漢江運輸智能物流監控解決方案

李子龍，李華才，童學兵，余國民，陳國文

(能源集團漢川第一發電有限公司，湖北 漢川 431699)

1 系統概況

漢江運輸智能化管控平臺可對運輸貨物進行智能化的監控，提高煤炭航運的科學管理水平，實現全程無死角的智能物流。

1)可視化管理。系統通過采用4G定向無線網絡傳輸，微光全彩攝像頭可實現航運過程全線無盲點的高清視頻直播功能，真正地實現了航運貨物運輸全程可視化。監管人員可隨時隨地查看貨倉實時視頻畫面，當有異常情況發生時可快速通過系統中的船東聯系方式聯系到船東，有效規避風險、保證貨物安全，可以極大程度地降低貨物在運輸途中的損耗，減少虧噸虧卡。同時，監控設備每5 min會自動截圖貨艙監控畫面上傳至服務器，提供了信號盲區的查看方案。

2)數字化管理。運用多種分析工具和統計方法，對系統中的各類數據進行智能分析和分類查詢統計，可快速清晰地掌握當前在途運輸貨物總量及參與運輸的船舶情況。

3)智能化管理。系統突破了傳統監控產品多“監”少“管”的缺陷，運用前沿的人工智能算法，針對整個航運運輸過程，將采集的圖片數據分為“正常行駛、無效雨布、未蓋雨布、重載停泊、空倉停泊、靠港作業”6種類型，其中針對“無效雨布、未蓋雨布”兩類嚴重影響貨物安全的事件及船舶攝像頭斷電情況及時預警通知，可以有效降低貨物在運輸途中拋灑所造成的虧噸虧卡及雨雪天氣造成的貨物污染，及時保障貨物安全、降低損耗、提高企業收益。

2 水運煤中存在的問題

漢江流經陜西、湖北兩省，在湖北省武漢市漢口龍王廟匯入長江。河長1 577 km，流域面積1959年前為17.43萬km2，位居長江水系各流域之首；1959年后，減少至15.9萬km2。干流湖北省丹江口以上為上游，河谷狹窄，長約925 km；丹江口至鐘祥為中游，河谷較寬，沙灘多，長約270 km；鐘祥至漢口為下游，長約382 km，流經江漢平原，河道蜿蜒曲折逐步縮小。漢江多灘險峽谷、徑流量大、水力資源豐富，航運條件好。

隨著船舶平均噸位的增大，船舶單位能耗和運輸成本明顯降低，水路運輸的價格優勢明顯提升，而漢江中下游噸級航道整治工程的實施，船舶大型化趨勢將更加明顯。因此，貨運物流，發貨方、收貨方、承運方以及航運代理需要一起配合實施貨物的水上配送。在運輸過程中，發貨單位和收貨單位需要清楚知曉在運輸過程中貨物的實時情況。尤其在內河運輸(漢江段)過程中，缺乏統一監管的有效手段，發貨單位和收貨單位需要及時知曉貨物的實時情況，防止轉駁運輸過程中拋灑所造成的虧噸虧卡、雨雪天氣造成的貨物污染及其他安全環保事件，保證煤炭安全，提升企業效益。

3 原因分析

1)沒有有效的管理方式監管運輸過程中的拋灑，貨物污染；存在“運距長、環節多、運力散、降水頻”等特點，在業務鏈條各個點上，貨物安全、質數量損耗、人員和設備安全等風險管控點較多，對于統籌、集約化管理的要求較高。

2)運輸時間長，運輸途中貨物的實時情況無法知道[1]。

4 設計過程及技術方案

4.1 系統優點

1)實用性。依照用戶要求，堅持實用性為主的原則，系統務必完全滿足站區的實際需求，采用當前主流應用技術和相對成熟的技術，在適當考慮未來發展需求的前提下，避免盲目追求系統設計超前性和設備豪奢性，統籌規劃，按需定制。

2)安全性。系統的建設需要融合以往建設經驗，結合系統的具體應用需求，使用具有成熟應用實踐的軟件平臺架構確保系統的健全性，選用具備高可靠性、高安全性，具有數萬小時平均無故障時間的設備，建立健全系統安全穩定運行保障機制、建設系統運行故障預案，全方位多角度保障系統的順利運行。

3)先進性。系統設計遵循系統工程的設計準則，通過科學合理地設計，既防止片面追求某一高指標，又充分體現系統的先進性，選用先進、成熟、可靠的設備，最大程度地采用成熟、可繼承、具備廣闊發展前景的先進安保技術，搭建可升級、可擴展、可兼容的系統和應用平臺，構建網絡化、數字化、智能化和實戰化的系統。

4)開放性。系統設計采用標準化設計，嚴格遵循相關技術的國際、國內和行業標準，確保系統之間的透明性和互聯互動，并充分考慮與其他業務系統的連接。在設計和設備選型時，將科學預測未來擴容需求，進行余量設計。

