智能化技術在智慧港口建設中的應用

石長武

摘要：在國際運輸過程中，港口具有非常重要的作用，能夠承擔85%以上的進出口物資的裝卸，是運輸網絡過程中的重要節點。當前在全球經濟一體化的大趨勢下，國家越來越重視港口的信息化建設，在互聯網經濟的刺激下也逐步產生了很多智能化的港口設備，對國家的科技發展以及現在物流的促進作用非常明顯，也對我國港口在國際市場上的競爭地位提升具有很大的幫助。本文重點分析研究智能化技術，在智慧港口建設過程中的應用，以供參考。

關鍵詞：智能化技術;智慧港口;建設;應用

1 智慧港口內涵

1.1 智慧港口概念

智慧港口指的主要是通過智能感知技術、云計算、物聯網、大數據等新一代技術，深入挖掘港口的相關數據，進行廣泛互聯、透徹感知信息，利用保證港口的各種資源，能夠高效的調配，使各模塊之間無縫對接協同聯動，以最終實現港口的安全，智能便捷操作，實現現代化智能港口。

1.2 智慧港口目標

1.2.1 對遠端資源的有效掌控

在港口上建立完善而強大的監控和感知體系，能夠有效的掌控航道、錨地等遠端信息資源，對提升港口的管控能力和迅速反應能力具有很大的幫助，能夠更好地為客戶服務，使管理成本大幅度降低。

1.2.2 信息資源的高度共享

通過對港口資源的有效整合，可以搭建完善的安全通信、航海保障以及實時監控等系統，保證服務平臺的維護能力，完善機制體系，實現資源共享，為港口的智慧化服務，提供更為便捷的空間。

1.2.3 提高港口管理決策水平

服務網絡的信息流暢、感知靈敏，可以快速地將港口的運營生產活動納入到服務網絡當中，以便實現設備人員的實時化管理，通過相應的數據挖掘、數據分析、數據處理方法，實現港口的智慧化。

2 智慧港口架構

智慧港口的架構包括信息感知層、網絡傳輸層、數據層以及智能應用層四個部分。

2.1 信息感知層

使用視頻終端、rfid電子標簽等各種方法對港口設備進行全方位的感知，了解相關的信息，并且做好信息的采集和處理工作。

2.2 網絡傳輸層

使用移動通信網、vhf通信網、雷達站等各種網絡對感知終端獲得的數據進行整理，并且輸送給服務器，以便服務器進行后續操作。

2.3 數據層

通過構建云數據中心，整合、處理采集到的各種類型數據，并且進行后續的數據挖掘、數據分類和數據分析，為應用端提供相應的數據服務。

2.4 智能應用層

通過云數據中心的龐大處理系統使用大數據技術挖掘海量數據，并且從中了解有用的信息，依照港口業務需求開發智能應用平臺，為后續的港口管理決策提供服務和幫助。

3 智能化技術在智慧港口建設中的應用

3.1 智慧化

3.1.1 主要風險和重點關注

在智慧化管理的過程中，也會出現一定的問題和風險，比如說一個子系統、數據流程、近場定位、通信技術等底層技術的選擇和應用以及數據之間管理的兼容性、運營和管理過程中的操作等。當前新技術新硬件層出不窮，在選擇硬件設備方面，既需要保證其穩定性，也需要考慮先進性，這也是港口智慧化過程中的一個難點。在智慧港口建設過程中，首先需要以技術為依托，以經營管理為目標，做好頂層設計，并且加強各技術要點的管控，其次需要整體性地對各技術數據流程進行規劃，實現分布操作。

3.1.2 技術總體路線

從技術總體路線來講，分為數據和技術2個方面。

在數據管理過程中，決策平臺技術人員需要對預算管控、安全管理以及決策支持等各系統進行逐步優化，實現數據可視化技術的合理利用。加強數據采集系統的全覆蓋，并且充分對數據孿生技術進行應用，提供更為直觀的管理平臺，與此同時還需要重視加強數據的處理，通過大數據管理平臺對數據進行抽取、融合、挖掘，并且將一些數據通過云計算快速的形成結論，為后續的運營預測、安全風險管理、應急處置決策等提供服務。

