沿海漁港信息化建設現(xiàn)狀及解決辦法

林森 中交第四航務工程勘察設計院有限公司

于富東 吉林吉大通信設計院股份有限公司

1.漁港信息化建設現(xiàn)狀

1.1 漁港信息系統(tǒng)建設情況

目前，信息技術在漁港的應用主要是漁港的日常管理和港口資源的統(tǒng)籌規(guī)劃。在漁港的日常管理中，信息請求應包括基于北斗自動識別系統(tǒng)/通信設備監(jiān)測漁船位置；地理信息系統(tǒng)技術、技術物聯(lián)網、漁港視頻監(jiān)控、漁船進出管理、漁船識別管理、港口漁船指揮調度、險情應急救援，監(jiān)控海域信息、海洋空間資源測繪地理信息系統(tǒng)等，在港口資源的整體管理中，信息化的應用主要采用ERP（Enterprise Resource Planning，企業(yè)資源計劃）系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)和進出港口的漁船監(jiān)控平臺對漁港的水進行監(jiān)控。實時協(xié)調和監(jiān)控產品、資金流、人員流、物流和其他資源，以便從多個部門交換管理信息。但是，對于漁港其他相關經濟活動的管理，如漁獲量的管理、漁船安全的救援、漁港和其他公司的防災等，對信息應用的研究不足，多是數(shù)據(jù)碎片，港口信息系統(tǒng)中通常存在數(shù)據(jù)孤島等現(xiàn)象。

1.2 漁港數(shù)據(jù)現(xiàn)狀

漁港現(xiàn)有數(shù)據(jù)包括漁港設施、漁港監(jiān)管、漁船交通、漁政管理、漁業(yè)經濟、科研教育等，數(shù)據(jù)分散，未建立區(qū)域或國家層面的框架體系，總體來看現(xiàn)在的漁港數(shù)據(jù)應用存在4個問題：

（1）數(shù)據(jù)分析不足。海量數(shù)據(jù)尚未充分提取和利用，數(shù)據(jù)分析趨于管理，而智能分析和場景較少，數(shù)據(jù)使用率較低，行業(yè)數(shù)據(jù)分析更少。

（2）數(shù)據(jù)收集難度大。由于漁港建設重硬件、輕軟件的特點，漁港的數(shù)據(jù)采集功能較弱，缺乏合理的空間結構，不能充分反映漁港的最新動態(tài)變化。

（3）數(shù)據(jù)協(xié)同程度低。在漁港的專題數(shù)據(jù)中，有很多數(shù)據(jù)來源，包括漁業(yè)統(tǒng)計年鑒、農業(yè)和農村部的一般研究、文獻等，各個方面的數(shù)據(jù)都不同。

（4）數(shù)據(jù)積累不規(guī)則。由于漁港建設發(fā)展不平衡，信息發(fā)展水平參差不齊，漁港各類數(shù)據(jù)分布不均。

2.需求分析

2.1 全域覆蓋，實時監(jiān)控，管理智能，服務便捷，安全可靠

（1）要實時檢測港口交通狀況，運用智能技術引導和指揮進出港口的漁船和運輸車輛。

（2）需要漁港視頻監(jiān)控、漁港通訊、漁港綜合管理（普查、認證、營業(yè)執(zhí)照、運營）等信息服務，實時分析監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（3）建立漁港綜合安全協(xié)調體系，對港口、船舶、車輛、人員等要素進行綜合實時網絡化管理。

（4）有必要建立漁港環(huán)境控制系統(tǒng)，以便全面監(jiān)測水質、噪音和空氣等主要環(huán)境指標，并及時對違法行為發(fā)出預警。

（5）要提高旅游景區(qū)智能化管理水平，提高全景旅游服務的便利性，滿足旅游服務的多樣化需求，提升客戶觀光體驗。

2.2 預警及時，管理先進，服務齊全，配套完備

（1）從漁港、漁船和船員處獲取數(shù)據(jù)，對漁船信息進行全面篩選和咨詢，提供漁船基本信息、位置、驗船記錄、驗船提醒、捕撈管理許可證，通過接口進行交易登記、投標登記以及其他管理和服務信息。

