基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的港口安全信息化管理系統(tǒng)構(gòu)建

毛育強(qiáng)

港口作為銜接水路運(yùn)輸與陸路運(yùn)輸?shù)臉屑~，在綜合交通運(yùn)輸體系中占有重要地位。港口安全不僅關(guān)系到區(qū)域交通運(yùn)輸安全，而且關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)安全。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃興起和迅猛發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧港口建設(shè)日益受到港口企業(yè)重視，其應(yīng)用領(lǐng)域也逐步從港口運(yùn)營管理向港口安全管理延伸。本文針對當(dāng)前港口安全管理工作存在的問題，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在港口安全管理領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，提出構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的港口安全信息化管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)港口安全管理的智能化、精細(xì)化和便捷化。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡介

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指通過各類信息傳感設(shè)備并按照約定的通信協(xié)議將物體聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)物與物、物與人之間信息互通，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對物體或過程智能化感知、識(shí)別、跟蹤、管理的技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)從本質(zhì)上而言是基于信息載體，使所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)林、水利、電力、化工、礦山開采、建筑制造、交通運(yùn)輸、物流倉儲(chǔ)、移動(dòng)支付、軍事、公共管理和居民服務(wù)等領(lǐng)域，并逐步形成智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市、智慧交通、智能家居、智能電網(wǎng)、智能物流、數(shù)字健康、工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)和可穿戴設(shè)備等新興產(chǎn)業(yè)。

物聯(lián)網(wǎng)按服務(wù)對象不同分為私有物聯(lián)網(wǎng)、公有物聯(lián)網(wǎng)、社區(qū)物聯(lián)網(wǎng)和混合物聯(lián)網(wǎng)：私有物聯(lián)網(wǎng)向單一機(jī)構(gòu)提供服務(wù);公有物聯(lián)網(wǎng)向公眾或大規(guī)模用戶提供服務(wù);社區(qū)物聯(lián)網(wǎng)向關(guān)聯(lián)社區(qū)或機(jī)構(gòu)提供服務(wù);混合物聯(lián)網(wǎng)則由以上多種物聯(lián)網(wǎng)組成。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備按數(shù)據(jù)傳輸能力和應(yīng)用需求不同分為以下幾類：（1）數(shù)據(jù)傳輸量較大且移動(dòng)性要求較高的設(shè)備，例如物流機(jī)器人、無人機(jī)等;（2）數(shù)據(jù)傳輸量較大而移動(dòng)性要求較低的設(shè)備，例如交通監(jiān)控設(shè)備、安防監(jiān)控設(shè)備等;（3）數(shù)據(jù)傳輸量較小而移動(dòng)性要求較高的設(shè)備，例如車隊(duì)定位管理設(shè)備、物流跟蹤設(shè)備等;（4）數(shù)據(jù)傳輸量較小且移動(dòng)性要求較低的設(shè)備，例如電力智能抄表設(shè)備等。

2 當(dāng)前港口安全管理工作存在的問題

港口安全管理分為港口外部安全管理和港口內(nèi)部安全管理：港口外部安全管理是基于港口屬性而言的安全管理工作，涉及海關(guān)監(jiān)管、邊防檢查、商品檢驗(yàn)檢疫等;港口內(nèi)部安全管理是基于港口功能而言的安全管理工作，需要港口企業(yè)建立和執(zhí)行安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化管理、職業(yè)健康衛(wèi)生管理、環(huán)保管理、生產(chǎn)作業(yè)安全管控、道路交通管理、基礎(chǔ)設(shè)施安全管理、網(wǎng)絡(luò)通信安全管理等制度。本文主要討論港口內(nèi)部安全管理工作。

港口安全管理工作是確保港口正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)性和保障性工作，但在實(shí)踐中，港口安全管理與港口生產(chǎn)管理之間一直存在銜接不暢的問題，主要表現(xiàn)為：第一，相當(dāng)多的港口企業(yè)對安全管理工作不夠重視，習(xí)慣于將多數(shù)資源分配給生產(chǎn)管理工作，導(dǎo)致港口安全管理工作與港口生產(chǎn)管理工作不平衡;第二，港口企業(yè)對安全管理工作缺乏全面認(rèn)識(shí)，對港口設(shè)備設(shè)施的安全性關(guān)注不足，導(dǎo)致港口安全管理工作質(zhì)量難以得到有效保證;第三，港口企業(yè)管理者在安全管理工作中未發(fā)揮應(yīng)有作用，缺乏足夠的行動(dòng)力、執(zhí)行力和處置力，導(dǎo)致執(zhí)行者與管理者對港口安全管理工作的認(rèn)識(shí)存在偏差，港口安全管理工作效率難以提升。[1]

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在港口安全管理領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

