南通港區(qū)岸電管理智能化的探索及啟示

唐莉 陳誠 張祥

摘? 要：本文以南通港區(qū)為例詳細(xì)介紹了南通智能岸電設(shè)施及岸電智能管理平臺(tái)的建設(shè)情況，分析了岸電智能管理工作成效及局限性，并從推廣的可行性角度提出了相關(guān)建議，為岸電智能化在其他港區(qū)的推廣提供借鑒參考。

關(guān)鍵詞：船舶岸電;智能岸電樁;船舶污染防治;智慧海事

1 南通港區(qū)岸電智能化實(shí)施情況

1.1 智能岸電設(shè)施建設(shè)情況

南通75家非危碼頭已全部安裝智能岸電設(shè)施，配有具備遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸功能的智能岸電樁317座。南通港口智能岸電設(shè)施基本由中天互聯(lián)科技公司設(shè)計(jì)安裝，占比超93%，個(gè)別碼頭采用蘇州眾聯(lián)智港信息科技公司和常熟亨通光電公司設(shè)計(jì)的智能岸電設(shè)施，岸電數(shù)據(jù)統(tǒng)一由中天互聯(lián)科技公司統(tǒng)計(jì)、管理、分析。參數(shù)規(guī)格上，智能岸電樁以380 V或220 V低壓為主，兼有440 V或400 V，額定載流量主要分為63 A、125 A、250 A和350 A四種，僅6家單位建有高壓岸電設(shè)施8套。性能上，中天智能岸電設(shè)施具備占地面積小、安裝操作簡易、數(shù)據(jù)集成度高、交互性好等特點(diǎn)，廣泛適配各類通信接口，可對(duì)南通港口不同廠商型號(hào)岸電設(shè)備數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集，同時(shí)支持普通非智能岸電設(shè)備接入，通過區(qū)塊鏈加密數(shù)據(jù)，保證了網(wǎng)絡(luò)安全，如圖1所示。

1.2 監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)情況

南通海事局、南通市交通運(yùn)輸局聯(lián)合南通本土實(shí)力企業(yè)中天科技通信產(chǎn)品集團(tuán)在智能岸電設(shè)施基礎(chǔ)上共同研發(fā)了南通港區(qū)岸電智能管理平臺(tái)。2021年6月24日，該平臺(tái)正式上線運(yùn)行，是全國首個(gè)市域岸電智能管理平臺(tái)。平臺(tái)部署于國家級(jí)ASUN工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，運(yùn)行安全可靠，數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)大，可對(duì)各港口碼頭分散的用能信息和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行集中監(jiān)測和分類存儲(chǔ)處理。2021年9月，平臺(tái)完成了與長江干線水污染物聯(lián)合監(jiān)管與服務(wù)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，南通在江蘇省率先實(shí)現(xiàn)船舶掃碼用電，打破了船舶受電端與碼頭供電端的信息壁壘，打通了船岸管理鏈條。

功能上，平臺(tái)基于GIS技術(shù)和AIOT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化管理，以最直觀的方式將船舶用電情況和數(shù)據(jù)分析結(jié)果融合于同一個(gè)界面展示，只需一個(gè)屏幕即可顯示全港區(qū)岸電使用情況，信息數(shù)據(jù)一屏盡覽，用電情況一目了然，如圖2所示。除展示端，平臺(tái)還為海事、交通等主管部門以及各碼頭設(shè)管理端賬號(hào)，設(shè)用電監(jiān)測、能耗日歷、充電訂單管理、綜合能耗分析、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能模塊，提供智能分析及輔助決策功能，為主管部門優(yōu)化監(jiān)管措施和碼頭單位提升能耗管理提供靶向施策的信息技術(shù)支撐。目前，平臺(tái)已全面應(yīng)用于海事、交通等主管部門岸電監(jiān)管以及碼頭日常能效管理工作中。

