Transcript 水科院张鹭111130智能港口

交通运输部水运科学研究院
信息技术与智能化港口
电气与信息通讯技术研究中心
张鹭
交通运输部水运科学研究院
主要汇报内容
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现代港口面临的发展趋势
2
港口信息化与港口发展的关系
3
港口信息化的层次
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无处不在的港区通信网络
5
无缝衔接的调度监管系统
6
打造智能化港口
7
相关案例
2
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1 现代港口发展趋势
1、现代港口面临的发展趋势
海洋经济是陆地经济的延伸，海陆经济在空间上相互衔接，在
产业上相互渗透，二者相互依存，互动发展。按照通用的港口
分代概念，目前的港口大致可以分为四代：
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1 现代港口发展趋势
第一代：港口功能定位为纯粹的“运输中心”
第二代：港口功能定位为“运输中心＋服务中心”
现代
港口
发展
趋势
第三代：港口功能定位为“国际物流中心”
第四代：港口在兼容第三代港口功能的基础上，作为
供应链中的一个环节，强调港口之间互动以及港口与
相关物流活动之间的互动
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1 现代港口发展趋势
 由第三代向更高、更新层次的第四代过渡。
 目前状态：基本还处于第一、第二代，少数的港口刚刚跨入
第三代港口的行列；
 不适宜：全面向第四代发展；
 逐步形成：具有中国特色的智能港口（Smart Port）；
 逐步形成：高内聚、低耦合的智能港口集群，使港口能够随
需应变的应对不同市场及客户的柔性需求。
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2 港口信息化与港口发展的关系
如何实现对客户更好的服务，让客户获得更好的体验？
 港口加强硬件基础设施的建设，保证自身作业能力；
 通过使用信息化手段，在提高港口的管理能力；
 信息沟通、信息反馈，与港口形成实时的、良性的信息互动
，保证业务上下游之间信息传递的有效性；
 使港口运行能够在最短的时间内进行按需的调整。
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2 港口信息化与港口发展的关系
基本规律
手段、关键、
创新、高度、企业文
核心，最终目的。
化、理念、管理制度、
组织结构管理模式
信息系统的选型、实施、应用是一个
循环的动态过程；与港口的战略目标
和业务流程紧密联系。
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3 港口信息化的层次
三个层次：
1、生产作业自动化；
2、企业数据的自动化、信息化；
3、更高层次的辅助管理、辅助决策系统，Intranet、
Extranet、生产作业资源计划（ORP）、计算机
集成制造系统、办公自动化（OA）等。
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3 港口信息化的层次转变
 通过这三个层次的信息化在港
口渐次实施，港口企业也就基
本完成了从“业务流程型”到
“精细型”再到“敏捷型”最
终到“智能型”转变。
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4 无处不在的港区通信网络
 港区无线通信系统：传输通信系统
应用通信系统
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4 无处不在的港区通信网络
港区传输通信系统
 宽带无线传输网络：
基于802.11技术的WLAN网络
基于802.16技术的WiMAX网络
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Wi-Fi
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4 无处不在的港区通信网络
Wi-Fi
 Wi-Fi兼容了距离和速率的需求，经过扩展的WiFi网络目前可以实现数千米的可视传输距离以及
平均10兆以上的数据传输速率。
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4 无处不在的港区通信网络
港口传输通信系统
典型集装箱码头的信号覆盖效果图例
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4 无处不在的港区通信网络
应用通信系统
 基于IEEE802.15技术标准的短程无线通信网络。
 建立港口作业区内的设备、车辆与港区管理中心
之间的通信网络。
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4 无处不在的港区通信网络
应用通信系统
 港口装船机无线测温系统
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5 无缝衔接的调度监管系统
 智能港口的调度监管系统主要解决三个问题：

船舶管理
 车辆管理
 货物状态监控
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5 无缝衔接的调度监管系统
船舶管理
 AIS系统示意图
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三、无缝衔接的调度监管系统
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5 无缝衔接的调度监管系统
船舶管理
 基于AIS的港口船舶管理
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5 无缝衔接的调度监管系统
船舶管理
 基于AIS的远洋船舶跟踪
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5 无缝衔接的调度监管系统
船舶管理
 基于AIS的远洋船舶跟踪
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5 无缝衔接的调度监管系统
船舶管理
 AIS系统建设中基础网络布局与设计；
 通过开发专用系统平台，在获取船舶数据的前提
下，可以显示港区船舶所处位置及相关动态信息。
 将数据送入堆场和码头管理系统进行应用后，可
以实现全流程、一体化的管理。
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5 无缝衔接的调度监管系统
车辆管理
 通过在承运汽车上安装GPS装置，实现汽车状态的实时报送。
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5 无缝衔接的调度监管系统
车辆管理
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5 无缝衔接的调度监管系统
货物在途状态监控
 SRC技术，在汽车、火车、船舶等载运工具上安装
微型终利用D端设备，防止出现变质、泄露、污染
