哈嘍，各位圈友們大家好呀，你知道船舶到港之后做的第一件事是什么嗎？相信大部分人都會(huì)脫口而出——上纜繩！確實(shí)如此，通過(guò)纜繩將船“系”在岸邊可以說(shuō)是港口作業(yè)的起點(diǎn)，也是目前主流的靠泊方式，瑞典卡佩爾斯卡爾港（Kapellsk?r）將船舶“吸”在岸邊的操作多少還是給小圈帶來(lái)了一些科技上的“震撼”，更有圈友表示：吸住了，就不用系纜了？別急，咱今天就來(lái)好好嘮嘮無(wú)纜自動(dòng)系泊那些事兒。

開(kāi)始之前，我想我們應(yīng)該先搞清楚什么是系泊。系泊屬于靠離泊操作的一部分，船舶的靠離泊包括系泊和撇纜，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，一個(gè)是熄火拉手剎，一個(gè)是點(diǎn)火松手剎。而傳統(tǒng)的船舶系泊方式是用鋼絲或尼龍纜繩將船舶固定在碼頭上，但在這個(gè)過(guò)程中往往危機(jī)四伏，纜繩的斷裂、脫落和回彈等都會(huì)威脅到作業(yè)人員的生命安全。據(jù)歐洲港務(wù)委員會(huì)（European Harbour Masters’ Committee）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在作業(yè)過(guò)程中，95％的人身傷害事件是由繩索和鋼絲引起的，其中60％發(fā)生在系泊作業(yè)期間，因此，纜繩亦被稱(chēng)為“死亡之繩”，但無(wú)纜自動(dòng)系泊技術(shù)的出現(xiàn)無(wú)疑是一把架在“死亡之繩”上的利刃。而在目前的科技水平下，磁力式自動(dòng)系泊技術(shù)與真空式自動(dòng)系泊技術(shù)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)系泊系統(tǒng)的兩種主要技術(shù)手段。

磁力式自動(dòng)系泊系統(tǒng)，顧名思義，就是用“磁鐵”把船“吸”在岸邊，但此“磁鐵”非彼磁鐵，而是由基座、控制箱、機(jī)械臂、液壓缸、磁力吸盤(pán)、位移傳感器與三向力傳感器組成的一整個(gè)系統(tǒng)。根據(jù)吸盤(pán)種類(lèi)和退磁方式的不同，又可以細(xì)分出很多類(lèi)別，但從船舶安全和經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，機(jī)械電力復(fù)合退磁的永磁式自動(dòng)系泊系統(tǒng)才是首選。

機(jī)械電力復(fù)合退磁的永磁式磁力吸盤(pán)在不通電時(shí)具有額定的吸力，當(dāng)吸力不足時(shí)可以通過(guò)反向通電增大吸力確保系泊安全，當(dāng)給設(shè)備正向通電時(shí)，吸力消失，使船舶離泊，在特殊情況下，還可以通過(guò)機(jī)械(即人工)方式迅速退磁，與其他磁力式自動(dòng)系泊系統(tǒng)相比，要更加安全穩(wěn)定。相較于傳統(tǒng)纜繩系泊，磁力式自動(dòng)系泊能夠大幅縮短作業(yè)時(shí)間，進(jìn)而提高泊位利用率，同時(shí)也進(jìn)一步保障了船員與碼頭帶纜工人的安全。據(jù)小圈所知，瑞典哥德堡港于2019年安裝了一套由新西蘭凱伏特集團(tuán)（Cavotec)開(kāi)發(fā)的磁力式自動(dòng)系泊系統(tǒng)，是全球首個(gè)使用磁力式自動(dòng)系泊系統(tǒng)的港口，而荷蘭鹿特丹港、德國(guó)漢堡港、馬來(lái)西亞吉隆坡港、挪威卑爾根港和日本橫濱港也先后開(kāi)展了磁力式自動(dòng)系泊系統(tǒng)的試點(diǎn)項(xiàng)目。

但有磁的地方就有磁場(chǎng)，這對(duì)船上的導(dǎo)航儀器等磁力設(shè)備來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一顆定時(shí)炸彈。而且，在磁場(chǎng)作用下，作為大型鋼結(jié)構(gòu)的船舶也將成為一塊巨型感應(yīng)磁鐵，對(duì)含有鐵、鎳等物質(zhì)的貨物產(chǎn)生吸引，甚至?xí)?dǎo)致貨物位移以及貨物與船殼的碰撞。雖然目前已經(jīng)研發(fā)出了有助于降低電磁鐵磁場(chǎng)的磁性擋板，但在每艘鋼制船舶的每個(gè)部分安裝磁性擋板顯然是難以實(shí)現(xiàn)的，所以，如何更加合理的布局磁性擋板或許是推廣磁力式自動(dòng)系泊系統(tǒng)需要率先攻克的難題。

