基于計算機技術構建智慧港口管理系統的分析

何淑華 丁輝

摘要 為提升港口運營效率，向客戶提供高質量的服務，打造港口的自身核心競爭力，文章論述了智慧港口管理系統的概念，提出了運用物聯網和大數據技術，開發智慧港口管理系統，并總結了該智慧港口管理系統方案的設計要點及港口智慧化轉型的重大意義。

關鍵詞 智慧港口項目；物聯網技術；大數據技術；管理信息系統

中圖分類號 TP391.44文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）10-0001-03

0 引言

港口是推動全球經貿發展的重要動力，傳統的港口管理模式已經跟不上互聯網時代的發展，各種先進網絡智能技術無法匹配使用，因此必須徹底變革港口管理模式。全球范圍內，各大知名港口為適應時代發展需要，都在積極以變革求生存、謀發展，采用人工智能、大數據技術增強自身競爭力，由傳統港口轉變為智慧化港口，是今后港口發展的主要趨勢[1-3]。通過建設智慧化港口，有助于全面提升港口的自動化、智能化及信息化水平，充分提高資源利用效率，并將各企業連接起來，提升行業的整體競爭優勢，實現全面發展。

1 智慧港口管理系統的概念

建設智慧化港口，最重要的是要設計并應用智慧港口管理系統[4]。港口企業是建設該系統的主導者，利用各種軟件系統和硬件設備，借助于物聯網、大數據等技術，廣泛收集各種信息，進行加工、輸送和存儲后，定期開展更新及維護活動。

智慧港口信息管理系統應具備的條件：

（1）使用先進的物聯網及大數據技術，且具有較高的實用價值，確保港口及各產業的需求得到滿足，科學設置系統功能，提升可操作性，賦予更強大和更實用的功能，引進新技術以提高系統工作效率。

（2）應具有良好的可擴展性，便于后期維護，實行統一設計、分階段建設，以提高系統接口的靈活性，在符合預算要求的基礎上，對業務發展方向有準確的把握，并有效滿足各項業務發展需求。

（3）應確保港口高速運轉的需求，能充分滿足各個時間段的業務需求。

2 智慧港口管理系統方案設計

2.1 智慧港口管理系統的基本框架構建

設計并應用智慧港口管理信息系統，其最終目的是適應生產和滿足客戶實際需求[5]。該系統通過生產經營、智慧管理及智慧服務三個功能模塊，構建完整的“四位一體”內容框架。該系統的框架內容如圖1所示。

2.2 物流供應鏈服務云平臺設計

建設物流供應鏈服務云平臺，其內容較多，且具有較高難度，需要匹配物聯網體系的應用層面。該平臺包含內網和外網，由權限管理模塊實現兩者之間的信息交流共享。圖2表示系統框架及系統功能。

港口管理、生產及業務部門會使用系統內網，使用平臺收集并處理各項信息，便于港口管理者做出科學的生產決策。設計物流鏈的用戶會使用系統外網，用戶登錄港口客戶端，可及時了解到貨物的存放狀態及供應信息。

2.3 智能碼頭平臺設計

國家積極倡導減碳增效，為實現該目標，港口企業應縮減貨物運輸費用，通過打造物流供應鏈服務云平臺系統，提升港口的安全性和便利性，提高工作效率，降低各項能耗，綜合運用物聯網和人工智能技術，建設智能碼頭平臺[6-7]。根據港口的實際運營需要，該平臺主要分為四部分，涉及智能調度、碼頭作業、安全監管與應急、生產調度等方面。其整體框架內容如圖3所示。

（1）港區智能調度系統：該系統涵蓋了手續辦理、貨物調度、港區生產等內容，管理人員運用中控臺、可視化監控系統等，可進行遠程調度，對各類車輛實現動態化監測，實時監控關鍵作業環節，及時了解庫場動態信息，從而全面提升港口管理的安全水平。

（2）碼頭智能化作業系統：該系統的各功能模塊主要有貨物進出管理、庫存管理、船只泊位、貨物數據信息統計等，采用各種新技術及配套設備，實現自動化生產作業，管理人員及時全面掌握作業信息。此外，采用定位技術、大數據等設計出智能閘口管理系統，從而快速、全面、準確地掌握閘口、貨物運輸等信息，共享人、車、物等所有信息。

（3）港口安全監管及應急指揮系統：高度重視港口安全管理工作，做好安全預防、準備工作，出現安全問題，應快速響應，及時解決。該系統的功能主要有安全培訓、現場巡查、危險源識別檢測及突發事故應急處理等，有助于提升港口作業效率，為港口的安全作業保駕護航[8]。