1.3 手機(jī)APP使用情況

面對(duì)碼頭一線工人和船員等用戶，手機(jī)APP是使用最為便利的。考慮到推廣可行性，南通港區(qū)沒有單獨(dú)開發(fā)APP，而是在現(xiàn)有的“船E行”基礎(chǔ)上新增“船舶岸電”模塊，如圖3所示。“船E行”是水污染物聯(lián)合監(jiān)管與服務(wù)信息系統(tǒng)手機(jī)端APP，具備導(dǎo)航、污染物接收、服務(wù)搜索、航線規(guī)劃、政務(wù)辦理等各類船舶運(yùn)輸信息控制功能，已在長江干線廣泛使用并同步開發(fā)了微信小程序。目前，長江干線內(nèi)河船“船E行”注冊(cè)率近100%，2021年9月該APP向海船全面推廣，截至12月，海船注冊(cè)率達(dá)70%。南通港區(qū)所有智能岸電模塊均可通過“船E行”生成二維碼，船員僅需輕輕一掃，即可在線查看用電情況，主管機(jī)關(guān)和碼頭用戶端同步監(jiān)測。此外，船舶岸電模塊還具備用電預(yù)約、豁免申請(qǐng)、故障報(bào)告、用電信息查詢、在線監(jiān)測等功能，操作簡易，受到廣泛認(rèn)可。自2021年12月起，長江南通段靠港船舶均需通過“船E行”掃碼用電或申請(qǐng)豁免。

2 南通岸電智能化管理工作成效

2.1 保證了岸電數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

傳統(tǒng)的岸電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果受電表倍率、統(tǒng)計(jì)方式（如電卡消費(fèi)、臺(tái)賬記錄、電表計(jì)數(shù)）、內(nèi)部管理等因素影響，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)存在偏差，加上岸電數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)要求及路徑不一，造成海事、交通、電力等監(jiān)管部門岸電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)偏差。智能岸電設(shè)施自動(dòng)采集岸電數(shù)據(jù)，避免了人工統(tǒng)計(jì)的不準(zhǔn)確因素，解決了碼頭向各個(gè)主管部門重復(fù)報(bào)送不同格式的數(shù)據(jù)報(bào)表問題，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。

2.2 解決了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性問題

過去海事、交通的主管機(jī)關(guān)掌握岸電數(shù)據(jù)主要依靠碼頭自主報(bào)送，這種模式統(tǒng)計(jì)的岸電數(shù)據(jù)有滯后性，主管機(jī)關(guān)難以實(shí)時(shí)了解碼頭岸電使用情況，在調(diào)研分析等工作開展時(shí)數(shù)據(jù)有一定的滯后，影響了決策的科學(xué)性。智能岸電裝置的使用可在線監(jiān)控各岸電樁實(shí)時(shí)用電情況，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。

2.3 解決船岸信息孤島問題

長期以來，主管機(jī)關(guān)一直面臨著船岸管理鏈不通的問題，僅能掌握岸電樁使用數(shù)據(jù)，不掌握具體船舶用電數(shù)據(jù)。平臺(tái)通過與“船E行”對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了船舶掃碼用電，不僅掌握南通各碼頭岸電使用情況，也能在線監(jiān)控各船舶用電數(shù)據(jù)，將岸電管理由碼頭端延伸至船舶端。平臺(tái)數(shù)據(jù)同步共享至海事、交通等部門，打破了船岸信息壁壘。

2.4 便利了船舶使用岸電

隨著“船E行”船舶岸電模塊的推廣，越來越多的船員感受到掃碼用電的便利。一是船員通過手機(jī)即可掌上掌握岸電用電度數(shù)、時(shí)長，方便船舶與碼頭核算電費(fèi);二是船舶可程在線了解碼頭泊位岸電樁參數(shù)，以便船舶及時(shí)開展受電設(shè)施改造;三是船舶可提前向碼頭提交用電需求預(yù)約用電，方便碼頭根據(jù)船舶受電設(shè)施參數(shù)合理安排泊位，提高港口裝卸轉(zhuǎn)運(yùn)效率。

