Nghiên cứu thiết kế quy hoạch cảng thông minh

Bài viết trình bày “Cảng thông minh” ra đời với sứ mệnh giải quyết hiệu quả các vấn đề kinh tế, môi trường cho cảng biển trong tương lai. Đề tài đưa ra cái nhìn đầu tiên về “Cảng thông minh” thông qua việc thiết kế quy hoạch dựa trên việc sử dụng công nghệ mới và số hoá.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu thiết kế quy hoạch cảng thông minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ QUY HOẠCH CẢNG THÔNG MINH Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Thị Bạch Dương Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Hải Phạm Văn Duy Nguyễn Văn Ngọc Lớp: Công trình giao thông thuỷ K58 Tóm tắt: “Cảng thông minh” ra đời với sứ mệnh giải quyết hiệu quả các vấn đề kinh tế, môi trường cho cảng biển trong tương lai. Đề tài đưa ra cái nhìn đầu tiên về “Cảng thông minh” thông qua việc thiết kế quy hoạch dựa trên việc sử dụng công nghệ mới và số hoá. Từ khóa: Cảng thông minh, Smart port, IoT, Thiết bị tự động, Cảm biến, Sensor, RFID,… 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Đứng trước thách thức thời đại 4.0, nhu cầu khối lượng hàng hóa thương mại đường biển không ngừng gia tăng, hầu hết các cảng cần phải tiếp tục nâng cao hiệu suất và năng suất của mình, đồng thời không ngừng nâng cao chất lượng các kết nối nội địa. Ngoài ra, cảng biển cũng phải đối mặt với những lo ngại về môi trường cấp bách do ô nhiễm không khí và nước trên diện rộng, cũng như các tác động ngoại cảnh tiêu cực khác về môi trường do các hoạt động của cảng tạo ra. Chuyển đổi sang “Cảng thông minh”, dựa trên việc sử dụng công nghệ mới và số hóa, để hợp lý hóa, tổ chức và hợp lý hóa các hoạt động của cảng, đã được chứng minh là một chiến lược khả thi nhằm giải quyết cả hiệu quả kinh tế và hiệu quả môi trường, vào những thời điểm bình thường và những thời điểm những gián đoạn lớn như dịch bệnh Covid hiện nay. 2. CÁC NỘI DUNG CHÍNH 2.1. Tổng quan về công tác quy hoạch cảng biển Công tác quy hoạch cảng biển về cơ bản là thiết kế bố trí các hạng mục công trình của cảng dựa trên nhiều yếu tố, trong đó quan trọng là sơ đồ cơ giới bốc xếp và vận hành các thiết bị của cảng. Để đáp ứng được khối lượng thương mại đường biển ngày càng tăng mạnh, cũng như các yêu cầu môi trường do biến đổi khí hậu, cảng biển phải chuyển mình để đáp ứng các nhu cầu trong thời đại mới. Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên năm 2021 221 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI Cùng với sự bùng nổ của khoa học công nghệ, thiết kế quy hoạch cảng biến cũng dần thay đổi theo hướng thông minh, áp dụng các thành tựu khoa học công nghệ trong công tác tự động hoá cảng biển, nhằm giải quyết cả hiệu quả kinh tế và hiệu quả môi trường, vào những thời điểm bình thường và những thời điểm những gián đoạn lớn. Hình 5. Mô hình Cảng thông minh 2.2. Nghiên cứu thiết kế quy hoạch Cảng thông minh Nghiên cứu đi tìm hiểu hệ thông thiết bị, công nghệ, quy trình tự động được áp dụng trong cảng thông minh, là nền tảng, yếu tố đầu vào để thiết kế quy hoạch cảng thông minh. Bảng 6. So sánh thiết bị cảng truyền thông và cảng thông minh Đặc Cảng truyền thống Cảng thông minh điểm Chủ thể hoạt Con người và máy móc Hệ thống và thiết bị tự động động Hoạt Cần cẩu bờ Cần cẩu tự động, bán tự động động Cần cẩu bờ bến Xe container Xe container Hoạt Xe nâng Container Straddle Xe nâng Container Straddle động carriers carriers Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên năm 2021 222 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI Đặc Cảng truyền thống Cảng thông minh điểm vận Xe tự hành AGV chuyển Hoạt động Rubber-tired gantry cranes RTG Automatic rail mounted gantry bốc xếp cranes tại bãi Dựa trên lao động Hoạt động dựa trên thông tin Hiệu Hiệu quả hạn chế Tự động hoá cao và thông minh ứng hoạt Hiệu quả cao và có khả năng ứng động Hiệu quả điều động thấp biến Chi phí xây dựng thấp Chi phí xây dựng cao Hiệu Chi phí bảo trì thấp Chi phí bảo trì cao quả kinh Chi phí nhân công cao Chi phí nhân công thấp tế Chi phí vận chuyển cao Chi phí vận chuyển thấp Lợi ích kinh tế thấp Lợi ích kinh tế cao Giám Độ tin cậy thấp Trí tuệ thông minh sát và Phản hồi chậm Độ tin cậy cao kiểm Giá nhân công cao Phản hồi nhanh soát An toàn hơn Bảo vệ Tiêu thụ năng lượng cao Phát triển bền vững môi Ô nhiếm năng Tiêu thụ năng lượng thấp trường Ít ô nhiếm Bảng 2. Các thiết bị cảm biến đo khoảng cách Phạm vi Khả năng thích ứng với Loại có hiệu Các ứng dụng môi trường lưc Thiết bị Nhạy cảm với nước, độ cảm biến Chống va chạm của cần trục bên Cao ẩm và nhiễu gió; Thời sóng siêu bờ và RMG đang theo dõi gian phản hồi lâu âm Nhạy cảm với bụi, nước Chống va chạm của giá cẩu, Laser và Rất cao và dầu; Thời gian phản main trolley, portal trolley, xe Lidar hồi rất ngắn cẩu trục, AGV và RMG ...