“數字船閘”省級調度運維平臺建設思路探索

吳博帆 趙樹成 劉月馨 俞月龍

摘 要：基于浙江省船閘綜合信息平臺建設思路和建設內容，以及面向數字船閘管理的7大功能體系。7大功能體系分別為平臺門戶、綜合展示、智慧管養、營運管理、水運物流、圖檔中心、行政辦公，對其建設內容、平臺界面、開發代碼進行詳細描述，并對平臺推廣情況、應用效果和存在問題進行了總結，初步實現船閘調度建設項目管理手段創新升級，助力浙江省“數字船閘”調度運維管理進入新時代，為全國船閘數字化調度運維管理奠定技術基礎。

關鍵詞：數字船閘;調度;運維;平臺

中圖分類號：U641.7? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）05-0055-03

京杭運河是我國南北水運的重要樞紐，是國內船舶、貨物流量最大的內河航道之一，運河上的船閘承擔對通行船舶的調度管理[1]。錢塘江是浙江省第一大河，連接京杭運河和杭甬運河，干流航道流經衢州、金華和杭州，沿杭州灣直接出海[2]。目前，浙江省杭州、紹興、寧波、湖州、金華、衢州等地船閘已經建成投入使用，在船閘建設時或建成投入運營以后，各地市船閘根據自身運營需要，均實施了一定程度的信息化建設，但浙江省各地市船閘如何有序統一管理，實現聯合調度，如何為廣大船戶提供便捷、優質的過閘服務已經成為行業主管部門、船閘運營單位所必須面臨的一個重大問題[3]。特別是處在“互聯網+船閘”的信息化時代，各地市船閘出于方便船戶、提升服務、節約成本等角度考慮，均推出了過閘調度系統和相應過閘APP，實現了船舶過閘遠程申報、繳費、調度過閘，全程無須上岸。但由于全省船閘建設主體、管理體制、建設與營運時間的不同，各地市過閘調度系統及過閘APP基本上各自獨立開發，數據不能共建共享，船戶過閘需要安裝使用很多個過閘APP，給船戶造成很大的不便。

通過建設“數字船閘”省級調度運維平臺-浙江省船閘綜合信息平臺，實現船閘智慧運行，船舶高效安全過閘，聯合船舶超高預警、船舶越線預警和智能水位監測，打造一體化運營、維護、調度、查詢、分析的綜合性運維管控平臺，進一步實現“智慧船閘”，確保船舶安全過閘條件下，提高船舶過閘效率，縮短過閘平均時間，最大限度發揮船閘功能，為船閘公司創造更高價值，為船戶減少過閘等待時間，減少船舶耗能，實現船舶節能減排，創造更高經濟效益。

1平臺功能及應用

1.1平臺架構

浙江省船閘綜合信息平臺是一個集船閘調度、集控、視頻監控、大屏展示、會商、行政辦公、通航預警等多業務系統于一體的綜合管控平臺，通過數據資源共享與深度開發，實現多業務系統之間數據互通，形成一個信息化業務數據網，數據通過設定的路線發散、匯總、集成，通過平臺對數據的不斷挖掘，進一步體現數據的商業價值，從而更好地為廣大船舶調度過閘提供更好的服務[4]。

平臺建設將綜合利用各船閘自控、調度收費、監控視頻、水（雨）情、氣象、工情、空間地理、航道地圖等基本信息，及行政辦公等流程處理信息，在集控調度中心組建綜合的數據庫平臺，并通過數據庫的開發和應用，建設基于WEB的“數字船閘”省級調度運維平臺。