2.5 提供了豁免申請(qǐng)途徑，保證《長江保護(hù)法》的依法履職

根據(jù)新修訂的《港口和船舶岸電管理辦法》，在沿海港口具備岸電供應(yīng)能力的泊位靠泊不超過3 h，內(nèi)河不超過2 h，或采取電瓶、太陽能、LNG等有效替代措施的，可以申請(qǐng)豁免。但一網(wǎng)通辦等危防管理平臺(tái)還沒有設(shè)置岸電豁免提交的路徑，執(zhí)法部門在檢查《長江保護(hù)法》第七十二條落實(shí)情況時(shí)，需要耗費(fèi)大量時(shí)間核查船舶是否符合豁免情形，浪費(fèi)執(zhí)法資源。南通港區(qū)靠港船舶如無法使用岸電需通過“船E行”提交豁免或報(bào)告故障，主管機(jī)關(guān)通過“船E行”記錄即可確定船舶是否符合豁免條件，有利于《長江保護(hù)法》的依法履職。

2.6 增強(qiáng)監(jiān)管措施的科學(xué)性和有效性

平臺(tái)具備多種智能分析模塊，通過采集各個(gè)設(shè)備的使用效率、能耗水平，分析全轄區(qū)用電情況，可對(duì)用電率、用電量等進(jìn)行排名，方便主管機(jī)關(guān)掌握用電規(guī)律，鎖定岸電使用薄弱環(huán)節(jié)，分析船只主動(dòng)使用和不愿意用電的原因，以制定更加科學(xué)的監(jiān)管措施，集中優(yōu)勢執(zhí)法資源于監(jiān)管重點(diǎn)，提升監(jiān)管效能，如圖4所示。

2.7 提升碼頭岸電管理效能

“船E行”岸電小程序建立船岸溝通的橋梁，船員可遠(yuǎn)程查看預(yù)靠碼頭的岸電設(shè)施參數(shù)信息，根據(jù)船舶需要遠(yuǎn)程預(yù)約用電，碼頭根據(jù)用電需求提前調(diào)整作業(yè)泊位及計(jì)劃，提升裝卸作業(yè)和能耗管理效率。碼頭也可通過平臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)測各泊位岸電用電情況、狀態(tài)，有助于碼頭及時(shí)發(fā)現(xiàn)用電異常及設(shè)施故障，盡快組織維修，為費(fèi)用計(jì)算和用電安全管理提供技術(shù)支持。

3 存在問題及原因分析

3.1 平臺(tái)對(duì)接問題仍然存在

中天公司開發(fā)的平臺(tái)雖然集成了南通所有碼頭岸電數(shù)據(jù)，也對(duì)接了“船E行”，但中天智能設(shè)備與匯海、眾聯(lián)、亨通等公司的對(duì)接仍存在系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題，特別是在雙方系統(tǒng)升級(jí)時(shí)，常會(huì)出現(xiàn)無法掃碼、用電數(shù)據(jù)異常、倍率不正確等問題。上述技術(shù)問題涉及中天、匯海等多方，各公司間又有嚴(yán)格的技術(shù)保密要求，碼頭時(shí)常無法在第一時(shí)間獲得技術(shù)支持，個(gè)別還存在設(shè)備商或平臺(tái)間互相推諉的情況，影響了用戶體驗(yàn)。此外，因傳輸技術(shù)和方式所限，中天數(shù)據(jù)傳輸“船E行”非實(shí)時(shí)傳送，長時(shí)間用電船舶需定期點(diǎn)擊結(jié)束用電再重新掃碼才能將數(shù)據(jù)正常傳輸，對(duì)船廠用戶有一定影響。

3.2 用電數(shù)據(jù)異常時(shí)有發(fā)生

平臺(tái)正式上線的三個(gè)月內(nèi)初，南通海事局發(fā)現(xiàn)岸電使用數(shù)據(jù)較去年有所下降，與當(dāng)年用電趨勢不一致，個(gè)別碼頭用電數(shù)據(jù)與實(shí)際相差較大。經(jīng)查發(fā)現(xiàn)，上述問題系倍率不正確所致，即岸電電表走數(shù)與用電實(shí)際的倍率關(guān)系錯(cuò)誤，導(dǎo)致碼頭用電數(shù)據(jù)不正確。造成該問題主要原因是部分碼頭不清楚實(shí)際倍率，在填寫倍率時(shí)按自己理解填寫，智能設(shè)施安裝時(shí)供應(yīng)商也未向碼頭解釋清楚。振華、如皋港務(wù)集團(tuán)等個(gè)別碼頭電表還存在負(fù)數(shù)等情況，用電數(shù)據(jù)異常情況時(shí)有發(fā)生。

