“數(shù)字船閘”省級調(diào)度運維平臺建設思路探索

吳博帆 趙樹成 劉月馨 俞月龍

摘 要：基于浙江省船閘綜合信息平臺建設思路和建設內(nèi)容，以及面向數(shù)字船閘管理的7大功能體系。7大功能體系分別為平臺門戶、綜合展示、智慧管養(yǎng)、營運管理、水運物流、圖檔中心、行政辦公，對其建設內(nèi)容、平臺界面、開發(fā)代碼進行詳細描述，并對平臺推廣情況、應用效果和存在問題進行了總結(jié)，初步實現(xiàn)船閘調(diào)度建設項目管理手段創(chuàng)新升級，助力浙江省“數(shù)字船閘”調(diào)度運維管理進入新時代，為全國船閘數(shù)字化調(diào)度運維管理奠定技術(shù)基礎。

關鍵詞：數(shù)字船閘;調(diào)度;運維;平臺

中圖分類號：U641.7? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）05-0055-03

京杭運河是我國南北水運的重要樞紐，是國內(nèi)船舶、貨物流量最大的內(nèi)河航道之一，運河上的船閘承擔對通行船舶的調(diào)度管理[1]。錢塘江是浙江省第一大河，連接京杭運河和杭甬運河，干流航道流經(jīng)衢州、金華和杭州，沿杭州灣直接出海[2]。目前，浙江省杭州、紹興、寧波、湖州、金華、衢州等地船閘已經(jīng)建成投入使用，在船閘建設時或建成投入運營以后，各地市船閘根據(jù)自身運營需要，均實施了一定程度的信息化建設，但浙江省各地市船閘如何有序統(tǒng)一管理，實現(xiàn)聯(lián)合調(diào)度，如何為廣大船戶提供便捷、優(yōu)質(zhì)的過閘服務已經(jīng)成為行業(yè)主管部門、船閘運營單位所必須面臨的一個重大問題[3]。特別是處在“互聯(lián)網(wǎng)+船閘”的信息化時代，各地市船閘出于方便船戶、提升服務、節(jié)約成本等角度考慮，均推出了過閘調(diào)度系統(tǒng)和相應過閘APP，實現(xiàn)了船舶過閘遠程申報、繳費、調(diào)度過閘，全程無須上岸。但由于全省船閘建設主體、管理體制、建設與營運時間的不同，各地市過閘調(diào)度系統(tǒng)及過閘APP基本上各自獨立開發(fā)，數(shù)據(jù)不能共建共享，船戶過閘需要安裝使用很多個過閘APP，給船戶造成很大的不便。

通過建設“數(shù)字船閘”省級調(diào)度運維平臺-浙江省船閘綜合信息平臺，實現(xiàn)船閘智慧運行，船舶高效安全過閘，聯(lián)合船舶超高預警、船舶越線預警和智能水位監(jiān)測，打造一體化運營、維護、調(diào)度、查詢、分析的綜合性運維管控平臺，進一步實現(xiàn)“智慧船閘”，確保船舶安全過閘條件下，提高船舶過閘效率，縮短過閘平均時間，最大限度發(fā)揮船閘功能，為船閘公司創(chuàng)造更高價值，為船戶減少過閘等待時間，減少船舶耗能，實現(xiàn)船舶節(jié)能減排，創(chuàng)造更高經(jīng)濟效益。

1平臺功能及應用

1.1平臺架構(gòu)

浙江省船閘綜合信息平臺是一個集船閘調(diào)度、集控、視頻監(jiān)控、大屏展示、會商、行政辦公、通航預警等多業(yè)務系統(tǒng)于一體的綜合管控平臺，通過數(shù)據(jù)資源共享與深度開發(fā)，實現(xiàn)多業(yè)務系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)互通，形成一個信息化業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)，數(shù)據(jù)通過設定的路線發(fā)散、匯總、集成，通過平臺對數(shù)據(jù)的不斷挖掘，進一步體現(xiàn)數(shù)據(jù)的商業(yè)價值，從而更好地為廣大船舶調(diào)度過閘提供更好的服務[4]。

平臺建設將綜合利用各船閘自控、調(diào)度收費、監(jiān)控視頻、水（雨）情、氣象、工情、空間地理、航道地圖等基本信息，及行政辦公等流程處理信息，在集控調(diào)度中心組建綜合的數(shù)據(jù)庫平臺，并通過數(shù)據(jù)庫的開發(fā)和應用，建設基于WEB的“數(shù)字船閘”省級調(diào)度運維平臺。