在技術應用的過程中，物聯網技術和人工智能技術主要通過智能識別和計算機視覺了解具體的情況，另外在交通違章電子圍欄和設備咨詢點等方面具有非常重要的作用。可穿戴智能設備主要輔助人員進行定位設計、電子圍欄和定位系統作業。智能輔助系統技術主要通過集裝箱防吊起和碰撞防護、關路上安全防護等相關內容，而智能裝備技術主要負責對機器人進行控制，實現岸橋全自動化管理。

3.1.3 數字決策體系

企業需要重視管理決策工作，通過建設運營指標體系對決策進行數字化和智能化的發展。傳統體系只能做到財務指標和一級指標，無法對具體的經營管理進行指導。以上海某碼頭體系為例，該體系分為KAI、KDI、KDB，看結果的、看驅動的、看行為的，最后構建成了完善的決策層管理全套指揮體系，能夠指引日常的管理和信息化建設。

3.2 智慧管理體系

在目標管理方面，需要注意以企業的發展需求為基礎。企業目標主要包含個人目標、部門目標、年度目標、戰略目標、使命愿景等。在管理手段方面需要加強管理融合。這也是企業提升管理水平的重要方式，而通過智慧管理系統可以以目標管理為中心，通過各種管理手段的有效融合和應用提升管理水平。

3.2.1 智能安監系統

港口行業往往是國資企業，更關注風險的管理和內控安全。是風險管理過程中的重要內容，需要加強港口的過程管理和風險控制，以天津某集裝箱碼頭公司的智能安檢系統為例，可以搭建安全管理網絡，結合GIS視頻技術形成監控，指揮一張圖，重視風險管控和經營數據的整合，實現安全管理全體系覆蓋，實時查找安全隱患，重視巡檢任務自動化和隱患閉環處理。

3.2.2 具體應用

在安全管控過程中，需要重視安全管控地圖的設置，主要分為隱患分布圖層、風險分布圖層、排查任務圖層等，實現實時可視化。在安全隱患和違章智能識別方面，系統可以通過港口智能安防解決方案，對人工智能邊緣計算和物聯網技術進行應用，全方位的對生產進行輔助，加強安防控制，覆蓋集裝箱港口的各種交通道口，作業區域和作業機械，對安全管理模式進行創新，達到技防手段的充分應用，實現主動預防、主動報警、主動監管。

3.3 數字孿生平臺

通過數字孿生技術可以直觀地將相關數據展現出來，數字孿生平臺在統一基礎數據庫和高精度三維模型的條件下，對碼頭內的岸橋集裝箱視頻監控、經營數據和設備監測等統一接入平臺，實現與物理位置的精準對接。在各模塊同一平臺完成管理，實現管理一張圖。數字孿生平臺可以對碼頭的集裝箱周邊的地形、地貌等信息實現統一處理，室內室外一體化呈現，實現二維和三維的結合數字完成平臺，還可以有效的通過數字化還原船舶、集裝箱、車輛、人員等方法，使管理更直觀，可以精確到相關的設備和建筑的某一零件。

結束語

在港口當中合理應用智慧技術可以提升管理的水平，保證智慧港口的有效建設。在我國很多港口的年吞吐量占世界前列，需要重視加強服務創新、技術創新、功能創新，以便使我國的港口具有更強的國際競爭力，完成升級轉型工作。

參考文獻

[1] 牛博. 物聯網技術在智能化港口建設中的應用[J]. 現代經濟信息， 2020（03）：159-160.

[2] 夏曉波. 現代智慧港口概念及發展現狀[J]. 建筑工程技術與設計， 2018， 000（017）：5144，4706.