3.3 岸電掃碼功能有待升級(jí)

盡管港區(qū)已實(shí)現(xiàn)岸電掃碼功能，但該功能與停車場車輛掃碼計(jì)費(fèi)功能相比仍有差距。碼頭現(xiàn)裝的智能設(shè)備非全自動(dòng)設(shè)備，岸電掃碼僅僅接入船舶信息，無法控制用電狀態(tài)，還不具備掃碼即開始用電，結(jié)束掃碼即斷電的功能，也無法掃碼付費(fèi)。有的船舶用電結(jié)束后，未及時(shí)點(diǎn)擊結(jié)束用電，導(dǎo)致新靠船舶掃碼仍顯示插孔仍被上一船占用。目前，中天公司已設(shè)計(jì)新的全自動(dòng)智能樁，船舶必須掃碼才能用電，斷電后APP自動(dòng)結(jié)束訂單，但相應(yīng)地全自動(dòng)智能樁成本大幅增加，價(jià)格約10萬左右，推廣難度較大。

4 南通岸電智能化建設(shè)的啟示

4.1 多部門協(xié)同推進(jìn)智能設(shè)施建設(shè)

智能設(shè)備建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化對(duì)平臺(tái)構(gòu)建、數(shù)據(jù)對(duì)接至關(guān)重要。南通港區(qū)岸電智能設(shè)施相對(duì)統(tǒng)一得益于海事、交通、環(huán)保、電力部門的協(xié)同推進(jìn)。2019年，南通海事局聯(lián)合南通市交通運(yùn)輸局、南通市生態(tài)環(huán)境局、國網(wǎng)江蘇省電力有限公司南通供電分公司簽訂港口岸電服務(wù)戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，打造“岸電建設(shè)推廣共同體”。四部門堅(jiān)持共建共享共治共贏，統(tǒng)一了智能設(shè)備建設(shè)要求，防止因各部門各自推進(jìn)岸電智能化，造成重復(fù)投資建設(shè)，有效避免了智能設(shè)備不統(tǒng)一、不匹配等問題。其他港區(qū)在推進(jìn)岸電智能化改造時(shí)，各主管部門應(yīng)堅(jiān)持協(xié)同推進(jìn)，保證監(jiān)管要求的連續(xù)性和統(tǒng)一性，盡可能推動(dòng)各碼頭采用統(tǒng)一廠商制造的岸電設(shè)施，防止因廠商不同造成信息傳輸壁壘，有條件的應(yīng)采購可自主完成供電、付費(fèi)等操作的全智能岸電設(shè)備。

4.2 平臺(tái)建設(shè)應(yīng)注意和其他平臺(tái)的有效對(duì)接

智能監(jiān)管平臺(tái)的搭建應(yīng)確保與其他現(xiàn)存平臺(tái)系統(tǒng)的對(duì)接，確保數(shù)據(jù)能夠有效傳輸各主管機(jī)關(guān)和碼頭。如港區(qū)已有應(yīng)用廣泛的成熟平臺(tái)，應(yīng)考慮在已有平臺(tái)基礎(chǔ)上開發(fā)岸電管理相關(guān)功能，一方面現(xiàn)有的平臺(tái)有一定的用戶基礎(chǔ)，推廣相對(duì)容易，碼頭及船舶用戶接受程度高;另一方面成熟的平臺(tái)穩(wěn)定性強(qiáng)，用戶粘性好，培訓(xùn)易于開展，有利于平臺(tái)的長期使用。南通港區(qū)平臺(tái)建設(shè)之初即與長江干線廣泛使用的“船E行”商談合作，為功能由岸向船的延伸奠定基礎(chǔ)，保證了平臺(tái)生命力。