平臺設計將統(tǒng)籌考慮，預留有足夠的擴展空間，以便于未來接入其它地區(qū)船閘的數(shù)據(jù)并提供相應的數(shù)據(jù)應用。

浙江省船閘綜合信息平臺軟件與其他業(yè)務系統(tǒng)之間的關系如圖3所示：

1.2功能設計

截至2019年底，桐廬富春江船閘至衢州市區(qū)雙港口175公里長的錢塘江中上游航道全線通航，浙江11個設區(qū)市全部通江達海，打通了浙中、浙西連接沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的水上通道，500噸級（1000噸級）船舶都可以經(jīng)過衢江、蘭江、富春江進入杭州灣，形成以“兩河一江一通道”（京杭運河、杭甬運河、錢塘江、內(nèi)河集裝箱運輸主通道）為核心的江海河聯(lián)運航道網(wǎng)絡，船舶通過錢塘江航道，經(jīng)杭甬運河可連接紹興、寧波，連接海港，經(jīng)京杭大運河可北上蘇魯，西進長江水系，經(jīng)浙北內(nèi)河航道網(wǎng)直達杭嘉湖和上海[5]。本研究基于浙江省船閘實際需求，建設船閘運維管控平臺，將港航局以及港口、碼頭關鍵業(yè)務數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一接入，并進行集成展示，實現(xiàn)科學調(diào)度、應急指揮、航道船舶貨物聯(lián)合監(jiān)管;通過現(xiàn)場實驗增加智能設備，例如激光對射儀、水尺攝像機雙光譜球形攝像機等，建設智能船閘，檢查船閘運維、調(diào)度人工工作量，避免人工操作造成的數(shù)據(jù)誤差，提高船閘公司工作效率?；谏鲜隹紤]，本文平臺共有以下七個功能設計：

1.2.1平臺門戶

建立企業(yè)信息門戶網(wǎng)站，它將各種應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源集成到一個信息管理平臺之上，并以統(tǒng)一的用戶界面提供給用戶，并建立企業(yè)對內(nèi)部員工的信息通道，使企業(yè)能夠釋放存儲在企業(yè)內(nèi)部和外部的各種信息。

構(gòu)建新的平臺門戶網(wǎng)站，一方面是將各應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源集成到一起展示給用戶，對不同用戶而言，通過訪問門戶網(wǎng)站統(tǒng)一渠道，就可以滿足其特定需求;另一方面門戶網(wǎng)站是樹立企業(yè)形象，對內(nèi)宣傳企業(yè)文化的一種方式[6]。門戶網(wǎng)站設計需滿足以下要求。

（1）設計合理、展示美觀、操作方便。網(wǎng)站設計可以以藍色為主，搭配1-2種其他顏色避免單調(diào)乏味，風格與企業(yè)文化相結(jié)合，頁面布局合理，突出頁面重點展示內(nèi)容，注重易用性與友好性，適當增加一些動畫，提升網(wǎng)頁的整體效果。

（2）可根據(jù)實際需求進行展示內(nèi)容拓展。平臺網(wǎng)站具備一定拓展性，架構(gòu)設計會考慮到未來功能的可擴展性，當系統(tǒng)增加新功能時，不需要對現(xiàn)有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行修改。

1.2.2綜合展示-大屏展示

綜合展示包括大屏展示、三維展示、全景展示、工程信息。此次綜合展示升級主要是對現(xiàn)有大屏展示進行升級，在展示內(nèi)容上，通過一屏內(nèi)容進行查看三閘匯總內(nèi)容，另外建設3個大屏展示方案展示三個不同船閘的綜合信息，以達到不同場景需求展示不同內(nèi)容的目標; 在展示方式上，進一步優(yōu)化，根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用更加合理的展示方式，并增加一些動畫展示效果，提升大屏展示的整體效果，如圖5所示。

1.2.3智慧管養(yǎng)系統(tǒng)

智慧管養(yǎng)系統(tǒng)，為船閘管理單位提供高效、快速、集成化的日常養(yǎng)護管理服務，實現(xiàn)各項養(yǎng)護數(shù)據(jù)自動匯總、上報、分析和儲存，將日常工作實現(xiàn)流程化、數(shù)據(jù)化管理，實現(xiàn)從病害采集、任務派發(fā)、施工作業(yè)等信息化、智慧化管理，以及由始及終的閉環(huán)應用，減少人為計算失誤，提高工作效率，致力于船閘養(yǎng)護工作的精細化、信息化和智慧化管理[7]。智慧管養(yǎng)系統(tǒng)包括維保管理、設備維修管理、航道養(yǎng)護管理、專項管理、技術(shù)資料、設備臺賬、巡檢管理。通過與其他船閘公司溝通，遇到的問題也相類似，因此考慮該系統(tǒng)上線運行一段時間，對系統(tǒng)出現(xiàn)的問題進行優(yōu)化，后期系統(tǒng)穩(wěn)定后，可推薦給其他船閘公司，創(chuàng)造營收。

1.2.4營運管理

營運管理為船閘正常營運主要使用功能模塊，營運管理包括自控數(shù)據(jù)、船舶主視圖、船舶動態(tài)監(jiān)管、運行數(shù)據(jù)日志、班組信息管理、統(tǒng)計分析、HSE安全管理、監(jiān)督考核、設備管理、物資管理、工作票管理、技術(shù)資料庫、通航預警、報表中心等功能模塊，其中船閘主視圖、船舶動態(tài)監(jiān)管、自控數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)日志、班組信息管理、統(tǒng)計分析功能模塊一期已開發(fā)完成，先階段需要對統(tǒng)計分析內(nèi)容進行優(yōu)化完善;增加HSE安全管理、監(jiān)督考核、設備管理、物資管理、工作票管理、技術(shù)資料庫、通航預警、報表中心等功能模塊。