（4）生產調度指揮中心：升級改造調度指揮系統，將各項功能整合起來，打造涵蓋總部、現場及下屬單位的三級聯合調度系統。

2.4 大數據客戶服務平臺設計

智慧港口管理信息系統的主要構成是大數據客戶服務平臺，該平臺可收集和分析各項數據，在轉化后成為管理決策的重要參考。通過運用該平臺，可有效評估管理決策內容，合理預測作業，科學規劃作業用時，在此基礎上實現高效調度。此平臺的設計結構如圖4所示。

該平臺采用了物聯網、即時通信等技術，主要由各種監控設備構成。港口管理者運用該平臺，能對港口運營作業信息有全面的掌握，便于做出科學決策。此外，客戶可借助于該平臺實時查詢貨物信息，交流共享各類業務信息，并快速辦理各項業務。

2.5 云計算數據中心設計

云計算數據中心是智能港口的數據分析功能模塊，設計該平臺綜合運用了云計算、云安全等先進技術，其主要功能是傳輸交換港口數據，確保系統穩定運行、提高系統的運算能力，為智慧港口管理系統的其他平臺做好數據保障支撐[9]。

設計云計算數據中心，關鍵性工作是搭建云端骨干網絡，使用各種性能高、容量大、成本低、性價比高的服務器設備，全力打造高性能的基礎設施服務層和平臺服務層。前者主要有各類硬件設備及相關技術構成，后者具有系統開發功能，確保管理系統的正常運轉，而且能接入并監管應用平臺。該中心的主要框架內容如圖5所示。

圖5 港口云計算數據中心框架

3 案例分析—以某港口為例

智慧港口項目的建成，對港口行業的整體發展具有重大意義。近年來，我國不斷推行港口智慧化轉型，且成效顯著。港口企業廣泛運用物聯網、大數據等技術，打造各種系統平臺，以提升供應鏈管理水平和港口經營管理效率[10]。為更好地服務于港口客戶，通過廣泛建設各類智能化基礎設施，不斷滿足各種生產需求，確保客戶的各項需求得到充分滿足。某港口于2011年就已制訂改革發展規劃，將“智慧港口”作為重點發展目標，吸納并應用物聯網、大數據等先進技術，建設智慧管理系統，不斷改革作業流程，提升作業效率，推動港口的各功能模塊實現可持續發展。傳統港口管理存在內外互動較少、信息共享不暢、上下協作低效等問題，通過進行港口智慧化轉型，上述問題得到有效解決，極大地提升了內部作業效率，提高了資源利用率，系統管理、生產運營以及客戶服務水平明顯提升，成為行業發展標桿。該港口持續推進智慧化轉型，已取得顯著成效，并具有巨大的現實意義，為其他港口企業的發展提供了借鑒。

（1）港口的智慧化轉型能極大地推動實現高效運營。受限于各種因素，傳統港口的用工量遠超新型智慧港口，人均勞效低。傳統港口實行智慧化轉型的價值在于：①不斷升級貨物裝卸流程，精簡優化中間步驟，可有效降低人工成本；②通過運用智慧港口管理系統，實現三級協同調度，有利于提高貨物裝卸效率和減少物流耗時，作業效率得以明顯提高。

（2）提升客戶滿意度是實現港口可持續發展的重要保障。借助客戶服務系統，交易雙方實現了低成本溝通，進行線上簽約、貨物過程監控等，客戶可隨時了解物流信息，有利于增強雙方的互信互利，這對港口的可持續發展至關重要[11]。

（3）打造港口的核心競爭力，為港口的發展指明方向。現階段，傳統港口的管理水平較低，不能為客戶提供高質量的服務，不利于港口實現可持續發展。建設智慧港口信息管理系統，可極大地提高經營管理水平及客戶服務質量，有利于港口實現智慧化轉型，全面提升核心競爭力。

4 結論

綜上所述，傳統港口要實現智慧化轉型，需要長期持續投入大量的人、財、物資源，可由此長期獲取高額回報。當前，國家大力倡導減碳增效、推進供給側改革，這就為傳統港口的智慧化轉型提供了寶貴機遇。各港口企業應快速推進智慧化轉型，引進物聯網、大數據等技術，積極推進智慧港口建設，提升自身經營管理水平與客戶服務質量，以實現高質量發展。

參考文獻

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