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(tǒng)的概念,提出了運用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術,開發(fā)智慧港口管理系統(tǒng),并總結了該智慧港口管理系統(tǒng)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(lián)網(wǎng)技術;大數(shù)據(jù)技術;管理信息系統(tǒng)
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(jīng)貿發(fā)展的重要動力,傳統(tǒng)的港口管理模式已經(jīng)跟不上互聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展,各種先進網(wǎng)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(fā)展需要,都在積極以變革求生存、謀發(fā)展,采用人工智能、大數(shù)據(jù)技術增強自身競爭力,由傳統(tǒng)港口轉變?yōu)橹腔刍劭?,是今后港口發(fā)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(yè)連接起來,提升行業(yè)的整體競爭優(yōu)勢,實現(xiàn)全面發(fā)展。
1 智慧港口管理系統(tǒng)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(tǒng)[4]。港口企業(yè)是建設該系統(tǒng)的主導者,利用各種軟件系統(tǒng)和硬件設備,借助于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)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(tǒng)應具備的條件:
(1)使用先進的物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)技術,且具有較高的實用價值,確保港口及各產業(yè)的需求得到滿足,科學設置系統(tǒng)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(tǒng)工作效率。
(2)應具有良好的可擴展性,便于后期維護,實行統(tǒng)一設計、分階段建設,以提高系統(tǒng)接口的靈活性,在符合預算要求的基礎上,對業(yè)務發(fā)展方向有準確的把握,并有效滿足各項業(yè)務發(fā)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(yè)務需求。
2 智慧港口管理系統(tǒng)方案設計
2.1 智慧港口管理系統(tǒng)的基本框架構建
設計并應用智慧港口管理信息系統(tǒng),其最終目的是適應生產和滿足客戶實際需求[5]。該系統(tǒng)通過生產經(jīng)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(tǒng)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(lián)網(wǎng)體系的應用層面。該平臺包含內網(wǎng)和外網(wǎng),由權限管理模塊實現(xiàn)兩者之間的信息交流共享。圖2表示系統(tǒng)框架及系統(tǒng)功能。
港口管理、生產及業(yè)務部門會使用系統(tǒng)內網(wǎng),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(tǒng)外網(wǎng),用戶登錄港口客戶端,可及時了解到貨物的存放狀態(tài)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(xiàn)該目標,港口企業(yè)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(tǒng),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(lián)網(wǎng)和人工智能技術,建設智能碼頭平臺[6-7]。根據(jù)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(yè)、安全監(jiān)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(qū)智能調度系統(tǒng):該系統(tǒng)涵蓋了手續(xù)辦理、貨物調度、港區(qū)生產等內容,管理人員運用中控臺、可視化監(jiān)控系統(tǒng)等,可進行遠程調度,對各類車輛實現(xiàn)動態(tài)化監(jiān)測,實時監(jiān)控關鍵作業(yè)環(huán)節(jié),及時了解庫場動態(tài)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(yè)系統(tǒng):該系統(tǒng)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(shù)據(jù)信息統(tǒng)計等,采用各種新技術及配套設備,實現(xiàn)自動化生產作業(yè),管理人員及時全面掌握作業(yè)信息。此外,采用定位技術、大數(shù)據(jù)等設計出智能閘口管理系統(tǒng),從而快速、全面、準確地掌握閘口、貨物運輸?shù)刃畔?,共享人、車、物等所有信息?/p>
(3)港口安全監(jiān)管及應急指揮系統(tǒng):高度重視港口安全管理工作,做好安全預防、準備工作,出現(xiàn)安全問題,應快速響應,及時解決。該系統(tǒng)的功能主要有安全培訓、現(xiàn)場巡查、危險源識別檢測及突發(fā)事故應急處理等,有助于提升港口作業(yè)效率,為港口的安全作業(yè)保駕護航[8]。
(4)生產調度指揮中心:升級改造調度指揮系統(tǒng),將各項功能整合起來,打造涵蓋總部、現(xiàn)場及下屬單位的三級聯(lián)合調度系統(tǒng)。
2.4 大數(shù)據(jù)客戶服務平臺設計
智慧港口管理信息系統(tǒng)的主要構成是大數(shù)據(jù)客戶服務平臺,該平臺可收集和分析各項數(shù)據(jù),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(yè),科學規(guī)劃作業(yè)用時,在此基礎上實現(xiàn)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(lián)網(wǎng)、即時通信等技術,主要由各種監(jiān)控設備構成。港口管理者運用該平臺,能對港口運營作業(yè)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(yè)務信息,并快速辦理各項業(yè)務。
2.5 云計算數(shù)據(jù)中心設計
云計算數(shù)據(jù)中心是智能港口的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù),確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行、提高系統(tǒng)的運算能力,為智慧港口管理系統(tǒng)的其他平臺做好數(shù)據(jù)保障支撐[9]。
設計云計算數(shù)據(jù)中心,關鍵性工作是搭建云端骨干網(wǎng)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(tǒng)開發(fā)功能,確保管理系統(tǒng)的正常運轉,而且能接入并監(jiān)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(shù)據(jù)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(yè)的整體發(fā)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(yè)廣泛運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術,打造各種系統(tǒng)平臺,以提升供應鏈管理水平和港口經(jīng)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??蛻舻母黜椥枨蟮玫匠浞譂M足。某港口于2011年就已制訂改革發(fā)展規(guī)劃,將“智慧港口”作為重點發(fā)展目標,吸納并應用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進技術,建設智慧管理系統(tǒng),不斷改革作業(yè)流程,提升作業(yè)效率,推動港口的各功能模塊實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)港口管理存在內外互動較少、信息共享不暢、上下協(xié)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(yè)效率,提高了資源利用率,系統(tǒng)管理、生產運營以及客戶服務水平明顯提升,成為行業(yè)發(fā)展標桿。該港口持續(xù)推進智慧化轉型,已取得顯著成效,并具有巨大的現(xiàn)實意義,為其他港口企業(yè)的發(fā)展提供了借鑒。
(1)港口的智慧化轉型能極大地推動實現(xiàn)高效運營。受限于各種因素,傳統(tǒng)港口的用工量遠超新型智慧港口,人均勞效低。傳統(tǒng)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(yōu)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(tǒng),實現(xiàn)三級協(xié)同調度,有利于提高貨物裝卸效率和減少物流耗時,作業(yè)效率得以明顯提高。
(2)提升客戶滿意度是實現(xiàn)港口可持續(xù)發(fā)展的重要保障。借助客戶服務系統(tǒng),交易雙方實現(xiàn)了低成本溝通,進行線上簽約、貨物過程監(jiān)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(xù)發(fā)展至關重要[11]。
(3)打造港口的核心競爭力,為港口的發(fā)展指明方向?,F(xiàn)階段,傳統(tǒng)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(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。建設智慧港口信息管理系統(tǒng),可極大地提高經(jīng)營管理水平及客戶服務質量,有利于港口實現(xiàn)智慧化轉型,全面提升核心競爭力。
4 結論
綜上所述,傳統(tǒng)港口要實現(xiàn)智慧化轉型,需要長期持續(xù)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(tǒng)港口的智慧化轉型提供了寶貴機遇。各港口企業(yè)應快速推進智慧化轉型,引進物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術,積極推進智慧港口建設,提升自身經(jīng)營管理水平與客戶服務質量,以實現(xiàn)高質量發(fā)展。
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