本发明公开了一种无人沉箱安全出运系统及出运工艺，该出运系统包括半潜驳船，半潜驳船上设有用于系固沉箱的缆绳，缆绳设有用于连接沉箱的挂钩，挂钩设有自动脱钩器，半潜驳船安装有可为沉箱注水的自动加水装置，自动加水装置包括给水机构，连接给水机构的注水管，以及可调整限定注水管上端部出水口位置的限位单元，出水口设置于沉箱上方。该出运系统和出运工艺在沉箱上半潜驳船并固定后，即无需人工在沉箱顶部作业，可实现沉箱顶部无人作业，使沉箱出运过程更加安全可靠、经济高效。