港口自动化改造中，现有龙门吊的改造需立足设备基础与作业场景，通过 “能源革新、控制升级、感知强化” 的分层方案实现效能跃升。从早期单一的 “油改电” 试点到如今的系统集成改造，每一步优化都源于港口降本、环保与效率提升的实际需求，在宁波港、青岛港等场景形成了成熟的落地范式。
能源系统 “油改电” 是改造的基础环节，既响应环保要求又降低运营成本。传统轮胎龙门吊依赖柴油发电机供能，单台年燃油成本可达 100 万元，且排放污染严重。改造方案主要分为电缆卷盘与安全滑触线两类：电缆卷盘系统通过龙门吊自带的电机驱动卷盘收放电缆，配备磁滞耦合器或变频器控制装置，可集成光纤实现数据同步，摄像头检测与加宽导缆架的搭配能避免收缆偏差；安全滑触线系统则将供电线路铺设于堆场盲道，通过集电器小车取电，2009 年蛇口集装箱码头试点的自动集电小车，将转场时间从 15 分钟缩短至 2-3 分钟，彻底解决了手动插拔的安全隐患与气候限制问题。山东港口青岛港的改造实践显示，“油改电” 后单箱作业能耗成本从柴油驱动的 10 元降至电力驱动的 3.5 元，三年即可收回 150 万元左右的改造投资。
控制系统的远控与一体化改造是实现自动化的核心。早期改造常因设备品牌差异陷入 “控制台孤岛” 困境，宁波北一集司曾面临 5 家厂商 14 台龙门吊操作台互不兼容的问题，司机培训与设备调度成本居高不下。解决方案在于统一通讯协议与操作台改造：技术团队先梳理 77 个控制程序点位，修改信号线并部署兼容程序，再更换操作面板接入统一远控平台，全程分阶段推进确保生产不受影响。这种改造模式相比采购新操作台节约费用 254 万元，实现了不同品牌设备的一体化管控，作业效率提升显著。部分港口还引入毫米波无线通讯技术，搭配四绳轮胎吊自动化技术，构建 “远控平台 + 设备终端” 的控制架构，实现起升、行走等动作的远程***操作。
感知与安全系统升级是自动化运行的保障，需补齐传统设备的监测短板。改造中会在龙门吊大车前后加装安全探头，防止与错位集装箱碰撞，同时通过激光雷达与视觉识别设备实时捕捉吊具与集装箱位置，解决人工操作的对位误差问题。针对电动化后的系统稳定性，青岛港在正面吊改造中采用大容量电池组 + 多电机替代传统发动机与变速箱，不仅降低 50% 的能耗及维保成本，还通过状态自动检测实现故障信息的信息化管理，大幅提升设备可靠性。部分老旧设备还会同步优化结构连接，采用模块化接口设计，减少转场拆装时间与运输成本，适配堆场作业的灵活需求。
从青岛港的 “油改电” 降本实践到宁波港的远控一体化改造，现有龙门吊的升级始终遵循 “实用优先、分步实施” 的原则。能源改造奠定经济环保基础，控制升级突破效率瓶颈，感知强化筑牢安全防线，三者协同构建起适配港口自动化需求的设备体系，成为存量设备焕发新生的关键路径。
