基于计算机技术构建智慧港口管理系统的分析

何淑华 丁辉

摘要 为提升港口运营效率，向客户提供高质量的服务，打造港口的自身核心竞争力，文章论述了智慧港口管理系统的概念，提出了运用物联网和大数据技术，开发智慧港口管理系统，并总结了该智慧港口管理系统方案的设计要点及港口智慧化转型的重大意义。

关键词 智慧港口项目；物联网技术；大数据技术；管理信息系统

中图分类号 TP391.44文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）10-0001-03

0 引言

港口是推动全球经贸发展的重要动力，传统的港口管理模式已经跟不上互联网时代的发展，各种先进网络智能技术无法匹配使用，因此必须彻底变革港口管理模式。全球范围内，各大知名港口为适应时代发展需要，都在积极以变革求生存、谋发展，采用人工智能、大数据技术增强自身竞争力，由传统港口转变为智慧化港口，是今后港口发展的主要趨势[1-3]。通过建设智慧化港口，有助于全面提升港口的自动化、智能化及信息化水平，充分提高资源利用效率，并将各企业连接起来，提升行业的整体竞争优势，实现全面发展。

1 智慧港口管理系统的概念

建设智慧化港口，最重要的是要设计并应用智慧港口管理系统[4]。港口企业是建设该系统的主导者，利用各种软件系统和硬件设备，借助于物联网、大数据等技术，广泛收集各种信息，进行加工、输送和存储后，定期开展更新及维护活动。

智慧港口信息管理系统应具备的条件：

（1）使用先进的物联网及大数据技术，且具有较高的实用价值，确保港口及各产业的需求得到满足，科学设置系统功能，提升可操作性，赋予更强大和更实用的功能，引进新技术以提高系统工作效率。

（2）应具有良好的可扩展性，便于后期维护，实行统一设计、分阶段建设，以提高系统接口的灵活性，在符合预算要求的基础上，对业务发展方向有准确的把握，并有效满足各项业务发展需求。

（3）应确保港口高速运转的需求，能充分满足各个时间段的业务需求。

2 智慧港口管理系统方案设计

2.1 智慧港口管理系统的基本框架构建

设计并应用智慧港口管理信息系统，其最终目的是适应生产和满足客户实际需求[5]。该系统通过生产经营、智慧管理及智慧服务三个功能模块，构建完整的“四位一体”内容框架。该系统的框架内容如图1所示。

2.2 物流供应链服务云平台设计

建设物流供应链服务云平台，其内容较多，且具有较高难度，需要匹配物联网体系的应用层面。该平台包含内网和外网，由权限管理模块实现两者之间的信息交流共享。图2表示系统框架及系统功能。

港口管理、生产及业务部门会使用系统内网，使用平台收集并处理各项信息，便于港口管理者做出科学的生产决策。设计物流链的用户会使用系统外网，用户登录港口客户端，可及时了解到货物的存放状态及供应信息。

2.3 智能码头平台设计

国家积极倡导减碳增效，为实现该目标，港口企业应缩减货物运输费用，通过打造物流供应链服务云平台系统，提升港口的安全性和便利性，提高工作效率，降低各项能耗，综合运用物联网和人工智能技术，建设智能码头平台[6-7]。根据港口的实际运营需要，该平台主要分为四部分，涉及智能调度、码头作业、安全监管与应急、生产调度等方面。其整体框架内容如图3所示。

（1）港区智能调度系统：该系统涵盖了手续办理、货物调度、港区生产等内容，管理人员运用中控台、可视化监控系统等，可进行远程调度，对各类车辆实现动态化监测，实时监控关键作业环节，及时了解库场动态信息，从而全面提升港口管理的安全水平。

（2）码头智能化作业系统：该系统的各功能模块主要有货物进出管理、库存管理、船只泊位、货物数据信息统计等，采用各种新技术及配套设备，实现自动化生产作业，管理人员及时全面掌握作业信息。此外，采用定位技术、大数据等设计出智能闸口管理系统，从而快速、全面、准确地掌握闸口、货物运输等信息，共享人、车、物等所有信息。