（2）確保漁船檢查和其他信息服務的管理簡易可行，界面清晰。

（3）提供信息服務，如工具索引管理、漁船注冊、捕魚許可證管理和水產養(yǎng)殖許可證管理。

（4）確保執(zhí)行流動法律（漁民、漁船、漁港）、執(zhí)行漁業(yè)法律和決策以及其他信息服務。

2.3 效能提升，制度規(guī)范，服務豐富，管理柔性

（1）借助信息手段，優(yōu)化人員管理方式，提高港口人員和執(zhí)法人員的管理效率和管理水平。

（2）加強漁民和船員健康、駕駛標準、信用調查記錄等信息的收集和監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)潛在隱患，確保海上漁民安全。

（3）為游客提供一系列方便、豐富、優(yōu)質的本地服務，如咨詢、指導、購票、搜索幫助等，以提高服務的機會和便利性。

2.4 生產預告，價值提升，貨暢其源，交易便捷

（1）為海上捕魚提供魚類、氣象條件和其他信息預測，規(guī)劃最佳出海路線，降低捕魚成本，提高捕魚效率。

（2）實時監(jiān)控水產養(yǎng)殖的生長情況，根據(jù)水文和氣候及時適應水產養(yǎng)殖環(huán)境，提高水產養(yǎng)殖產量。

（3）分析市場數(shù)據(jù)反饋，優(yōu)化產品結構，提高水處理效率，提高水產品市場競爭力。

（4）分析和預測生產和營銷的實施，減少本地存儲時間和比例，提高海鮮產品的交付時間。

（5）建立一個在線水產品交易平臺，用于水產品的智能識別和分類以及產品的可追溯性，以增加漁獲物的附加值。

3.信息化關鍵應用實現(xiàn)

3.1 港口智能調度

（1）促進數(shù)字港口經濟的發(fā)展。推動水處理向集約化、數(shù)字化和高價值方向發(fā)展。探索建立全過程數(shù)字化管控平臺，實現(xiàn)動態(tài)實時管理。支持涉及冷藏加工、批發(fā)銷售和海上捕撈的漁港的經濟發(fā)展需求。①改善港口運營的低效率，提高營業(yè)額，增加港口收入；②解決勞動力短缺問題，降低勞動力成本；③使港口更加安全和綠色，減少港口安全事件和環(huán)境保護的可能性，減少港口內外的道路和城市擁堵。

（2）深度協(xié)作。合理的業(yè)務調度、優(yōu)化配置物流、位置和設備。隨著公司的不斷擴張，很難人工配置物流、位置和設備，嚴重影響港口的業(yè)績預測和經濟效益。為了實現(xiàn)港口資源的實時規(guī)劃，減少人力投入和誤操作率，提高整個港口的運營效率，提高港口的競爭力。結合實際業(yè)務情況，對各模塊的功能、基礎數(shù)據(jù)、界面和關鍵算法進行詳細設計。系統(tǒng)在界面上顯示船舶信息和碼頭作業(yè)信息，方便工作人員直觀掌握碼頭作業(yè)，提高集裝箱碼頭作業(yè)效率。通過整合碼頭資源、陸橋資源、動態(tài)船舶到達信息、港口機械、人力等相關支撐信息，結合優(yōu)化研究作業(yè)的算法，為運營管理人員提供智能錨泊計劃的決策支持，以提高港口資源的整體效率。

（3）智能床鋪配置，合理編程?？焖?、高效、合理地制定床位分配方案。通過為進港船舶分配合理的鋪位和選擇適當?shù)牡顷戫樞颍羞M港船舶的總成本在給定的時間段內最小化，以提高港口的運營效率并吸引更多船舶進港。

