基于物联网技术的港口安全信息化管理系统构建

毛育强

港口作为衔接水路运输与陆路运输的枢纽，在综合交通运输体系中占有重要地位。港口安全不仅关系到区域交通运输安全，而且关系到国家经济安全。随着物联网技术的蓬勃兴起和迅猛发展，基于物联网技术的智慧港口建设日益受到港口企业重视，其应用领域也逐步从港口运营管理向港口安全管理延伸。本文针对当前港口安全管理工作存在的问题，结合物联网技术在港口安全管理领域的应用现状，提出构建基于物联网技术的港口安全信息化管理系统，以实现港口安全管理的智能化、精细化和便捷化。

1 物联网技术简介

物联网技术指通过各类信息传感设备并按照约定的通信协议将物体联入网络，从而实现物与物、物与人之间信息互通，进而实现对物体或过程智能化感知、识别、跟踪、管理的技术。物联网技术从本质上而言是基于信息载体，使所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络技术。物联网技术已广泛应用于农林、水利、电力、化工、矿山开采、建筑制造、交通运输、物流仓储、移动支付、军事、公共管理和居民服务等领域，并逐步形成智慧农业、智慧城市、智慧交通、智能家居、智能电网、智能物流、数字健康、工业自动化网络和可穿戴设备等新兴产业。

物联网按服务对象不同分为私有物联网、公有物联网、社区物联网和混合物联网：私有物联网向单一机构提供服务;公有物联网向公众或大规模用户提供服务;社区物联网向关联社区或机构提供服务;混合物联网则由以上多种物联网组成。物联网设备按数据传输能力和应用需求不同分为以下几类：（1）数据传输量较大且移动性要求较高的设备，例如物流机器人、无人机等;（2）数据传输量较大而移动性要求较低的设备，例如交通监控设备、安防监控设备等;（3）数据传输量较小而移动性要求较高的设备，例如车队定位管理设备、物流跟踪设备等;（4）数据传输量较小且移动性要求较低的设备，例如电力智能抄表设备等。

2 当前港口安全管理工作存在的问题

港口安全管理分为港口外部安全管理和港口内部安全管理：港口外部安全管理是基于港口属性而言的安全管理工作，涉及海关监管、边防检查、商品检验检疫等;港口内部安全管理是基于港口功能而言的安全管理工作，需要港口企业建立和执行安全生产标准化管理、职业健康卫生管理、环保管理、生产作业安全管控、道路交通管理、基础设施安全管理、网络通信安全管理等制度。本文主要讨论港口内部安全管理工作。

港口安全管理工作是确保港口正常运转的基础性和保障性工作，但在实践中，港口安全管理与港口生产管理之间一直存在衔接不畅的问题，主要表现为：第一，相当多的港口企业对安全管理工作不够重视，习惯于将多数资源分配给生产管理工作，导致港口安全管理工作与港口生产管理工作不平衡;第二，港口企业对安全管理工作缺乏全面认识，对港口设备设施的安全性关注不足，导致港口安全管理工作质量难以得到有效保证;第三，港口企业管理者在安全管理工作中未发挥应有作用，缺乏足够的行动力、执行力和处置力，导致执行者与管理者对港口安全管理工作的认识存在偏差，港口安全管理工作效率难以提升。[1]

3 物联网技术在港口安全管理领域的应用现状

宁波舟山港建设集装箱码头设备设施运维智能集控平台，初步实现对港口设备设施的信息化管理。易荣[2]提出将物联网技术应用于起重机设备检验检测，实现对起重机运行状态的实时检测和预警，以确保起重机安全、稳定、高效运行。车亚进[3]分析物联网在信息处理网络化、系统化、专业化方面的优势，认为基于物联网的信息采集和处理方式将成为港口信息处理的主流方式。王风丽等[4]针对传统石油化工码头安全管理方式存在的不足之处，提出石油化工码头安全管控一体化管理新理念，即采用计算机、网络、数据库、自动控制和接口通信等技术，以码头生產过程控制系统为基础，实现对码头生产管理、过程控制等信息的处理、分析、优化、整合、存储和发布，并构建覆盖码头生产管理和基础自动化的综合系统。周敬祥等[5]提出利用物联网、无线射频识别等技术，实现铁路和水路运输信息互联互通以及货物、车辆、船舶等信息共享，从而提升海铁联运效率，推动港口转型升级。

4 基于物联网技术的港口安全信息化管理系统构建

与采用传统管理手段的港口企业相比，采用信息化管理手段的港口企业在应急响应、管控覆盖、隐患追溯等方面均有显著优势。针对港口安全管理需求，结合物联网技术优势，构建基于物联网技术的港口安全信息化管理系统，有助于推动港口加速向智慧化方向迈进，提升港口安全管理与港口生产管理的互通性，实现港口转型升级和提质增效，增强港口竞争力。基于物联网技术的港口安全信息化管理系统可分为以下4个层级。

（1）感知监测层 感知监测层利用红外线感应、视频监控、无线射频识别等各种终端感知设备和技术全方位感知港口安全状态，并初步生成数据包。为了取得较好的感知监测效果，感知监测层使用的终端感知设备和技术应当满足覆盖广泛、布局科学、参数合理等要求。

（2）信息传输层 信息传输层利用光纤传输、窄带物联网、移动通信等技术构建立体式通信网络，将感知监测层生成的数据包发送至后台数据处理中心，并将后台控制信息发送至终端设备。信息传输层根据不同的数据传输需求配置相应的网络频段，总体上应满足可靠性高、丢包率低、接入性好、冗余合理、防攻击能力强等要求。

（3）信息处理层 信息处理层通过信息传输层接收感知监测层生成的设备设施、人员、场地等数据，运用大数据技术对数据进行分类和分析，并以直观化形式展示数据成果，便于管理者使用和操作。

（4）管控应用层 管控应用层根据港口安全管理需求，运用相应的算法模型，结合地理信息系统定位、人工智能、图像识别、虚拟现实等现代智能技术，为港口企业管理者提供港口安全管控一体化应用系统和技术支持，实现港口安全管理智能化。

5 结束语

港口安全管理工作是港口正常生产运行的重要保障。构建基于物联网的港口安全信息化管理系统，有助于提升港口企业安全管理能力，实现全方位、多角度的港口安全管控，从而在促进生产增效的同时确保人员和设备设施安全，护航港口企业健康发展。

参考文献：

[1] 王强. 港口生产安全管理存在的主要问题与对策分析[J]. 船舶物资与市场，2019（5）：66.

[2] 易荣. 起重机检验检测中物联网技术应用[J]. 工艺与设备，2017（48）：237-238.

[3] 车亚进. 基于物联网技术的港口信息平台建设[J]. 电子测试，2018（6）：126-127.

[4] 王风丽，孙莹，李德勇，等. 石油化工码头安全管控一体化[J]. 港口科技，2019（8）：37-39.

[5] 周敬祥，王豫炜. 海铁联运物联网技术对港口转型升级改造的作用[J]. 水运工程，2016（10）：182-185.

（编辑：张敏 收稿日期：2020-10-15）