毕加索智能科技智慧港口解决方案

未来的智慧港口1目录CONTENTS智慧港口的主要技术2智慧港口的应用模式3智慧港口具体应用系统4北斗羲和科技发展有限公司北京毕加索智能科技有限公司智慧港口整体解决方案未来的智慧港口1目录CONTENTS智慧港口的主要技术2智慧港口的应用模式3智慧港口具体应用系统4未来的智慧港口1目录CONTENTS智慧港口的主要技术2智慧港口的应用模式3智慧港口具体应用系统4第一章未来的智慧港口什么是智慧港口2008年11月，IBM在美国纽约发布的《智慧地球：下一代领导人议程》主题报告中首次提出了“智慧地球”的概念。随后又进一步提出了“智慧城市”的概念。智慧交通是智慧城市的重要组成部分，智慧港口是智慧交通的核心节点之一。智慧港口定义以信息物理系统（Cyber-PhysicalSystems）为结构框架，通过高新技术的创新应用，使物流供给方和需求方共同融入集疏运一体化系统；极大提升港口及其相关物流园区对信息的综合处理能力和对相关资源的优化配置能力；智能监管、智能服务、自动装卸成为其主要呈现形式，并能为现代物流业提供高安全、高效率和高品质服务的一类新型港口。智慧港口（smartport）：智慧港口功能构成智能商务物流园区代理铁路海关税收其他部门检验检疫货主公路金融保险机构船公司智能政务自主装卸智能管理智慧港口主要特征全面感知是所有深层次智能化应用的基础，智能监测的结果是现场数据的全面数字化。包括现场物联网、远程传输网络以及数据集成管理（筛选、质量控制、标准化和数据整合）。一，全面感知智慧港口主要特征

智能决策是在基础决策信息感知收集的基础上，明确决策目标及约束条件，对复杂计划、调度等问题快速做出有效决策。二，智能决策智慧港口主要特征自主装卸是在智能决策基础上，设备自主识别确定装卸对象、作业目标，并安全、高效、自动完成作业任务。三，自主装卸智慧港口主要特征

全程参与，即是通过云计算、移动互联网技术的应用，使港口相关方可以随时随地利用多种终端设备，全面融入统一云平台。通过广泛联系，深入交互，使港口综合信息平台能最大限度优化整合多方需求与供给，使各方需求得到即时响应。四，全程参与智慧港口主要特征港口可持续创新是通过港口相关方的广泛参与和深入交互，通过港口管理者与智能信息系统的人机交互，智能信息系统的自主学习，使得港口具备持续创新和自我完善的功能，是智慧港口最主要特征之一。大众创新用户创新开放创新协同创新系统创新自学习自组织人机交互五，持续创新未来的智慧港口1目录CONTENTS智慧港口的主要技术2智慧港口的应用模式3智慧港口具体应用系统4数字化技术成为港口变革的新动力

数字化技术将成为产业升级的重要变革力量，一方面通过“港口+数字化”实现现有供应链效率升级，另一方面借助开放和共享的数字化平台发现新的经济增长点，带动商业模式和运营模式的变化。随着物联网成为世界信息产业发展的第三次浪潮，将高度互联港口设备、各参与方，从而形成“流动”的数据。借助海量的数据积累和大数据分析技术，港口的智能程度将大大增强，反应更快速、准确

未来港口将普遍应用包括传感技术、移动设备、视频分析、无线射频技术、无人机、3D打印等技术，港口内网络覆盖及网络安全、能源技术的突破将促进新技术在不同业务环节的应用。未来的智慧港口1目录CONTENTS智慧港口的主要技术2智慧港口的应用模式3智慧港口具体应用系统4开放式创新为港口创造新格局