4.3 智能設(shè)施建設(shè)要充分考慮靠泊船舶實(shí)際

岸電設(shè)施廠商應(yīng)相對(duì)統(tǒng)一，但具體型號(hào)、參數(shù)，碼頭應(yīng)根據(jù)靠泊船舶實(shí)際需求進(jìn)行采購。建議主管機(jī)關(guān)指導(dǎo)碼頭對(duì)轄區(qū)靠泊船舶的數(shù)量、尺寸、用電需求、受電設(shè)施規(guī)格參數(shù)進(jìn)行調(diào)研，根據(jù)調(diào)研結(jié)果科學(xué)采購符合碼頭實(shí)際的岸電箱，確保電壓電流能夠滿足靠泊船舶日常用電需求。

4.4 保證掃碼用電的便捷和智能

掃碼用電是重要的便民措施，能夠有效提升用電的便利度和積極性。南通港區(qū)雖然實(shí)現(xiàn)了掃碼用電，但智能設(shè)施改造之初，智能設(shè)施并未設(shè)計(jì)該功能，后續(xù)雖然實(shí)現(xiàn)了掃碼用電，但其主要目的是方便主管機(jī)關(guān)、碼頭以及船舶監(jiān)測用電情況，不具備掃碼用電、掃碼斷電、掃碼繳費(fèi)等船員普遍關(guān)心的功能。北方的一些港口在掃碼用電上相對(duì)智能，通過掃碼可以控制電路開啟和關(guān)閉，也可掃碼繳費(fèi)，安全上更有保障，用電更加便捷，因此其他港區(qū)在岸電設(shè)施改造時(shí)應(yīng)同步考慮掃碼用電問題，參照新能源汽車充電樁將掃碼納入用電程序的一部分，提升用戶體驗(yàn)。

4.5 常用操作應(yīng)能通過APP客戶端實(shí)現(xiàn)

南通海事局日常監(jiān)管發(fā)現(xiàn)，無論是船舶還是碼頭都更傾向于通過手機(jī)APP實(shí)施岸電智能管理。考慮到日常工作環(huán)境，碼頭一線工人和船員使用手機(jī)查看用電情況，實(shí)施用電操作更為便捷，也更為實(shí)際。南通港區(qū)依托“船E行”船舶岸電模塊實(shí)現(xiàn)了掃碼用電、用電信息維護(hù)、豁免申請(qǐng)、設(shè)備報(bào)修等功能的掌上操作，用戶反響較好，推廣程度較高。建議其他港區(qū)可效仿“船E行”，在已經(jīng)廣泛應(yīng)用的APP基礎(chǔ)上開發(fā)岸電相關(guān)功能，保證大部分的接電程序能夠通過手機(jī)操作完成。

4.6 平臺(tái)的功能設(shè)計(jì)應(yīng)貼合不同用戶的需求

平臺(tái)應(yīng)對(duì)用戶采用分類管理，依據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)功能和權(quán)限。監(jiān)管部門更關(guān)注數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和排名功能，平臺(tái)重點(diǎn)任務(wù)是運(yùn)用相關(guān)圖表分析幫助主管部門發(fā)現(xiàn)岸電使用的薄弱環(huán)節(jié)，為監(jiān)管部門提供決策支持。碼頭方更關(guān)注岸電故障報(bào)警、用電監(jiān)測功能，平臺(tái)應(yīng)能識(shí)別岸電長時(shí)間不增長，電表數(shù)據(jù)與平臺(tái)數(shù)據(jù)不一致等異常行為，為碼頭提供故障排除的指導(dǎo)。船舶更關(guān)心系統(tǒng)的便捷性以及費(fèi)用計(jì)繳，應(yīng)盡可能便捷地設(shè)置相關(guān)功能，確保用戶界面友好，方便船員操作。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：

唐莉，本科，一級(jí)主辦

陳誠，碩士，四級(jí)主辦

張祥，碩士，二級(jí)主辦