基于GIS技术的港口散货堆场管理系统研究.doc

基于GIS技术的港口散货堆场管理系统研究港口装卸2011年第2期(总第196期)基于GIS技术的港口散货堆场管理系统研究交通运输部水运科学研究院安小刚张澍宁摘要:应用GIS技术,研究开发了一套港/=1散货堆场图形化管理信息系统,成功应用于广西防城港20万t级矿石码头,取得了良好的效果.关键词:GIS技术;散货堆场;堆场图形化ResearchonManagementSystemtoPortBulkCargoStackYardBasedonGISTechnologyWaterborneTransportationInstitute,TheMinistryofTransportAnXiaoflanflZhangShuningAbstract:ThroughtheGIStechnology,asetofmanagementinformationsystem(MIS)withgraphicsforportbulkcargostackyardisdeveloped,anditissuccessfullyappliedinthe200thousandtonleveloforeterminalofFangchengPort,GuangxiProvince,withgoodperformance.Keywords:GIStechnology;bulkcargostackyard;graphicsforyardl研究背景和必要性1.1研究背景堆场是散货港口装卸,存储的重要设施,堆场管理是否科学,高效,将直接影响到港口的吞吐能力,港口的作业成本及船舶在港停靠的时间和费用,进而影响到港口企业和货主的经济利益.当前我国散货港口管理大致分成两类:一类是完全由人工操作,采用原始的纸质表单方式管理;另一类是拥有计算机管理系统,但这些系统对于生产过程往往仅进行记录而没有多少帮助.这就不能使管理手段有所创新,没有达到计算机管理的最优效果.现行散货管理信息系统对生产过程中实际存在的管理问题重视不够.目前散货港口管理最大的问题在于管理不够直观,货物信息表达抽象,货位不准确等,具体主要表现为:(1)货位信息的描述欠清晰.由于大多数港口场地有限,为了尽可能地扩大堆场面积,堆场的划分往往因地势变化而改变,这就造成了货位时大时小,而且通常不是规则的形状,货位的命名规则缺乏统一性,给理货工作带来麻烦.(2)货物的存放信息描述欠清晰.这类港口货类繁杂,货物的形状不规则,加之有时没有按照要求堆放,使得描述货物堆放的位置信息较困难,理货员不同可能就有不同的结果.因此,港口有时出现货物进出场地位置的不一致现象.(3)货物堆放的辨识依据欠清晰.集装箱具有唯一的箱号,任何时候只要核对箱号就可以唯一的辨识出来.然而对于散货就不具有这样的唯一标识码,只有依靠管理来区分货物.这就容易造成混票误装现象,在弥补过失的过程中损失了公司大量的人财物力,也可能损失港口企业的信誉.(4)信息的有效性,实效性有待进一步提高.纷繁复杂的各类表单没有起到提示生产的作用,而且信息拖延比较严重,这必须依靠管理来保证,同时也需要在管理模式上有所突破,利用信息技术使枯燥的数据生动地呈现出来,提高信息的利用度.(5)不同管理层之问衔接欠佳.这里的管理层是指港务集团与港口企业管理层.生产管理的全过程依赖各种信息资源的整合,但是由于衔接欠佳,已经存在的宝贵信息用不了,还要人为地二次输入,造成重复劳动,而且还增加了工作出错的几率.由此可见,传统的散货堆场的管理模式已经阻碍了现代港口企业的发展,现代化的港口需要严密的管理程序.1.2项目研究的必要性将GIS技术应用于散货堆场的管理是高效地对港口实施管理的一项重要基础工程,也是推进现代化港口建设的重要手段之一.GIS作为传统地理信息科学与现代计算机技术相结合的完美产物,为港口企业管理提供了新的技术方法,也正在逐渐改变着港口生产部门和管理部门的工作方式,可以提高港口企业管理的效率服务31PortOperation2011.No.2(SerialNo.196)水平.应用GIS技术后,港口企业可以直观地对港13岸线,港口基础设备设施,散货堆场进行统筹管理,在合理分配资源的同时,减少船舶在港口的滞留成本,增强港口企业的竞争力.随着我国对外开放的不断深入和经济全球化的快速发展,港口企业面临的市场竞争环境更加激烈,采用先进的管理手段会使港口企业的运营成本降低,生产效率提高,进而增强企业的竞争力.基于GIS的港口散货堆场管理系统提供了一个港口信息高度可视化的工作环境,能够有效地提高管理人员对港区作业实时监控的效率,并能对港区内目标数据信息进行快速检索,定位和统计,能够为更好地实现港口信息化共享提供服务.2系统总体设计2.1系统设计目标可扩充性以及标准化原则,对图形,图像及属性等信息进行统一管理,港口的货管部门和中控室的管理技术人员可根据实际需要,方便,快捷地获取港口散货堆场的货物及货位信息,并能够准确地完成堆场进堆,出堆,转堆等操作.整个系统共分为以下7个子系统(其功能结构见图2).