平臺設計將統籌考慮，預留有足夠的擴展空間，以便于未來接入其它地區船閘的數據并提供相應的數據應用。

浙江省船閘綜合信息平臺軟件與其他業務系統之間的關系如圖3所示：

1.2功能設計

截至2019年底，桐廬富春江船閘至衢州市區雙港口175公里長的錢塘江中上游航道全線通航，浙江11個設區市全部通江達海，打通了浙中、浙西連接沿海經濟發達地區的水上通道，500噸級（1000噸級）船舶都可以經過衢江、蘭江、富春江進入杭州灣，形成以“兩河一江一通道”（京杭運河、杭甬運河、錢塘江、內河集裝箱運輸主通道）為核心的江海河聯運航道網絡，船舶通過錢塘江航道，經杭甬運河可連接紹興、寧波，連接海港，經京杭大運河可北上蘇魯，西進長江水系，經浙北內河航道網直達杭嘉湖和上海[5]。本研究基于浙江省船閘實際需求，建設船閘運維管控平臺，將港航局以及港口、碼頭關鍵業務數據進行統一接入，并進行集成展示，實現科學調度、應急指揮、航道船舶貨物聯合監管;通過現場實驗增加智能設備，例如激光對射儀、水尺攝像機雙光譜球形攝像機等，建設智能船閘，檢查船閘運維、調度人工工作量，避免人工操作造成的數據誤差，提高船閘公司工作效率。基于上述考慮，本文平臺共有以下七個功能設計：

1.2.1平臺門戶

建立企業信息門戶網站，它將各種應用系統、數據資源集成到一個信息管理平臺之上，并以統一的用戶界面提供給用戶，并建立企業對內部員工的信息通道，使企業能夠釋放存儲在企業內部和外部的各種信息。

構建新的平臺門戶網站，一方面是將各應用系統、數據資源集成到一起展示給用戶，對不同用戶而言，通過訪問門戶網站統一渠道，就可以滿足其特定需求;另一方面門戶網站是樹立企業形象，對內宣傳企業文化的一種方式[6]。門戶網站設計需滿足以下要求。

（1）設計合理、展示美觀、操作方便。網站設計可以以藍色為主，搭配1-2種其他顏色避免單調乏味，風格與企業文化相結合，頁面布局合理，突出頁面重點展示內容，注重易用性與友好性，適當增加一些動畫，提升網頁的整體效果。

（2）可根據實際需求進行展示內容拓展。平臺網站具備一定拓展性，架構設計會考慮到未來功能的可擴展性，當系統增加新功能時，不需要對現有系統的結構進行修改。

1.2.2綜合展示-大屏展示

綜合展示包括大屏展示、三維展示、全景展示、工程信息。此次綜合展示升級主要是對現有大屏展示進行升級，在展示內容上，通過一屏內容進行查看三閘匯總內容，另外建設3個大屏展示方案展示三個不同船閘的綜合信息，以達到不同場景需求展示不同內容的目標; 在展示方式上，進一步優化，根據數據內容以及數據統計分析采用更加合理的展示方式，并增加一些動畫展示效果，提升大屏展示的整體效果，如圖5所示。

1.2.3智慧管養系統

智慧管養系統，為船閘管理單位提供高效、快速、集成化的日常養護管理服務，實現各項養護數據自動匯總、上報、分析和儲存，將日常工作實現流程化、數據化管理，實現從病害采集、任務派發、施工作業等信息化、智慧化管理，以及由始及終的閉環應用，減少人為計算失誤，提高工作效率，致力于船閘養護工作的精細化、信息化和智慧化管理[7]。智慧管養系統包括維保管理、設備維修管理、航道養護管理、專項管理、技術資料、設備臺賬、巡檢管理。通過與其他船閘公司溝通，遇到的問題也相類似，因此考慮該系統上線運行一段時間，對系統出現的問題進行優化，后期系統穩定后，可推薦給其他船閘公司，創造營收。

1.2.4營運管理

營運管理為船閘正常營運主要使用功能模塊，營運管理包括自控數據、船舶主視圖、船舶動態監管、運行數據日志、班組信息管理、統計分析、HSE安全管理、監督考核、設備管理、物資管理、工作票管理、技術資料庫、通航預警、報表中心等功能模塊，其中船閘主視圖、船舶動態監管、自控數據、運行數據日志、班組信息管理、統計分析功能模塊一期已開發完成，先階段需要對統計分析內容進行優化完善;增加HSE安全管理、監督考核、設備管理、物資管理、工作票管理、技術資料庫、通航預警、報表中心等功能模塊。