传统港口在过去借助地理位置、运营管理水平等优势形成主要竞争力，港口间激烈的同质化竞争使港口开始重视差异化定位，引入与物流产业配套的制造产业，形成相互促进的港口产业集群。不同于高科技公司和零售制造企业，码头有着明显的地理属性，过去港口的服务与管理创新主要围绕码头自身展开。传统行业拥抱创新，最直接、有效的方式是引入外部创新力量。港口借助数字化新技术，实现开放而协作、高度互联、数据化和智能化的生态圈体系是未来趋势，而实现经济成果有赖于政府、企业和创新机构之间合作。起初开放式创新体现为高科技企业利用众包形式加快创新，随后拓展到生物制药、汽车制造和服务业，例如宝洁公司设立“Connect+Develop”项目，与政府、企业分享研发、消费者心理等知识，共同改进产品配方。港口作为贸易门户，拥有深厚的数据积累、广阔的关系网络和巨大的物流价值，在开放式创新方面将大有作为第二章智慧港口的主要技术智慧港口主要技术支撑一、物联网技术物联网(InternetofThings)，指的是将各种信息传感设备，如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。港口应用：货物电子标签智慧港口主要技术支撑二，云计算技术云计算（CloudComputing），是一种基于互联网的应用与服务方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备。港口云计算中心政府监管系统船货代系统集疏运一体化系统码头业务系统物流仓储系统港口应用：港口云计算中心智慧港口主要技术支撑三，移动互联网技术移动互联网(MobileInternet,简称MI)是一种通过智能移动终端，采用移动无线通信方式获取业务和服务的新兴业态，包含终端、软件和应用三个层面。链接互动共享微信订舱手机支付实时监控港口应用：移动智能终端应用智慧港口主要技术支撑四，大数据技术大数据（Bigdata），或称巨量数据、海量数据、大资料，指的是所涉及的数据量规模巨大到无法通过人工，在合理时间内整理成为人类所能解读的信息。必须借由计算机对数据进行统计、比对、解析方能得出客观结果。分析预测知识发现智能商务打击走私检验检疫商务研判港口应用：智能监管、智能商务智慧港口主要技术支撑五，人工智能技术人工智能（ArtificialIntelligence,AI）也称为机器智能，是计算机科学的一个分支，主要研究应用人工方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，实现机器智能。人工智能应用领域广泛，涉及问题求解、机器学习、专家系统、模式识别、机器人学等领域。智能泊位计划智能场地计划智能设备调度最合理的船舶在港时间最恰当的场内翻箱最小化的运输成本港口应用：智能计划与调度智慧港口主要技术支撑六，系统仿真与预演技术系统仿真是一门研究系统建模与仿真理论、方法、技术及应用的综合性科学技术。预演技术是对生产作业过程的整体性动态描述。港口应用：码头生产预演智慧港口主要技术支撑七，设备智能诊断与评估

设备智能诊断与评估就是通过网络与专家知识对设备的状态进行监测，判断其是否正常，当出现异常时分析其产生的原因、部位和严重程度，并预报其发展趋势。港口应用：设备远程监控智慧港口主要技术支撑八，装卸机器视觉与自主控制装卸机器视觉是通过非接触的传感器自动地接收和处理一个真实物体的图像，获得装卸所需信息；自主控制则实现在此基础上的信息处理、决策和自动装卸控制。装卸过程智能识别与自主控制智慧港口主要技术支撑九，港口绿色能源系统港口绿色能源系统主要是引导港口运营的各个环节实现零排放、零污染和能源的高效、综合利用。港口绿色能源与高效利用规划节能模型港口设备配置子系统港口物流规划子系统港口节能规划方案概念开发理论（CDT）规划节能模块港口节能营运系统港口智能调度子系统港口智能计划子系统软硬件系统协同节能全能体技术（HOLON）营运节能模块能量储能技术飞轮储能技术超级电容技术其它节能新技术能量回馈技术设备节能模块第三章智慧港口的应用模式智慧港口的发展目标主要包括三点：一、建立便捷、安全、低成本的集疏运体系；二、形成紧密协作的海运物流生态圈，提升增值服务比例，推动贸易便利化水平；三、实现安全可靠、绿色生态、可持续发展的港口。智慧港口的价值主张包括提升海运物流链效率、降低贸易成本和增强可靠性。建设智慧港口的价值智慧港口的评价体系向智慧港口的转变首先是观念的转变，从关注局部到关注整体，从关注码头运营到关注海运物流价值链效率。未来港口的竞争不再简单是某条线的竞争，而是网络的竞争。供应链效率的提升不能依靠任何一方独立解决，因此港口需要成为实现整体供应链目标的重要合作者和推动者。实现智慧港口目标必须具备一套统一的评价体系，将单个计划的绩效与智慧港口的长期战略目标相挂钩。统一的评价体系不仅有助于选择合适的计划，还有助于随时对智慧港口的整体绩效进行监测，并与其他港口形成对比。基于未来的智慧港口含义和发展目标，评价智慧港口需关注六个方面的能力建设，包括共享经济的生态圈战略、便捷可靠的客户体验、智能化的运营、高效的组织和供应链协作、开放式的业务创新以及互联互通的信息和技术。智慧港口概念图第四章智慧港口具体应用系统港口调度智能化未来港口智能调度将借助ICT技术、系统工程和人工智能等成果，实现信息系统指令与码头机械设备控制功能的无缝衔接；使各种运输资源根据不同的作业条件和操作环境，得以最有效、最合理的分配和调度；标准化及优化作业流程，减少人工参与直至无人化，提高作业效率和准确率，保证生产过程的连续、协调、均衡和经济运行，以求实现生产效益的最大化。海关监管电子闸口RFID系统应用本系统可以用于海关监管场所的电子闸口，是一套集集装箱箱号识别、RFID电子车牌识别、电子地磅数据采重、电子关锁识别系统、车道信号灯和电子挡杆控制系统、IC卡识别系统和电子闸口实时处理软件为一体的综合业务系统。根据海关总署第171号令《中华人民共和国海关监管场所管理办法》的规定，所有海关监管的场所必须安装电子闸口系统，适用B类闸口的设备包括电子车牌识别系统、车道信号灯和电子档杆控制系统、IC卡识别系统和电子地磅数据采重系统，通过电子闸口实时处理软件，与海关系统联网。系统设计原则满足用户需求原则具有较高性能价格比的原则质量第一的设计原则系统可靠性原则系统的安全性原则系统的可扩展性和先进性原则系统易维护性原则遵循的规范和标准系统设计目标1、建立智能型RFID闸口系统，安装有车道信号灯电子档杆放行控制指示系统、驾驶员IC卡车辆管理子系统、地磅数据采重子系统和电子闸口数据实时处理系统。对进出港区的车辆进行全方位的监管，为车辆的分类安排提供有效的电子数据支持。2、安装车道信号灯和电子档杆系统，通过接收闸口管理系统的比对指令，控制挡杆的升降，以及红绿灯，达到指示车辆放行的目的。3、安装IC卡驾驶员车辆管理子系统，对进入港区的车辆发放驾驶员IC卡，预录入车辆及驾驶员的基本信息，在闸口进行数据读取，同时与系统进行比对。4、安装地磅电子数据采集系统，对进出闸口的车辆称重数据进行采集，计算出入港区的货物重量6、通过电子闸口数据实时处理系统，对所有闸口的设备进行集成，与海关监管业务系统进行数据交互。系统总体框架

