智能化技术在智慧港口建设中的应用

石长武

摘要：在国际运输过程中，港口具有非常重要的作用，能够承担85%以上的进出口物资的装卸，是运输网络过程中的重要节点。当前在全球经济一体化的大趋势下，国家越来越重视港口的信息化建设，在互联网经济的刺激下也逐步产生了很多智能化的港口设备，对国家的科技发展以及现在物流的促进作用非常明显，也对我国港口在国际市场上的竞争地位提升具有很大的帮助。本文重点分析研究智能化技术，在智慧港口建设过程中的应用，以供参考。

关键词：智能化技术;智慧港口;建设;应用

1 智慧港口内涵

1.1 智慧港口概念

智慧港口指的主要是通过智能感知技术、云计算、物联网、大数据等新一代技术，深入挖掘港口的相关数据，进行广泛互联、透彻感知信息，利用保证港口的各种资源，能够高效的调配，使各模块之间无缝对接协同联动，以最终实现港口的安全，智能便捷操作，实现现代化智能港口。

1.2 智慧港口目标

1.2.1 对远端资源的有效掌控

在港口上建立完善而强大的监控和感知体系，能够有效的掌控航道、锚地等远端信息资源，对提升港口的管控能力和迅速反应能力具有很大的帮助，能够更好地为客户服务，使管理成本大幅度降低。

1.2.2 信息资源的高度共享

通过对港口资源的有效整合，可以搭建完善的安全通信、航海保障以及实时监控等系统，保证服务平台的维护能力，完善机制体系，实现资源共享，为港口的智慧化服务，提供更为便捷的空间。

1.2.3 提高港口管理决策水平

服务网络的信息流暢、感知灵敏，可以快速地将港口的运营生产活动纳入到服务网络当中，以便实现设备人员的实时化管理，通过相应的数据挖掘、数据分析、数据处理方法，实现港口的智慧化。

2 智慧港口架构

智慧港口的架构包括信息感知层、网络传输层、数据层以及智能应用层四个部分。

2.1 信息感知层

使用视频终端、rfid电子标签等各种方法对港口设备进行全方位的感知，了解相关的信息，并且做好信息的采集和处理工作。

2.2 网络传输层

使用移动通信网、vhf通信网、雷达站等各种网络对感知终端获得的数据进行整理，并且输送给服务器，以便服务器进行后续操作。

2.3 数据层

通过构建云数据中心，整合、处理采集到的各种类型数据，并且进行后续的数据挖掘、数据分类和数据分析，为应用端提供相应的数据服务。

2.4 智能应用层

通过云数据中心的庞大处理系统使用大数据技术挖掘海量数据，并且从中了解有用的信息，依照港口业务需求开发智能应用平台，为后续的港口管理决策提供服务和帮助。

3 智能化技术在智慧港口建设中的应用

3.1 智慧化

3.1.1 主要风险和重点关注

在智慧化管理的过程中，也会出现一定的问题和风险，比如说一个子系统、数据流程、近场定位、通信技术等底层技术的选择和应用以及数据之间管理的兼容性、运营和管理过程中的操作等。当前新技术新硬件层出不穷，在选择硬件设备方面，既需要保证其稳定性，也需要考虑先进性，这也是港口智慧化过程中的一个难点。在智慧港口建设过程中，首先需要以技术为依托，以经营管理为目标，做好顶层设计，并且加强各技术要点的管控，其次需要整体性地对各技术数据流程进行规划，实现分布操作。

3.1.2 技术总体路线

从技术总体路线来讲，分为数据和技术2个方面。

在数据管理过程中，决策平台技术人员需要对预算管控、安全管理以及决策支持等各系统进行逐步优化，实现数据可视化技术的合理利用。加强数据采集系统的全覆盖，并且充分对数据孪生技术进行应用，提供更为直观的管理平台，与此同时还需要重视加强数据的处理，通过大数据管理平台对数据进行抽取、融合、挖掘，并且将一些数据通过云计算快速的形成结论，为后续的运营预测、安全风险管理、应急处置决策等提供服务。

在技术应用的过程中，物联网技术和人工智能技术主要通过智能识别和计算机视觉了解具体的情况，另外在交通违章电子围栏和设备咨询点等方面具有非常重要的作用。可穿戴智能设备主要辅助人员进行定位设计、电子围栏和定位系统作业。智能辅助系统技术主要通过集装箱防吊起和碰撞防护、关路上安全防护等相关内容，而智能装备技术主要负责对机器人进行控制，实现岸桥全自动化管理。

3.1.3 数字决策体系

企业需要重视管理决策工作，通过建设运营指标体系对决策进行数字化和智能化的发展。传统体系只能做到财务指标和一级指标，无法对具体的经营管理进行指导。以上海某码头体系为例，该体系分为KAI、KDI、KDB，看结果的、看驱动的、看行为的，最后构建成了完善的决策层管理全套指挥体系，能够指引日常的管理和信息化建设。

3.2 智慧管理体系

在目标管理方面，需要注意以企业的发展需求为基础。企业目标主要包含个人目标、部门目标、年度目标、战略目标、使命愿景等。在管理手段方面需要加强管理融合。这也是企业提升管理水平的重要方式，而通过智慧管理系统可以以目标管理为中心，通过各种管理手段的有效融合和应用提升管理水平。

3.2.1 智能安监系统

港口行业往往是国资企业，更关注风险的管理和内控安全。是风险管理过程中的重要内容，需要加强港口的过程管理和风险控制，以天津某集装箱码头公司的智能安检系统为例，可以搭建安全管理网络，结合GIS视频技术形成监控，指挥一张图，重视风险管控和经营数据的整合，实现安全管理全体系覆盖，实时查找安全隐患，重视巡检任务自动化和隐患闭环处理。

3.2.2 具体应用

在安全管控过程中，需要重视安全管控地图的设置，主要分为隐患分布图层、风险分布图层、排查任务图层等，实现实时可视化。在安全隐患和违章智能识别方面，系统可以通过港口智能安防解决方案，对人工智能边缘计算和物联网技术进行应用，全方位的对生产进行辅助，加强安防控制，覆盖集装箱港口的各种交通道口，作业区域和作业机械，对安全管理模式进行创新，达到技防手段的充分应用，实现主动预防、主动报警、主动监管。

3.3 数字孪生平台

通过数字孪生技术可以直观地将相关数据展现出来，数字孪生平台在统一基础数据库和高精度三维模型的条件下，对码头内的岸桥集装箱视频监控、经营数据和设备监测等统一接入平台，实现与物理位置的精准对接。在各模块同一平台完成管理，实现管理一张图。数字孪生平台可以对码头的集装箱周边的地形、地貌等信息实现统一处理，室内室外一体化呈现，实现二维和三维的结合数字完成平台，还可以有效的通过数字化还原船舶、集装箱、车辆、人员等方法，使管理更直观，可以精确到相关的设备和建筑的某一零件。

结束语

在港口当中合理应用智慧技术可以提升管理的水平，保证智慧港口的有效建设。在我国很多港口的年吞吐量占世界前列，需要重视加强服务创新、技术创新、功能创新，以便使我国的港口具有更强的国际竞争力，完成升级转型工作。

参考文献

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[2] 夏晓波. 现代智慧港口概念及发展现状[J]. 建筑工程技术与设计， 2018， 000（017）：5144，4706.