寧波舟山港建設(shè)集裝箱碼頭設(shè)備設(shè)施運(yùn)維智能集控平臺(tái)，初步實(shí)現(xiàn)對港口設(shè)備設(shè)施的信息化管理。易榮[2]提出將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于起重機(jī)設(shè)備檢驗(yàn)檢測，實(shí)現(xiàn)對起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測和預(yù)警，以確保起重機(jī)安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。車亞進(jìn)[3]分析物聯(lián)網(wǎng)在信息處理網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、專業(yè)化方面的優(yōu)勢，認(rèn)為基于物聯(lián)網(wǎng)的信息采集和處理方式將成為港口信息處理的主流方式。王風(fēng)麗等[4]針對傳統(tǒng)石油化工碼頭安全管理方式存在的不足之處，提出石油化工碼頭安全管控一體化管理新理念，即采用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、自動(dòng)控制和接口通信等技術(shù)，以碼頭生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對碼頭生產(chǎn)管理、過程控制等信息的處理、分析、優(yōu)化、整合、存儲(chǔ)和發(fā)布，并構(gòu)建覆蓋碼頭生產(chǎn)管理和基礎(chǔ)自動(dòng)化的綜合系統(tǒng)。周敬祥等[5]提出利用物聯(lián)網(wǎng)、無線射頻識(shí)別等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鐵路和水路運(yùn)輸信息互聯(lián)互通以及貨物、車輛、船舶等信息共享，從而提升海鐵聯(lián)運(yùn)效率，推動(dòng)港口轉(zhuǎn)型升級。

4 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的港口安全信息化管理系統(tǒng)構(gòu)建

與采用傳統(tǒng)管理手段的港口企業(yè)相比，采用信息化管理手段的港口企業(yè)在應(yīng)急響應(yīng)、管控覆蓋、隱患追溯等方面均有顯著優(yōu)勢。針對港口安全管理需求，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的港口安全信息化管理系統(tǒng)，有助于推動(dòng)港口加速向智慧化方向邁進(jìn)，提升港口安全管理與港口生產(chǎn)管理的互通性，實(shí)現(xiàn)港口轉(zhuǎn)型升級和提質(zhì)增效，增強(qiáng)港口競爭力?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的港口安全信息化管理系統(tǒng)可分為以下4個(gè)層級。

（1）感知監(jiān)測層 感知監(jiān)測層利用紅外線感應(yīng)、視頻監(jiān)控、無線射頻識(shí)別等各種終端感知設(shè)備和技術(shù)全方位感知港口安全狀態(tài)，并初步生成數(shù)據(jù)包。為了取得較好的感知監(jiān)測效果，感知監(jiān)測層使用的終端感知設(shè)備和技術(shù)應(yīng)當(dāng)滿足覆蓋廣泛、布局科學(xué)、參數(shù)合理等要求。

（2）信息傳輸層 信息傳輸層利用光纖傳輸、窄帶物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信等技術(shù)構(gòu)建立體式通信網(wǎng)絡(luò)，將感知監(jiān)測層生成的數(shù)據(jù)包發(fā)送至后臺(tái)數(shù)據(jù)處理中心，并將后臺(tái)控制信息發(fā)送至終端設(shè)備。信息傳輸層根據(jù)不同的數(shù)據(jù)傳輸需求配置相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)頻段，總體上應(yīng)滿足可靠性高、丟包率低、接入性好、冗余合理、防攻擊能力強(qiáng)等要求。

（3）信息處理層 信息處理層通過信息傳輸層接收感知監(jiān)測層生成的設(shè)備設(shè)施、人員、場地等數(shù)據(jù)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和分析，并以直觀化形式展示數(shù)據(jù)成果，便于管理者使用和操作。

（4）管控應(yīng)用層 管控應(yīng)用層根據(jù)港口安全管理需求，運(yùn)用相應(yīng)的算法模型，結(jié)合地理信息系統(tǒng)定位、人工智能、圖像識(shí)別、虛擬現(xiàn)實(shí)等現(xiàn)代智能技術(shù)，為港口企業(yè)管理者提供港口安全管控一體化應(yīng)用系統(tǒng)和技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)港口安全管理智能化。

5 結(jié)束語

港口安全管理工作是港口正常生產(chǎn)運(yùn)行的重要保障。構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的港口安全信息化管理系統(tǒng)，有助于提升港口企業(yè)安全管理能力，實(shí)現(xiàn)全方位、多角度的港口安全管控，從而在促進(jìn)生產(chǎn)增效的同時(shí)確保人員和設(shè)備設(shè)施安全，護(hù)航港口企業(yè)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 車亞進(jìn). 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的港口信息平臺(tái)建設(shè)[J]. 電子測試，2018（6）：126-127.

[4] 王風(fēng)麗，孫瑩，李德勇，等. 石油化工碼頭安全管控一體化[J]. 港口科技，2019（8）：37-39.

[5] 周敬祥，王豫煒. 海鐵聯(lián)運(yùn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對港口轉(zhuǎn)型升級改造的作用[J]. 水運(yùn)工程，2016（10）：182-185.

（編輯：張敏 收稿日期：2020-10-15）