（3）港口安全监管及应急指挥系统：高度重视港口安全管理工作，做好安全预防、准备工作，出现安全问题，应快速响应，及时解决。该系统的功能主要有安全培训、现场巡查、危险源识别检测及突发事故应急处理等，有助于提升港口作业效率，为港口的安全作业保驾护航[8]。

（4）生产调度指挥中心：升级改造调度指挥系统，将各项功能整合起来，打造涵盖总部、现场及下属单位的三级联合调度系统。

2.4 大数据客户服务平台设计

智慧港口管理信息系统的主要构成是大数据客户服务平台，该平台可收集和分析各项数据，在转化后成为管理决策的重要参考。通过运用该平台，可有效评估管理决策内容，合理预测作业，科学规划作业用时，在此基础上实现高效调度。此平台的设计结构如图4所示。

该平台采用了物联网、即时通信等技术，主要由各种监控设备构成。港口管理者运用该平台，能对港口运营作业信息有全面的掌握，便于做出科学决策。此外，客户可借助于该平台实时查询货物信息，交流共享各类业务信息，并快速办理各项业务。

2.5 云计算数据中心设计

云计算数据中心是智能港口的数据分析功能模块，设计该平台综合运用了云计算、云安全等先进技术，其主要功能是传输交换港口数据，确保系统稳定运行、提高系统的运算能力，为智慧港口管理系统的其他平台做好数据保障支撑[9]。

设计云计算数据中心，关键性工作是搭建云端骨干网络，使用各种性能高、容量大、成本低、性价比高的服务器设备，全力打造高性能的基础设施服务层和平台服务层。前者主要有各类硬件设备及相关技术构成，后者具有系统开发功能，确保管理系统的正常运转，而且能接入并监管应用平台。该中心的主要框架内容如图5所示。

图5 港口云计算数据中心框架

3 案例分析—以某港口为例

智慧港口项目的建成，对港口行业的整体发展具有重大意义。近年来，我国不断推行港口智慧化转型，且成效显著。港口企业广泛运用物联网、大数据等技术，打造各种系统平台，以提升供应链管理水平和港口经营管理效率[10]。为更好地服务于港口客户，通过广泛建设各类智能化基础设施，不断满足各种生产需求，确保客户的各项需求得到充分满足。某港口于2011年就已制订改革发展规划，将“智慧港口”作为重点发展目标，吸纳并应用物联网、大数据等先进技术，建设智慧管理系统，不断改革作业流程，提升作业效率，推动港口的各功能模块实现可持续发展。传统港口管理存在内外互动较少、信息共享不畅、上下协作低效等问题，通过进行港口智慧化转型，上述问题得到有效解决，极大地提升了内部作业效率，提高了资源利用率，系统管理、生产运营以及客户服务水平明显提升，成为行业发展标杆。该港口持续推进智慧化转型，已取得显著成效，并具有巨大的现实意义，为其他港口企业的发展提供了借鉴。

（1）港口的智慧化转型能极大地推动实现高效运营。受限于各种因素，传统港口的用工量远超新型智慧港口，人均劳效低。传统港口实行智慧化转型的价值在于：①不断升级货物装卸流程，精简优化中间步骤，可有效降低人工成本；②通过运用智慧港口管理系统，实现三级协同调度，有利于提高货物装卸效率和减少物流耗时，作业效率得以明显提高。

（2）提升客户满意度是实现港口可持续发展的重要保障。借助客户服务系统，交易双方实现了低成本沟通，进行线上签约、货物过程监控等，客户可随时了解物流信息，有利于增强双方的互信互利，这对港口的可持续发展至关重要[11]。

（3）打造港口的核心竞争力，为港口的发展指明方向。现阶段，传统港口的管理水平较低，不能为客户提供高质量的服务，不利于港口实现可持续发展。建设智慧港口信息管理系统，可极大地提高经营管理水平及客户服务质量，有利于港口实现智慧化转型，全面提升核心竞争力。

4 结论

综上所述，传统港口要实现智慧化转型，需要長期持续投入大量的人、财、物资源，可由此长期获取高额回报。当前，国家大力倡导减碳增效、推进供给侧改革，这就为传统港口的智慧化转型提供了宝贵机遇。各港口企业应快速推进智慧化转型，引进物联网、大数据等技术，积极推进智慧港口建设，提升自身经营管理水平与客户服务质量，以实现高质量发展。

参考文献

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