煤炭、矿石等干散货港口码头是能源安全保供的关键环节和重要支撑,关系国家能源供应链稳定和国内国际“双循环”构建,然而煤炭、矿石因其特性与港口转运工艺所限,在装卸、堆存及运输中会产生粉尘污染,危害环境与人群健康,并造成每年数百万吨物料损失,经济损失数以亿计。
针对上述散货港口粉尘导致的物料损失、环境健康风险等问题,交通运输部天津水运工程科学研究所(以下简称天科所)科研团队历经近十年,自主研发了煤炭矿石码头智能洒水抑尘联动控制技术,基于物联网、大数据、云计算、人工智能等多维技术深度融合的数字孪生系统,实现多个作业流程智能洒水抑尘联动协同控制模式以及全作业流程粉尘控制的一体化和数字化,构建了码头“主动抑尘+智慧决策+绿色低碳”的粉尘控制新模式,填补了国内多项空白并达到国际领先水平。

粉尘多维度云监测与智能控制系统

散货港口智能洒水抑尘联动控制系统

多源环境数据的三维实时实景管理
通过产学研深度协同,天科所科研团队在研发期间,主持完成了2项国家级、7项省部级科研项目,形成了2项国际发明专利、9项国内发明专利、6项实用新型专利,牵头制定《港口环境在线监测系统设计指南》等4项行业或地方标准(含2项国家行业规范)。
目前,天科所在天津港、黄骅港、宁波舟山港等进行了广泛的成果应用,该成果相较于传统控制模式,粉尘综合抑尘率可达到96%以上,水资源有效利用率可达到80%以上,实现港口企业粉尘治理与节能降耗经济效益达到1470余万元/年。赋能无锡中科光电、北京伟瑞迪等粉尘激光雷达和粉尘在线监测设备生产厂家,带动整体经济效益增收3200万元。该成果应用有助于保障港口周边居民的环境健康和生活稳定、改善港口现场工作人员的工作环境和港口周边的生态环境,为行业构建现代化绿色治理能力发挥示范引领效应,为我国煤炭矿石码头粉尘防治工作提供重要理论和技术支撑,有利于促进环境保护与经济发展、社会进步的和谐统一,具有很高的推广应用价值和前景。