏州研究院探索的“实验室技术积累+产业化公司+应用场景”协同创新模式取得重大突破,不仅颠覆了传统高危低效的清仓作业方式,大幅提升港口粮食仓储效率与安全,更为我国粮食安全保障和智慧港口建设提供了强有力的科技支撑。
直面行业痛点:港口粮仓清仓之困
中国是全球最大的粮食进口国,2024年全国进口粮食1.58亿吨。在我国粮食流通体系中,港口粮仓承担着至关重要的中转储存功能。以山东港口日照港为例,粮食进口量连续5年超过1000万吨,大豆进口量约占全国12%,其仓储作业的效率与安全直接关系到国家粮食安全大局。
然而,传统筒仓清仓作业长期面临严峻挑战:
“看不见”:作业人员难以掌握仓内物料分布与板结全貌;
“效率低”:清仓作业依赖人工,单仓清理耗时超过24小时;
“高风险”:人员面临缺氧、粉尘爆炸、坍塌掩埋等重大安全威胁;
“计量难”:传统计量方式,数据分散、误差大,无法与企业数字化管理系统打通。
图1 港口粮仓内部板结情况
硬核科技突破:三大核心重塑清仓规则
为解决这些行业痛点,哈工大苏州研究院自主无人系统及智能装备研究团队凭借在智能感知、三维重建和特种雷达领域的技术积淀,联合孵化企业感维智能、智兀科技与日照港集团展开深度合作、协同攻关,成功研发“仓擎安控” 3D智能清仓监测控制系统,在技术方面实现三大核心突破:
智能清仓控制:基于实时激光扫描技术,快速识别物料分布和板结形态,动态展示仓内实时状况,智能联动清仓设备,提供掩埋深度监测、避障路径规划等决策支持,实现自动清仓和全程精细化管理。板结分割识别率>90%,自主清仓达成率>80%。
图2 智能清仓控制功能展示
立体安全防护:系统实时预警板结坍塌风险,智能识别人员位置姿态,对人机碰撞、坍塌等场景实现秒级预警。人员识别准确率大于90%,预警响应小于10秒,全面保障作业安全。
图3 立体安全防护功能展示
高精度计量管理:攻克特种雷达高密度点云扫描技术,实时监测仓内物料体积变化,精确计算物料存储量。通过精准的堆体积计量算法,计量精度最高可达0.1%,相比人工计量可减小数百吨以上的误差。
图4 高精度计量管理功能展示
应用成效显著 效率安全双丰收
该系统在日照港的实际应用取得显著成效。实现单操作员远程同步监控6-8个筒仓,颠覆传统“三人一仓”模式。清仓人效提升600%以上,班组响应时间从30分钟缩短至5分钟,清仓周期缩短80%。在安全防护方面,入仓作业频次降低90%,板结处理入仓作业时间显著缩短。在精准计量方面,计量人效提升5倍,库存误差率显著降低,有效减少物料盘亏。
更重要的是,该系统从根本上改变了传统作业模式,作业人员无需频繁进入危险仓内环境,真正实现了“机器换人”的目标。
图5 系统已应用于港口作业现场
模式典范:产学研深度融合的“苏研院路径”
“‘仓擎安控’系统的成功,是研究院推动产学研深度融合、构建创新生态链的生动实践。”哈工大苏州研究院院长郭君巍表示。
研究院充分发挥平台作用,将国家级科研平台的前沿技术积累,通过感维智能这样的产业化公司进行工程化和产品转化,并在山东港口日照港集团这样具有巨大需求和代表性的应用场景中落地验证与迭代升级。 这种 “实验室技术积累(哈工大苏州研究院/科研团队)+产业化公司(感维智能)+应用场景(日照港)”的闭环协同创新模式,有效破解了科技成果转化“最后一公里”难题,实现了创新链与产业链的精准对接。
感维智能(苏州)科技有限公司作为哈工大苏州研究院成功孵化的首批科技成果转化企业代表,入驻研究院航空航天产业园后,在技术、资源、政策等方面获得全方位支持,实现快速成长。 目前其相关产品已通过CNAS认证和防爆合格认证,成功服务于国家能源集团、中煤科工、晋能控股等头部企业。
广阔前景:引领行业智能化转型
“仓擎安控”系统不仅为港口粮食仓储行业智能化升级提供了示范,其创新的技术方案还具有极强的通用性,可广泛应用于煤炭、水泥、化工等散货储运领域,市场前景广阔,对推动我国港口粮食仓储行业的智能化、无人化转型具有重要意义。
在国家大力推进智慧港口建设和“机器换人”战略的背景下,哈工大苏州研究院将持续深化产学研合作机制, 孵化培育更多像感维智能这样的科技企业,推动更多高校优质科研成果转化为现实生产力,为保障国家战略物资安全、提升关键基础设施运营效率贡献科技力量。
图6 日照港筑就“海上第一粮仓”
据悉,山东港口日照港是我国最大的大豆进口港,在保障国家粮食安全和油脂供应方面作用举足轻重。日照港丰富的实践经验和迫切的技术升级需求,为智能清仓系统的研发提供了理想的试验场景。该系统的技术研发人员主要来自于自主无人系统及智能装备团队,是研究院首批入驻的核心科研团队之一,由国家级人才领衔,成员包括多位教授和资深工程师。团队长期深耕智能感知、自主控制等前沿技术,承担了多项国家级重大科研项目,形成了深厚的技术积累。
文稿:自主无人系统及智能装备研究团队、感维智能(苏州)科技有限公司,责任编辑:孙铭锌,审核:孙薇 范文青