與磁力式自動(dòng)系泊技術(shù)相比，真空式自動(dòng)系泊技術(shù)則要成熟得多。小圈了解到，世界首個(gè)真空自動(dòng)化系泊系系統(tǒng)是由Cavotec開(kāi)發(fā)的MoorMaster?創(chuàng)新式真空自動(dòng)化系泊系統(tǒng)， 第一套已于1999年投入使用，而上周于瑞典卡佩爾斯卡爾港（Kapellsk?r）投入使用的自動(dòng)系泊系統(tǒng)也是真空式自動(dòng)系泊系統(tǒng)。

真空式自動(dòng)系泊系統(tǒng)通常由多個(gè)真空墊及輔助系統(tǒng)組成，由真空吸附墊產(chǎn)生的吸附力代替?zhèn)鹘y(tǒng)的纜繩拉力。簡(jiǎn)單理解，就是通過(guò)“吸盤(pán)”把船“吸”在岸邊，而每個(gè)“吸盤(pán)”至少都能提供幾千牛頓的吸力（ps：舉起一個(gè)成年男性大概需要700牛頓）。通常情況下，船長(zhǎng)將船沿碼頭對(duì)齊后，由拖輪將其推到防撞墊上。船舶因防撞墊的作用而反彈，這時(shí)自動(dòng)系泊系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)。大型真空墊附著在船體上，僅需按下駕駛臺(tái)上的按鈕，或通過(guò)碼頭上的遙控器就可以令其啟動(dòng)并接合。連接上真空墊后，在10-20秒后就能實(shí)現(xiàn)真空且完成船舶與系統(tǒng)的連接，相反，要釋放真空墊，只需按一下分離按鈕即可。在目前的技術(shù)水平下，接合和分離的過(guò)程都可以在15s內(nèi)完成，而通過(guò)傳統(tǒng)的纜繩系泊則需要耗時(shí)30min至50min。

除此之外，真空墊和液壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了不同傳感器，能夠根據(jù)船舶?？吭诎哆叺倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)自動(dòng)對(duì)船體的位置進(jìn)行調(diào)整。傳感器不僅不斷提供著當(dāng)前的信息，也提醒著用戶(hù)不斷變化的條件和潛在的或發(fā)展中的問(wèn)題。

但值得注意的是，真空式系泊系統(tǒng)的運(yùn)行需要適度且持續(xù)的電力供應(yīng)，因此擁有可靠的電力供應(yīng)至關(guān)重要。而且，由于自動(dòng)系泊裝置仍屬于新型設(shè)備，整個(gè)吸附作用力在船殼板上，但船殼板并不是為系固而設(shè)，沒(méi)有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，船殼能否承受住強(qiáng)大的吸附力以及船體表面的附著物對(duì)真空墊吸力的影響都是真空式系泊系統(tǒng)在推廣道路中不可避免的阻礙。除此之外，其昂貴的造價(jià)也讓人望而卻步，據(jù)了解，2020年，愛(ài)沙尼亞塔林港在其5、12和13號(hào)碼頭安裝了真空式自動(dòng)系泊系統(tǒng)，每個(gè)碼頭配備了六個(gè)真空單元，總造價(jià)高達(dá)4.6億人民幣，平均每單元均價(jià)高達(dá)2千萬(wàn)，還未包括之后的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。

但總體來(lái)說(shuō)，就目前系泊情況而言，磁力式自動(dòng)系泊與真空式自動(dòng)系泊都是非常好的系泊替代方案。它們打破傳統(tǒng)系泊模式，無(wú)需系泊纜繩，都可通過(guò)遠(yuǎn)程遙控在數(shù)秒鐘內(nèi)完成系泊，船舶迅速靠泊，意味著貨物裝卸可迅速開(kāi)始，縮短了船舶在碼頭的時(shí)間，加快了船舶的周轉(zhuǎn)，提高了碼頭的利用率。同時(shí)，船舶迅速的靠泊也意味著碼頭拖輪的使用時(shí)間的縮短，減少了消耗，提高拖輪的利用率。因系統(tǒng)的吸附墊作用單元作用于船殼中間部分，船舶的艏和艉可以伸出碼頭，相當(dāng)于擴(kuò)大了碼頭的長(zhǎng)度。碼頭不必因船舶艏艉纜繩占用碼頭而增加長(zhǎng)度或增加纜樁，實(shí)質(zhì)上是增大了碼頭的使用空間。

港口圈（ID：gangkouquan）認(rèn)為，從國(guó)內(nèi)外的研究與實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，把船“吸”在岸邊顯然已經(jīng)行之有效，但目前階段的應(yīng)用場(chǎng)景仍十分有限，主要用于滾裝船、郵輪和中小型集裝箱船等，而且，雖然各大廠商都表示能夠滿(mǎn)足在惡劣天氣條件下的作業(yè)但實(shí)際情況究竟如何仍是未知數(shù)。所以，在目前階段是否有必要為之投入高昂的成本仍有待討論，正如日前的自動(dòng)化碼頭之辯（建個(gè)自動(dòng)化碼頭究竟值不值？），但隨著我國(guó)自動(dòng)化港口建設(shè)的推進(jìn)，或許不久后我們也能在港口親眼目睹大船“吸”上碼頭的神奇一幕。