4.2 系統構成

1)感知探測層：由數據采集子層、短距離通信技術和協同信息處理子層組成，在該層主要用于通過岸基服務器對船載設備終端數據的采集。

2)通信網絡層：通過通信網、物聯網及互聯網，完成采集數據的傳輸。

3)基礎數據層：該層為支撐平臺運行的大數據中心，主要包括實時數據庫、歷史數據庫、輔助數據庫、基礎數據庫。

4)平臺支撐層：主要包括服務管理平臺、分布式計算中心，支撐業務應用層的功能實現。

5)業務應用層：為面向用戶的應用，包括船舶實時監管、業務數據查詢、視頻監控查看、港口異常區域檢測、人員行為分析、統計分析及綜合決策分析等功能。

4.3 軟件模塊及其功能

漢江運輸智能化管控平臺具有多個軟件模塊，包括業務列表可選、人工智能識別、業務基本信息展示功能等八大模塊，其各自的功能如表1所示。

4.4 案例分析

軟件應用系統以遠程監控數據的綜合可視化為主，按照不同航運業務分類查看運輸船舶的實時監控數據，能夠將運輸船舶在地圖上定位跟蹤、自動刷新并及時提醒。

地圖定位模塊實現不同業務的船舶位置分航次顯示，并且可選擇查看具體某只船舶的詳情。視頻監控實現在大屏上觀看在途航運業務的監控信息。

在每個航次的水運煤運輸業務結束后，向國電長源漢川第一發電有限公司提供本航次的監控服務報告，內容包括：業務基本信息、運輸船舶信息、船舶在途的監控記錄(例如：視頻畫面是否通暢、有無斷電記錄、GPS軌跡是否規范)和結論。

煤炭水運過程存在“運距長、時間久、環節多、運力散”等特點，在業務流程上，貨物安全、環保、質數量損耗等風險管控點較多，對于統籌、集約化管理的要求較高。尤其在內河運輸(漢江段)過程中，缺乏統一監管的有效手段，發貨單位和收貨單位需要及時知曉貨物的實時情況，防止轉駁運輸過程中拋灑所造成的虧噸虧卡、雨雪天氣造成的貨物污染及其他安全環保事件，保證煤炭安全，提升企業效益。

基于AI的航運貨物智能監管，漢江運輸智能化管控系統采用人工智能技術，對運輸船舶進行實時智能監控，規范化分析和識別貨物狀態，方便業務人員隨時隨地接收異常預警，并能及時進行查看遠程貨物現場，做出處置。

根據漢川電廠作業規范，船代公司需嚴格按照流程分別上傳“空倉進港、完貨、覆蓋雨布、貨運單”四張照片，除貨運單外其余照片均由監控設備自動截取，人工只需點擊按鈕上傳即可，無需反復上下船操作。

待小船進入電廠電子圍欄后點擊“報港”即可自動生成作業序號。

具體采取的措施如下。

1)該項目中涉及的技術架構主要以支撐智能物流信息平臺運行的硬件系統為主。包括：支撐平臺的存儲設備(單設備存儲容量>336 TB)，用于可視化監測監控的顯示屏(LED全彩小間距顯示系統)，配套的網絡設備。這些硬件設施建設完成后，漢江運輸智能物流監控過程為實現可視化、數字化、智能化管理留好了信息化接口。

2)本項目的軟件應用系統以遠程監控數據的綜合可視化為主，按照不同航運業務分類查看運輸船舶的實時監控數據，能夠將運輸船舶在地圖上定位跟蹤、自動刷新并及時提醒。

3)地圖定位模塊實現不同業務的船舶位置分航次顯示，并且可選擇查看具體某只船舶的詳情。視頻監控實現在大屏上觀看在途航運業務的監控信息。

4)在每個航次的水運煤運輸業務結束后，向國電長源漢川第一發電有限公司提供本航次的監控服務報告，內容包括：業務基本信息、運輸船舶信息、船舶在途的監控記錄(例如：視頻畫面是否通暢、有無斷電記錄、GPS軌跡是否規范)和結論。

5 實施后的效果對比

軟件應用系統的建設通過大屏視頻監控可視化，規范化貨物運輸過程的監管工作，使得數據記錄清晰、有序、易查；從而減少監管過程潛在的安全隱患，落實貨物運輸管理法規以及經營服務和安全監管的職責。主要功能包括：業務自動切換和展示、人工智能識別、業務基本信息、地圖應用、視頻監控管理、圖片信息、消息通知、業務數據同步功能。利用現代科技手段，進一步提高自動化煤炭運輸監控服務及安全管理的工作水平，提高安全事故處理能力。

在大屏顯示系統中使用P1.2LED小間距產品，高清小間距LED大屏幕顯現體系選用高密度、小間距表貼封裝作為顯現面板，經過整合計算機體系、多屏處理技能、信號切換技能、網絡技能等多種運用處理和集成功用，完成對整個體系所需求顯現的各種情況的動態監管，以及實時對來自計算機、攝像機、DVD視頻和網絡等多種不同信號源的信號進行多畫面顯現與剖析，滿足輸煤程控室顯現各種同享信息和綜合信息的需求。

6 經濟效益估算

經對此，2018年沒有安裝在線視頻監控的北方港與到廠數質量對比4 238 t，2019年安裝在線視頻監控以后北方港到廠數質量對比為522 t，安裝在線智能監控以后節約3 716 t煤，產生直接經濟效益約200萬元，大幅提高了電廠燃料管理的經濟效益。

7 結束語

人工智能物流監控系統國內及行業內首創，A廠程控室安裝漢江運輸智能物流系統以后，有效避免了轉駁運輸過程中拋灑所造成的虧噸虧卡、雨雪天氣造成的貨物污染及其他安全環保事件，保證煤炭安全，提升企業效益。降低了運輸成本，控制滯期費及途損，提高了電廠燃料管理的經濟效益。

[ID:013639]