青岛港设备智能管控平台

张建东

（青岛港国际股份有限公司安技部，山东 青岛 266011）

为贯彻落实《交通运输信息化“十三五”发展规划》及青岛港智慧港口建设的要求，发挥信息化在港口设备管理方面的引领和支撑作用，提升和保障设备的技术、安全性能，青岛港集团开发建设了港口设备智能管控平台。通过该平台的建设，实现了港口设备的技术档案更加健全性能更好保障安全性更好掌控的目标。

1 技术架构

青岛港设备智能管控平台技术架构分为技术层、数据层、服务层和应用层等4个层次，由数据及业务标准规范、设备管理标准化流程、硬件和运行维护保障系统提供整体支撑。青岛港设备智能化管理平台总体技术架构见图1。

图1 青岛港设备智能管控平台总体技术架构

（1）技术层。技术层是青岛港设备智能管控平台的理论基础，关键技术包括大数据技术、物联网技术、系统集成技术、地理信息技术及SOA(Service-Oriented Architecture：面向服务的架构)技术。

（2）数据层。数据层是平台的信息集散和传输中心，主要由阿里云的数据中心和宽带网络组成，在既有的内部通信系统和外部通信系统的基础上，采用防火墙、入侵检测系统和病毒防治系统等手段来保证信息的传输安全。

（3）服务层。服务层提供通用的数据接口给调用者使用，无须关注架构或底层所发生的变化，通过与数据层的衔接，提供相应的服务，数据层以服务的形式对外开放。

（4）应用层。运用技术层的技术方法，利用服务层提供的各种接口信息，为青岛港设备管理的各级管理人员提供录入、查询、统计、分析的功能和结果，为设备智能管理提供统一的平台，提供决策智能支持。

2 设计思想

该平台系统分为PC端和移动App（Application：应用程序）两部分。PC端设计基于工业互联网平台架构实现。系统软件体系结构设计支持大数据量的扩展，能够适应业务的不断发展和用户规模的扩大，并具有较强的灵活性、可操作性和可扩展性。B/S模式统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化系统的开发、维护和使用。移动App端主要实现设备日常管用养修等工作的实施和接收预警信息等。

系统设计遵循统一的设备编码，数据融合、统计等操作处理以单元设备为基础，各种数据都必须叠合到设备框架中进行信息加工、衍生等处理和显示输出，并借助地理信息系统，实现图文一体化显示，主要包括设备状态信息、维保信息、安全信息、视频信息、能耗信息和统计分析等，让设备管理全程透明化、可视化、可追溯。

图2 系统功能模块

3 功能设计

平台包括设备精细化管理子系统、设备安全状态远程监控子系统、设备视频监控子系统和设备能耗材料管理子系统等4个子系统和1个后台用户管理模块。系统功能模块见图2。

3.1 设备精细化管理子系统

设备精细化管理子系统是对各单位设备的管、用、养、修进行管理，围绕人的“行为管理”，突出层级清晰、任务明确、分级响应、绩效评定，实现设备管、用、养、修的系统化、流程化、实时化和标准化，做到设备管理人员行为的履职留印，设备的维保留痕。其主要功能有：

（1）流程管理。实现各项设备管理工作的流程化管理，流程设定的内容涵盖工作的计划、实施、验收、评价、改进整个环节，流程设置具有扩展性。

（2）计划管理。系统能够结合设备巡检标准、设备保养标准、设备润滑标准，自动生成操作人员的每日、每周、每月、每季等技术巡检计划、设备保养、润滑等周期性工作计划。日常维修计划、保养计划、检查计划、整改计划等在系统进行手动录入，亦可来自智能终端发现问题的自动转入，也可由系统通过获取外部数据直接批量导入，同时也能够根据系统中的流程设置，定期将计划自动推送到相关责任人的后台或终端。所有维保巡检实施的关键环节，都需要利用移动App的拍照功能，进行拍照上传留痕。

（3）资产台账。设备全生命周期管理包括：设备的变动、新增、报废与更换部件等。

（4）故障管理。建立故障编码和设备部位分类，根据设备的重点部位，自动生成设备故障树。

（5）统计分析。能够对设备的完好率、故障率、利用率、能源消耗等进行大数据分析，形成相应的报表输出，报表可自由组合，KPI分析要图文并茂。

3.2 设备安全状态远程监控子系统

设备安全状态远程监控子系统是基于设备本质安全理论，通过采用传感技术、物联网技术和大数据分析等手段，对港口中后期的大型设备进行钢结构应力检测、重要机构运行状态检测和电气火灾自动消防预警检测，实现设备的状态在线监控、故障诊断预警。

该系统能够实时在线监测设备重点部位的温度、电流、振动、应力变化等监测信息并进行大数据分析，形成设备重点部位的日、周、月的运行状态趋势线，并预判变化趋势，形成预警信息，为设备的预控管理提供可靠的数据支撑，保障设备本质安全。

3.3 设备视频监控子系统

该系统分为两部分：

（1）大型设备重点安全区域视频监控。主要是在大型设备卷筒及旋转区域加装视频监控系统，设置越界监测功能，实现对重点部位图像的智能分析和越界报警等功能，同时结合大机动作，实现设备视频监控智能显示。

（2）设备使用过程中操作人员的行为监控。在港口大型设备及流动机械上安装人员行为识别设备，实现了对大型设备操作人员工作状态的监控、对流动机械超速和驾驶员疲劳驾驶的监控，实时为操作人员预警。

管理人员通过后台访问本系统，对设备及人员的状态可以实时查看，对设备的重点安全部位、操作人员的工作状态、流动机械的超速和司机的驾驶行为进行过程管理，实现安全隐患查纠、安全管理、及时补位。

3.4 设备能耗及材料管理子系统

系统利用远程抄表技术对设备能耗进行远程采集，为设备运行分析提供能耗数据。同时能够对设备材料消耗、库存管理、维修费用等进行管理分析，为公司合理掌控材料消耗及库存提供数据支持。

4 结语

青岛港设备智能管控平台是基于先进的网络信息处理技术，实现设备维保巡检、运行监控、数据采集分析、智能预警、运行管控等功能的一体化管理平台，帮助设备管理各级人员实现设备的闭环管理，推动设备最大化的发挥效能和保障安全。