《科学画报》
开博时间：2016-07-01 14:43:00由中国科学社于1933年8月创刊，距今已有80年的历史。《科学画报》在80年的办刊历程中，形成了通俗生动、图文并茂地介绍最新科技知识，形式多样地普及科学技术的特点，对提高广大群众的科学水平，启发青年爱好科学、投身科学事业起了很大的作用，当今的不少著名学者、教授、科学家，青少年时代都曾受到它的熏陶和启发。
自动化集装箱码头技术
2021-06-11 13:12:001934年，由蒲风作词、聂耳作曲的《码头工人歌》生动描绘了码头工人的苦难生活：“从朝搬到夜，从夜搬到朝，眼睛都迷糊了，骨头架子都要散了……笨重的麻袋、钢条、铁板、木头箱，都往我们身上压。”
我国地域广阔，属于沿海国家，拥有绵长的海岸线和丰富的内河资源。随着近代工业、交通的发展，我国在水陆交通要地诞生了一批港口城市，如天津、青岛、上海、宁波、广州等。在20世纪初叶，港口码头的货物装卸主要通过人力。在反映那一时期社会状况的影视剧作品中，我们经常可以看到码头工人挥汗如雨扛麻袋的场景。
不过，歌曲中描述的这些场景都是老皇历了。随着码头货物吞吐量的增大，单靠码头工人已经远远不能满足货物装卸和运输的需要。在机械制造技术的支持下，一系列码头装卸机械设备应运而生，如抓斗卸船机、龙门起重机等起重机械，带式输送机、气力输送机等输送机械，叉式装卸车、跨运车等装卸搬运机械等。
随着现代运输体系的建立，传统的散货和小件杂货运输模式逐渐被集装箱运输所代替。集装箱可以把各种繁杂的件货和包装杂货组成规格化的统一体，具有能长期反复使用、容积大、规格标准、摆放方便、节省船舶空间、可以进行快速装载和卸载等优点。因此，集装箱运输成为当今世界主要的货运方式。
世界各国纷纷建设集装箱码头，集装箱质量大和外形规整的特点，使得自动化技术在集装箱码头的应用推广具有了必要性和可能性。自动化码头彻底颠覆了传统码头的运作模式，是一场“码头革命”，从人工码头到自动化码头，这项技术给港口的运作模式、航运经济和贸易的发展都带来了巨大影响。
自动化集装箱码头的发展
与传统码头相比，自动化码头是以科技手段实现集装箱装卸、水平运输、堆场装卸全过程自动化的新型码头。在自动化码头，码头作业由原先的码头操作员现场操作变成监控室电脑操作完成。自动化码头具有很多技术亮点，如：码头、集装箱岸桥、堆场吊桥均是无人操作，机器人自动拆集装箱锁垫，全自动岸边无人理货、全自动喷淋熏蒸消毒、全自动空箱查验，自动运行的无人驾驶集装箱拖运车(AGV)将集装箱运到堆场，AGV循环补电，巡航里程无限制等。
自动化集装箱码头的发展过程基本可分为三个阶段。
第一代自动化集装箱码头以1993年投入运营的荷兰鹿特丹港ECT码头为代表，它的特点是岸桥是单小车结构，水平运输采用的自动导引小车沿固定圆形路线运行，AGV采用内燃机液压驱动。
第二代自动化集装箱码头以2002年投入运营的德国汉堡港CTA码头为代表，特点是岸桥是双小车结构，水平运输采用的AGV沿灵活路线运行，码头的路径规划设计和设备调度采用了计算机模拟技术。AGV起初采用内燃机液压驱动，后来采用柴油发电机供电的电力驱动，2009年逐步升级为动力电池供电的电力驱动。
第三代自动化集装箱码头以2008年投入运营的荷兰鹿特丹港Euromax码头为代表，AGV采用柴油发电机电力驱动。
我国自动化码头建设起步较晚，但追赶速度很快。2014年，厦门港率先建成我国第一个全自动化集装箱码头。2015年，上海港、青岛港先后规划建设自动化集装箱码头。2017年12月，上海洋山深水港四期(简称洋山港四期)开港试运营，标志着我国港口业在运营模式、技术应用以及装备制造上实现了跨越升级与重大变革。
洋山港四期工程共建设7个集装箱泊位，集装箱码头岸线总长2 350米，设计年通过能力初期为400万标准箱，远期为630万标准箱，采用全自动化集装箱码头建设方案。洋山港四期的建成和投产标志着中国港口行业在运行模式和技术应用上实现里程碑式跨越升级。
“中国智造”的自动化集装箱码头技术
从肩挑手提到机械抓斗，再到全自动化操作，近年来，码头作业由曾经的劳动密集型逐渐转为科技密集型。
智能化、无人化的自动化集装箱码头是港口装备与系统研发的制高点。面对我国产业智能化升级的技术需求，自动化码头的成套装备与系统技术一直是我国产业创新、科技攻关战略方向之一。
面对智能化、无人化的码头发展趋势，从2006年开始，上海振华重工(集团)有限公司(简称振华重工)领衔的研究团队历经10多年的研发，在自动化码头装卸系统关键技术上取得了一系列创新成果，使自动化集装箱码头装卸系统中的多种装备和装卸环节实现了智能化。如世界首创的自动化双小车岸边集装箱起重机，其中的门架小车无须人工控制就能自主运行，将集装箱放到全电动AGV上。国内首创、国际先进的装卸设备远程控制与调度系统(ECS)，实现了多设备远程综合控制、多任务柔性调度与协同作业、多设备远程监测与故障诊断，能对自动化码头上的700多台设备进行智能调度。
在洋山港四期码头的装卸现场，桥吊抓起集装箱，将其轻轻地放在AGV上，AGV将集装箱拖向堆场指定位置，再交给轨道吊抓取堆放。整个作业过程前后不过10分钟，现场既没有桥吊驾驶员，也没有集卡驾驶员，所有操作都在50米外的中控塔内远程操控完成。其中最引人注目的是码头上的数十辆AGV，这种车静质量20~30吨，加上集装箱的质量，全车可达70吨，但它们在码头上来回穿梭，彼此从不会发生碰撞，且停车位置十分精确，误差不会超过2厘米。
这些AGV全天候不间断行驶，能耗却不高，大容量锂电池让车辆可以在满电后持续运行8个小时。振华重工为这些无人车研发了自动换电系统，电量不足时，车辆可自行前往换电站更换电池。更换电池全程只需6分钟，电池充满电仅需2小时，整个充电过程零排放，可节省能耗40%左右。与借助GPS和传感器实现无人驾驶的汽车有所不同的是，AGV依靠的是敷设于地面上的6万多个磁钉引导。这些磁钉宛若一个个路标，通过无线通信设备、自动调度系统以及磁钉引导，AGV可自如穿梭，通过精密定位准确到达指定停车位。
2012—2017年，振华重工先后承担了厦门港、青岛港、洋山港四期工程3个自动化码头的装卸系统研发和建造。目前，该公司还在阿联酋、印度、意大利等国家建造自动化码头，将“中国智造”输往了海外。
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