1.2.5水運物流

水運主要承擔大數量、長距離的運輸，是在干線運輸中起主力作用的運輸形式[8]。在內河及沿海，水運也常作為小型運輸工具使用，擔任補充及銜接大批量干線運輸的任務[9]。通過物流管理的基本原理和科學方法，對物流活動進行計劃、組織、指揮、協調、控制和監督，使各項物流活動實現最佳的協調與配合，以降低物流成本，提高物流效率和經濟效益[10]。水運物流旨在通過對港口、碼頭、裝卸、倉儲、航道資源、物流企業、貨主、監管部門、集裝箱運輸等對貨物進行跟蹤，為管理部門提供貨物流向、運輸時間、運輸載體、物流費用的整體數據分析報告。

1.2.6圖檔中心

圖檔中心作為本公司基礎數據的管理中心，提供工程各種相關檔案、資料、技術手冊的管理，涵蓋設計、施工、運維等環節的圖文報表、技術指標、參數信息、影音文件等內容，可以各種格式存儲，提供.pdf、.jpeg格式的在線瀏覽。圖檔中心資料均為電子資料，管理員根據圖檔分類，選擇批量上傳或單獨上傳，對資料的編號、名稱、所屬工程信息、類別、保密級別、歸檔時間等相關信息進行描述，上傳電子資料。

1.2.7行政辦公

行政辦公子系統包含個人辦公、公文管理、信息采編、會議管理、流程審批、督查督辦、建議提案、知識文檔、綜合事務等多功能，員工、領導等公司人員都需要通過行政辦公處理日常行政事務，隨著行政辦公系統的上線，提升了公司行政處理效率，但隨著公司發展、公司制度的改革，部分流程、功能已經不能完全滿足員工日常辦公需要，因此，需要對行政辦公系統的升級改造。智慧水運平臺集成行政辦公業務子系統，并通過技術手段將行政辦公以原子模式融入智慧水運平臺中，并實現兩個系統的無縫連接。

2 應用效果及存在的問題

2.1應用效果

自“數字船閘”省級調度運維平臺應用和推廣以來，逐步擴展形成了平臺門戶、綜合展示、智慧管養、營運管理、水運物流、圖檔中心、行政辦公等7個模塊，開發了系統管理、大屏展示等45 個業務系統，目前省內10個船閘率先部署應用，系統覆蓋8個建設管理機構。明顯提升了船閘管理能力和水平，在水運交通中發揮重要保障作用。

2.2存在的問題

信息化推廣應用工作取得了良好的成效，但也存在一些問題，如：思想認識不足，組織管理欠缺;當前工作習慣未能與信息化管理要求相適應;有些船戶數據不準確;過閘填報和審核不及時;船舶超高預警和違法事件報警處理不及時不規范等問題。針對以上問題，后續將通過定期發布平臺數據質量報告，督促各船閘管理單位、船戶做好數據初始化、船舶信息填報和違法違規預警處理工作。

3 結語

本文在杭州三堡船閘集控調度中心的基礎上，提出了“數字船閘”省級調度運維平臺的建設思路和建設內容，提出了面向船閘調度運維管理的8 大功能體系，并對體系建設內容進行詳細描述，對平臺推廣情況、應用效果和存在問題進行了總結，未來將進一步研究“數字船閘”省級調度運維平臺2.0版，即基于BIM 技術的省級調度運維平臺，不斷集成新應用、新技術，為“數字船閘”的流程化、制度化、專業化、可視化打下更好的技術基礎，并將覆蓋范圍延伸到鄰省乃至全國范圍，實現船閘調度運維管理“一個架構”、“一個數據庫”、“一個平臺”，助力我國船閘建設管理進入“一張圖”的新時代。

基金項目：智慧船閘運維管控平臺開發項目（HCY2019-04）。