1.2.5水運物流

水運主要承擔大數(shù)量、長距離的運輸，是在干線運輸中起主力作用的運輸形式[8]。在內(nèi)河及沿海，水運也常作為小型運輸工具使用，擔任補充及銜接大批量干線運輸?shù)娜蝿誟9]。通過物流管理的基本原理和科學方法，對物流活動進行計劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)、控制和監(jiān)督，使各項物流活動實現(xiàn)最佳的協(xié)調(diào)與配合，以降低物流成本，提高物流效率和經(jīng)濟效益[10]。水運物流旨在通過對港口、碼頭、裝卸、倉儲、航道資源、物流企業(yè)、貨主、監(jiān)管部門、集裝箱運輸?shù)葘ω浳镞M行跟蹤，為管理部門提供貨物流向、運輸時間、運輸載體、物流費用的整體數(shù)據(jù)分析報告。

1.2.6圖檔中心

圖檔中心作為本公司基礎數(shù)據(jù)的管理中心，提供工程各種相關檔案、資料、技術(shù)手冊的管理，涵蓋設計、施工、運維等環(huán)節(jié)的圖文報表、技術(shù)指標、參數(shù)信息、影音文件等內(nèi)容，可以各種格式存儲，提供.pdf、.jpeg格式的在線瀏覽。圖檔中心資料均為電子資料，管理員根據(jù)圖檔分類，選擇批量上傳或單獨上傳，對資料的編號、名稱、所屬工程信息、類別、保密級別、歸檔時間等相關信息進行描述，上傳電子資料。

1.2.7行政辦公

行政辦公子系統(tǒng)包含個人辦公、公文管理、信息采編、會議管理、流程審批、督查督辦、建議提案、知識文檔、綜合事務等多功能，員工、領導等公司人員都需要通過行政辦公處理日常行政事務，隨著行政辦公系統(tǒng)的上線，提升了公司行政處理效率，但隨著公司發(fā)展、公司制度的改革，部分流程、功能已經(jīng)不能完全滿足員工日常辦公需要，因此，需要對行政辦公系統(tǒng)的升級改造。智慧水運平臺集成行政辦公業(yè)務子系統(tǒng)，并通過技術(shù)手段將行政辦公以原子模式融入智慧水運平臺中，并實現(xiàn)兩個系統(tǒng)的無縫連接。

2 應用效果及存在的問題

2.1應用效果

自“數(shù)字船閘”省級調(diào)度運維平臺應用和推廣以來，逐步擴展形成了平臺門戶、綜合展示、智慧管養(yǎng)、營運管理、水運物流、圖檔中心、行政辦公等7個模塊，開發(fā)了系統(tǒng)管理、大屏展示等45 個業(yè)務系統(tǒng)，目前省內(nèi)10個船閘率先部署應用，系統(tǒng)覆蓋8個建設管理機構(gòu)。明顯提升了船閘管理能力和水平，在水運交通中發(fā)揮重要保障作用。

2.2存在的問題

信息化推廣應用工作取得了良好的成效，但也存在一些問題，如：思想認識不足，組織管理欠缺;當前工作習慣未能與信息化管理要求相適應;有些船戶數(shù)據(jù)不準確;過閘填報和審核不及時;船舶超高預警和違法事件報警處理不及時不規(guī)范等問題。針對以上問題，后續(xù)將通過定期發(fā)布平臺數(shù)據(jù)質(zhì)量報告，督促各船閘管理單位、船戶做好數(shù)據(jù)初始化、船舶信息填報和違法違規(guī)預警處理工作。

3 結(jié)語

本文在杭州三堡船閘集控調(diào)度中心的基礎上，提出了“數(shù)字船閘”省級調(diào)度運維平臺的建設思路和建設內(nèi)容，提出了面向船閘調(diào)度運維管理的8 大功能體系，并對體系建設內(nèi)容進行詳細描述，對平臺推廣情況、應用效果和存在問題進行了總結(jié)，未來將進一步研究“數(shù)字船閘”省級調(diào)度運維平臺2.0版，即基于BIM 技術(shù)的省級調(diào)度運維平臺，不斷集成新應用、新技術(shù)，為“數(shù)字船閘”的流程化、制度化、專業(yè)化、可視化打下更好的技術(shù)基礎，并將覆蓋范圍延伸到鄰省乃至全國范圍，實現(xiàn)船閘調(diào)度運維管理“一個架構(gòu)”、“一個數(shù)據(jù)庫”、“一個平臺”，助力我國船閘建設管理進入“一張圖”的新時代。

基金項目：智慧船閘運維管控平臺開發(fā)項目（HCY2019-04）。