（4）人工智能算法及系統(tǒng)使用智能算法計算?？亢驼{度問題。系統(tǒng)通過整合錨資源、動態(tài)船舶到達信息、勞動力等相關支持信息，結合運營優(yōu)化算法，為運營管理人員的智能泊位規(guī)劃提供決策支持，提高港口資源的整體效率。

（5）無人自動化—吊機遠程控制、AGV（Automated Guided Vehicle，自動導引運輸車），IGV（Intelligent Guided Vehicle，智慧型引導運輸車）。

3.2 智慧交通

解決道路擁堵。通過車牌識別、車型識別、不停車稱重等AI（Artificial Intelligence，人工智能）算法，實現(xiàn)港區(qū)閘口的快速過閘，提高港口的外集卡通行效率，避免港區(qū)道路的擁堵。智慧交通應用可以實現(xiàn)以下功能：

（1）港口車輛動態(tài)監(jiān)測：對各卡口動態(tài)過車信息、車流量信息及歷史信息查詢。

（2）港口實時過車記錄：對實時信息列表、車輛分類查詢以及車輛違章（超速/違停/逆行/禁區(qū)進入）等進行記錄。

（3）港口車輛信息管理：可以對車輛RFID信息聯(lián)動報警、車證管理、車輛信息以及車輛預約進行管理。

（4）港口車輛統(tǒng)計分析：可對車流量按日、月、年進行統(tǒng)計分析。

3.3 安全綜合管控

（1）人工智能視頻的分析與應用。復合眼球全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)用于港口監(jiān)控的智能分析和應用。結合AI視頻識別算法，自動識別監(jiān)控區(qū)域內與異常相關的信息，并顯示來自漁港、建筑物、堆場、運河、設備等區(qū)域的信息。訪問AR（Augmented Reality，增強現(xiàn)實技術）中添加的真實標記功能，在全景端口視頻圖像中標記視頻標簽，然后單擊標簽以確定車輛在集裝箱區(qū)域的保留情況以及操作是否符合要求。主要功能包括全景監(jiān)控、AR品牌、網絡管理、時空跟蹤、危險識別、目標判斷和行為等。

（2）港口天氣監(jiān)測和預警。港口氣象監(jiān)測系統(tǒng)采用傳感器、通信、云計算和大數(shù)據(jù)技術，對無人氣象數(shù)據(jù)進行自動監(jiān)測。監(jiān)控資金中各要素設定限值時，如設定風速限值后，如果風速超過限值，系統(tǒng)會自動啟動報警功能，并通過電話、短信、平臺輪換等方式通知管理人員。擴大可能導致天氣災難的天氣條件。

（3）準確定位-跟蹤人員、車輛、貨物和船舶。由于進出港口的船只、車輛和人員眾多，人員構成復雜，給公共安全管理和漁港船只的控制造成了許多困難。僅依靠人力和普通視頻，無法進行及時有效的監(jiān)督和預警?！爸悄軡O港”依托前沿傳感、高速5G網絡、人工智能和大數(shù)據(jù)碰撞，通過智能前沿探測設備，自動監(jiān)控進出港口的人、車、物信息，然后配合AIS（Automatic Identification System，船舶自動識別系統(tǒng)）和北斗定位系統(tǒng)的綜合應用，實現(xiàn)全天、全區(qū)的控制，實現(xiàn)船舶的自動識別和進出港的一觸即發(fā)的預警。

（4）基于GIS（Geographic Information System，地理信息系統(tǒng)）的繪制?；贕IS的漁港狀況圖顯示了系統(tǒng)的連接。為了動態(tài)顯示港口內漁船的情況，管理人員應從漁港中選擇信息，以同步形式在地圖上顯示，并管理網絡；根據(jù)業(yè)務場景，選擇視頻、雷達、浮標等設備對漁港進行監(jiān)控，提供快速災害預警。系統(tǒng)配備臺風主題，對漁港臺風影響進行早期預報，提前防災，減少損失。