集装箱通道管理系统包括：电子车牌自动识别系统，红绿灯电子档杆控制系统，地磅数据采集系统，闸口综合管理系统。系统框图如下：车道信号灯和电子档杆子系统红绿灯计算机通过并口将红绿灯开关的编码通知单片控制器，由单片将控制编码转换成相应的继电器动作，接通或断开红绿灯的电源。电子档杆功能描述挡杆放行控制系统主要是接收闸口管理系统的比对指令，控制挡杆的升降，达到指示车辆放行的目的。1、硬件连接方式电子挡杆支持两种硬件连接方式。485接口连接方式（推荐）连接示意图如下这种连接方式通过485协议操作挡杆和接受状态反馈，系统接线简单，稳定性好，适合大部分的连接环境，也是目前大部分设备通行的连接方式。此种硬件连接方式的前提下，我们开发了相应的软件驱动接口，提供DLL封装的函数，对挡杆进行抬杆和落杆操作。工控板开关量控制 连接示意图如下

地磅采重子系统为了在本数据采集系统的应用中确保在无人值守的条件下及时准确的采集到地磅示数，必须将地磅终端与控制计算机相连。地磅终端提供一个RS232串行通讯口，这样地磅终端通过普通串行电缆连接控制计算机。为保证计算机串口电路和地磅称重仪串口电路的安全，防止意外事件（如瞬间断开和漏电高压等）将串口电路烧毁，在连接时还采用了红外光电隔离设备。该设备通过使用光电转换电路从物理电路上隔离计算机与地磅终端的连接，但是在数据通路上双方通讯不受任何影响。地磅终端的串口与计算机串行通讯口连接如下图：电子闸口数据实时处理系统电子闸口数据实时处理系统是闸口操作的平台，通过该系统，可以整合所有的子系统以及与TMS、海关监管系统进行连接。下面我们简要介绍一些基本处理模块，更多功能可以根据用户的需求进行定制开发。物流仓储解决方案方案特点1、AIS数据获取方便，只需在码头安装一个AIS基站就能接收码头周边20海里的船舶信息，为以后项目扩建带来更多数据量。建设码头模型，利用地理定位数据构建海域模型，将数据通过三维模型的形式呈现。2、内部作业车辆上应用北斗羲和技术或GPS定位、无线传输、语音提示等技术，结合业务作业情况，做到车辆管理作业环节清晰可控，异常停车、违规行驶、在非授权堆场作业实时发现及时发现报警，留存关键信息用于取证、处罚，实现港区作业实时全过程监控，异常自动报警。3、