等有损公司和公众利益的事件发生 。
 例如：通过对货物的在途状态进行了深入研究，
可以使各港口单位不仅知悉承运工具的信息，
还能掌握货物本身的状况 ，实现无缝监管。
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5 打造智能化港口
 物联网技术已经发展成为了通过各种信息传感设备,实时采集
任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其各种理化
及位置信息，并通过与互联网结合而形成的一个巨大网络。
 物联网基本包含了港口信息化的三个主要层次，因此，港口
物联网的建设是打造智能化港口的一个有效途径。
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5 打造智能化港口
 通过物联网技术，当货物到港后，根据货物属性（集装箱、
散杂货、件杂货、液体物料），智能系统会自动的选择所需
的设备类型，而后通过港口机械设备的状态、位置等动态监
控信息，实现设备的实时动态派工，从而实现货物的快速接
卸。
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5 打造智能化港口
 货物接卸
送给货主
信息的采集(货物接卸数量、堆存位置等)
发
 货物提取
对运输工具进行进场识别
场内全程路径引导
动态指派场内机械设备配合货物装载。
 机械化、现代化港口
信息化、智能化
 未来的港口将更加“智能”，更加“智慧”，完美的与经济
发展与综合运输体系融为一体。
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6 相关案例
 目前随着信息技术的不断发展和应用的不断普
及，信息技术在不同的行业中都正在发挥着日
益重要的作用，而且使得各行各业都更加的智
能化；
 下面我就结合前面有关信息化建设的内容，简
单介绍几个我们实施的比较典型的信息化带动
智能化发展的案例。
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1）三峡坝区通航管理综合信息系统
 三峡坝区通航综合信息系统建设对我们港口信息系统的建
设是具有比较好的借鉴意义的。
三峡坝区通航管理综合信息系统的建设大致包含如下几个
部分：
2）基于Wi-Fi的无
线专用网络建设
1）基于PTN的光
传输网络建设
3）基于异地容灾的
灾备数据中心建设
4）综合应用系统建设
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1）三峡坝区通航管理综合信息系统
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1）三峡坝区通航管理综合信息系统
 光传输网络建设：采用PTN技术建设基于分组数据交换、支持多业务高速
接入、全IP化、稳定可靠、易维护的光传输系统，从而提高带宽利用率和
传输网络管理水平；
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1）三峡坝区通航管理综合信息系统
 无线专用网络建设：采用Wi-Fi 2.4GHz 和 5.8GHz技术，建设覆盖三峡重
要航段的无线网络，实现支持IP数据、语音和视频的实时远距离传输和越
区无缝漫游切换；
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1）三峡坝区通航管理综合信息系统
 数据中心：依托三峡局现有的两处信息中心，分别配备两套数据库服务器
子系统，每套子系统均采用两台接口服务器、双机核心服务器集群、磁盘
阵列、磁带机的配置由光交换机连接；
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1）三峡坝区通航管理综合信息系统
 综合应用系统：在统一的体系框架下，以网络平台和数据中心建设为基
础，以VTS系统为核心，依托三峡数字航道系统。
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1）三峡坝区通航管理综合信息系统
 三峡坝区通航管理综合信息系统的建设是按照：网络层、数
据层、应用层的三层架构进行建设的。
 这三个主要层次又可以进行进一步的细分，分为：采集层、
网络层、数据层和应用层。
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1）三峡坝区通航管理综合信息系统
 这样的层次与功能划分与物联网的应用划分是完全重合的，
三峡坝区通航管理综合信息系统实际上已经具备了通航管理
物联网的雏形，而且也初步实现了三峡通航管理的智能化，
初步实现“数字三峡、智能通航”的目标。数字港口、智能
物流
 通过对通航管理智能化的改造，在实际船舶通过形态与设计
有较大差异且大风、大雾等恶劣天气增多的不利因素影响下
，货运量却连续7年高速增长，年均增长率近12.7%，2010年
更是达到7880万吨，同比增长29.4%，三峡整体通过能力的
显著提高与三峡通航调度管理的智能化建设是分不开的
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2）天津港焦炭码头公司管理系统
 天津港焦炭码头公司成立于
1999年，专业从事天津港焦
炭、煤炭散货港口装卸运输
业务。涉及到皮带机、斗轮
机、装船机等大型用电设备
，还需要大量使用矿物燃料
的流动机械，以及生活用电
及生产用水等能源消耗。
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2）天津港焦炭码头公司管理系统
公司能源管理系统采用了管控一体化的设计思想。
 控制系统通过智能电表获取设备耗能数据，同时对设备耗能数据与作业
流程进行匹配，最终获得设备运行时间与能耗的对应数据，并通过控制
系统与管理系统之间的数据接口，将数据送至能耗管理系统后台数据库
。对于流动机械，通过智能加油机对设备用油量进行精确计量，然后通
过设备作业管理系统与流动机械的作业计划进行匹配。
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2）天津港焦炭码头公司管理系统
公司能源管理系统采用了管控一体化的设计思想。
 当这些数据最终汇总与能源管理系统后，系统通过这些数据对设备作
业信息与能耗信息进行分析计算，计算出设备单耗、流程能耗、单位
作业量能耗等相关能耗管理报表，并可以对能耗进行图形化显示，使
得设备能耗一目了然，而且可以按流程、按作业类型或按设备进行能
耗的同比及环比分析，为企业的能耗精细化管理提供了较好的方法和
手段，并且最终的能耗统计结果可以自动上传至天津港务局，以便全
局进行能耗统计。
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总 结
 通过以上两个案例的介绍，我们可以看出信息化的发展方向
是智能化，智能化必须要解决好“信息采集”、“信息融合
与传输”、“信息智能分析与决策”这几个关键环节，港口
从信息化向智能化的演进需要一个循序渐进的过程，但是在
信息化建设过程中一定要有整体架构的思想，尽量做到业务
层与持久化层的分离，要尽量使各应用系统之间尽量的做到
“高内聚、低耦合”，这样才能满足系统的可扩展性，为后
续的智能化改造创造较好的条件。
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