防城港20万t级矿石码头中控室管理系统用户管理添I用I删加l户l除新l设l用用I置l户户_=二二L卸I装船l车作l作堆场管理设备信息管理霎l霎l垂Il羹ll萋l薹l萎l霎l粪设备】荟行管理设II设l设】设II设备II备I备1备Il备维I1运l运I运II故修1l行I行l行1I障保ll信I信I记II登养ll息l息1录lI记信ff录l查f报ff息Il入l询I表1I图2基于GIS技术的散货堆场管理系统功能结构本项目研究的目标是,根据散货堆场管理工作实现计算机图形化管理的需求,以及港口信息化,数字化的发展趋势,进行系统分析和设计,开发出一套能够和实际生产相契合的管理信息系统软件.,2.2系统架构设计本系统与其他业务系统具有信息交互功能,有效整合了各系统中的公共信息.系统在应用上与船代系统,调度系统,机务系统无缝合成,避免了业务人员的二次操作,提高了工作效率和准确性.此外系统涵盖了生产管理的各个部门,包括货运部门,调度部门,仓储部门,工艺部门,安技部门等,使生产的各环节在计算机系统中能够协调运作,进而达到全面生产管理的目的.基于GIS技术的散货堆场管理系统设计架构见图1.图1基于GIS技术的散货堆场管理系统设计架构2.3系统功能设计系统设计遵循开放性,先进性,可靠性,保密性,32用电管理(i)用户管理.该子系统的功能主要是针对系统管理员的,主要包括添加新用户,用户设置,删除用户3部分.(2)作业计划管理.根据对港口散货码头作业流程的分析,作业计划是所有业务的起始环节,因此作业计划管理对港口业务的顺利执行至关重要.船舶靠港前会预先向港方通报船舶的到港信息,港口有关部门则登记该船舶的相关信息.作业计划管理部门将对该船舶信息进行分析,预先部署船舶到港后的卸船,装车等工作,做到心中有数:.(3)堆场管理.堆场是货物在港目的存放地,也是货物进出港口的中间节点,卸船和装车作业计划的制定,以及卸船和装车作业的实施,都是以堆场的当前状况为依据的,所以堆场管理是整个港口管理的核心环节.管理系统把从自动控制系统获取的实时的货物进出堆信息(包括货主,货种,货存吨数,货物堆放的位置信息等),经过后台数据转换,利用GIS技术对堆场作业进行可视化管理.堆场管理子系统主要完成堆场进,出,转货物的信息管理以及堆场各种报表统计.(4)设备信息管理.建立与港区内生产运营有关的完整的设备台账,以及材料配件库存,工属具等基本信息,提供查询服务.(5)设备运行管理.为用户提供设备运行记录的管理工具,用户可以在该子系统中记录设备的运行日志,系统根据这些日志自动算出设备的完好1设备故障报表统计设备故障管理干上机损事故记录工设备故障杳一询港口装卸2011年第2,总第196期)率,利用率,台时操作吨等数据,供港区管理层参考,同时为设备的更新,维修,保养提供依据.(6)设备故障管理.从不同角度对设备故障进行统计分析,通过收集,整理设备故障信息,建立设备故障表,可以在设备发生故障时根据故障现象快速查询到可能的故障原因.(7)用电记录.记录各个部门用电情况.该子系统需要有关人员输入如下信息:部门(班组)名称,测量时间,电流,电压,有功功率,无功功率,功率因数,吨标煤折合等.吨标煤折合参照国家关于电能与吨标煤的转换的有关标准,并结合港区实际情况由管理系统自动换算.3系统实现的主要特点及核心技术3.1主要特点可视化生产管理系统采用地理信息技术的嵌入式开发模式,在管理信息系统的基础上为管理者提供清晰有效的数据结果,超越原有计算机管理系统表格文字化的信息呈现形式,实现港口的可视化管理.系统的可视化功能具体表现为:(1)港口综合信息实时更新.在港口区域电子地图上实现港口堆场货物的存货管理,流动机械的实时调度,船舶在港状态信息监测和进度预报等,从而突破性地将港口电子地图与散货港口生产管理中货物,机械,船舶的信息有机地结合起来.(2)场地计划图形交互制定.在可视化的堆场图形界面中,安排进口航次的卸船场地计划和出口航次的场地计划,降低场地计划的制定难度,提高计划的准确性和可执行性.将预期发生的提货装船信息利用可视化的方式表达出来,从而大大提高场地的利用率.(3)动态堆场快速生成.散货港口货类复杂,进出货及转堆业务频繁,堆场使用情况需要实时更新.系统采用空间数据库存储动态空间数据,根据实际业务的发生情况,迅速绘制,更新堆场并修改其相应的属性信息,以适应散货港口堆场变化性大的特点.3.2采用的核心技术(1)GIS技术.在港口管理信息系统中引入GIS,主要解决了空间数据获取,管理和空间图形查询的实现及属性的时效性等问题.(2)数据库触发器技术.自动控制系统动态采集到的数据是一串连续的字符串,管理系统利用数据库中的触发器技术,依据控制系统事件触发条件,对数据进行同步自动数据格式转换处理.(3)精确定位技术.对获取到的自动控制系统的动态数据,经过数据格式转换处理以后,通过GIS平台完成空间定位,实现堆场的可视化管理.4结语全方位的信息服务将成为我国十二五水运行业信息化的重要任务之一,我国港口只有建立起内含管理,外通客户的集成化的信息体系,使信息化成为港口现代化建设的重要组成部分,才能有效地提高港口竞争力.同时,港口企业应建立起灵敏的数字神经系统,以便满足港口企业内部不同管理人员的信息需求,同时