（5）5G安全。自動巡檢。CPE（Central Processing Element，中央處理單元）將高清監(jiān)視圖像顯示在電視上。機器人本身：陸地360氣象巡邏，集成智能安全平臺：防止自主障礙物、自主負載、快速火災警報、異常報警連接、智能環(huán)境感知（空氣質量、氣體檢測）、巡邏的面部識別。

3.4 智慧環(huán)保系統(tǒng)

（1）基于5G無人清掃器。使用智能車載天線和遠程5G驅動網關，掃描儀具有5G網絡連接功能，以實現(xiàn)全無人自動傳導功能、協(xié)作式多傳感器云管理、遠程采集全方位視頻監(jiān)控，智能工作計劃和記住點擊。

（2）基于5G 物聯(lián)網的污染物集中處理。由于漁船數(shù)量多、作業(yè)分散、單船產生的廢物量小，漁船的油污和廢水的收集、運輸、處理和監(jiān)督一直存在困難。通過與污染物處理平臺的耦合，可以實時發(fā)送水污染物輸送數(shù)據(jù)。云管理大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，軟硬件結合，可以實現(xiàn)油水污染物的網絡采集、分布式存儲和集中處置，有效關注整個存儲過程。

3.5 出入港管理

（1）船舶管理和控制效率有了很大提高。在每艘船舶進出時，應通過船舷號、AIS船舶識別系統(tǒng)和GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系統(tǒng)）導航北斗自動識別。一旦有“三無”漁船或漁船違規(guī)離港，將自動報警。接到指令后，捕魚執(zhí)法船可在15min內趕到處置場，有效維護了捕魚安全和秩序，大大提高了執(zhí)法效率，有效打破了非法捕撈和“三無”船只。

（2）港口進出口效率大大提高。實施智能管理、作業(yè)和智能卡，識別碼頭進出人員，調查潛在風險；通過與“XX一碼通行”微信小程序關聯(lián)的應用程序獲取。漁民只需使用手機，就可以輕松完成船舶進出通知。發(fā)送的信息和人員將立即發(fā)送到系統(tǒng)后臺，對結果與公安數(shù)據(jù)進行比對，比對結果將推送到警方進行驗證。系統(tǒng)將自動識別并生成報告結果，可以準確發(fā)現(xiàn)人員短缺、身份證不一致、資質虛假等違規(guī)行為。船舶的展示和檢查時間從30min縮短為3min。

3.6 近海/遠洋安全管控

（1）該船的雙位系統(tǒng)。由于船只離開漁港，很容易離開公共安全機構的視線，這可能導致諸如與外國船只出海有關的非法捕魚、海上安全事故等問題。船舶雙定位系統(tǒng)可及時與海洋開發(fā)、海事部門和其他職能部門連接，以監(jiān)控追蹤船舶，特別是遠洋漁船的動態(tài)路徑，有效擴大海上管制范圍，提高監(jiān)管能力。

（2）海上作業(yè)的事先通知。綜合國內外專業(yè)氣象資料，重點對漁區(qū)進行精細天氣預報，準確捕捉漁船當前和未來作業(yè)區(qū)的天氣狀況，及時通報預警?？朔_風、風暴、風、霧等災害區(qū)域的氣候警報在GIS地圖上可以自動測量臺風中心、風圈半徑、災害氣候影響區(qū)域與漁船之間的距離，結合船舶地理位置，提供災害性實時天氣預報和預警信息，幫助漁民及時判斷最佳航線和時間規(guī)避風險，充分發(fā)揮氣象學的利與弊作用。

4.結語

信息應用漁港的建設，未來將側重于改善信息基礎設施和創(chuàng)新應用信息技術。改善漁港的信息基礎設施包括全面部署硬件環(huán)境并使其現(xiàn)代化，以實現(xiàn)港口和船舶的互聯(lián)。充分實現(xiàn)漁港數(shù)據(jù)的核心價值，有助于漁港的穩(wěn)健快速發(fā)展。