打造港口綠色低碳智能化碼頭

打造港口綠色低碳智能化碼頭—碼頭智能閘口建設(shè)［摘要］:為打造港口綠色低碳智能化碼頭，某集裝箱碼頭有限公司借鑒其他港口智能閘口的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，分析自身的實(shí)際情況，提出了智能閘口的設(shè)計(jì)方案，方案以碼頭原有的EDI信息交換平臺(tái)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了信息交換框架，重新修正了閘口的主要作業(yè)流程，并采用自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集、識(shí)別技術(shù)和工業(yè)控制技術(shù)，將傳統(tǒng)的閘口改造成為智能化的無人閘口，以達(dá)到提高閘口通過能力的目的。關(guān)鍵詞：綠色，低碳，自動(dòng)化，智能，閘口。智能閘口概述集裝箱檢查橋（簡(jiǎn)稱閘口）是集裝箱碼頭堆場(chǎng)的出入口，進(jìn)出碼頭的集裝箱在此進(jìn)行立體檢查和交接而得名，實(shí)質(zhì)上是區(qū)別內(nèi)外責(zé)任的分界點(diǎn)。在傳統(tǒng)的閘口作業(yè)過程中，閘口文員的工作內(nèi)容分為核對(duì)單據(jù)和系統(tǒng)錄入兩部分：集港時(shí)，審核出口集裝箱的裝箱單、設(shè)備交接單等單據(jù)，并將相關(guān)信息輸入電腦；提箱時(shí)，審核提箱憑證、設(shè)備交接單、提貨單等單據(jù)。閘口文員以高效的服務(wù)不斷提高閘口通過能力和辦事效率，縮短車輛過閘時(shí)間；然而，由于上述業(yè)務(wù)流程的限制，人工處理效率提升到一定程度后必然出現(xiàn)瓶頸。為進(jìn)一步提高進(jìn)出閘口的效率，智能閘口技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。集裝箱碼頭智能閘口應(yīng)用多種成熟的技術(shù)，包括傳感技術(shù)、光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、自動(dòng)稱重技術(shù)等，與碼頭業(yè)務(wù)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，完成對(duì)車號(hào)、箱號(hào)、箱重、殘損等相關(guān)信息的采集，并自動(dòng)進(jìn)行業(yè)務(wù)信息比對(duì)，實(shí)現(xiàn)閘口的自動(dòng)化控制，從而大大減少現(xiàn)場(chǎng)人員投入，提高碼頭作業(yè)效率。建設(shè)背景繼東北老工業(yè)基地振興、遼寧沿海經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)后，沈陽經(jīng)濟(jì)區(qū)經(jīng)濟(jì)區(qū)上升為國(guó)家戰(zhàn)略，區(qū)域內(nèi)城市間的合作與聯(lián)系越來越緊密，城市功能和城市資源共享將是必然趨勢(shì)。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，港口生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，集裝箱吞吐量的增長(zhǎng)速度尤為驚人。集裝箱貨物對(duì)港口發(fā)展的影響愈發(fā)顯著。集裝箱貨運(yùn)量的急速增長(zhǎng)，作為營(yíng)口港旗下的新世紀(jì)集裝箱碼頭有限公司的壓力也相應(yīng)增加，然而傳統(tǒng)的閘口作業(yè)效率低下、錯(cuò)誤率高，使得傳統(tǒng)閘口的通過能力作為集裝箱碼頭作業(yè)的瓶勁問題日益突出因此提高碼頭閘口的通過能力已成為新世紀(jì)集裝箱碼頭有限公司迫切需要解決的問題。近年來EDI技術(shù)的進(jìn)一步推廣使用，傳感技術(shù)、光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、自動(dòng)稱重技術(shù)等，及其他相關(guān)技術(shù)的成熟和應(yīng)用成本的降低，促使新世紀(jì)集裝箱碼頭有

限公司著力于將傳統(tǒng)的閘口改造成為基于以上技術(shù)的智能閘口，并在實(shí)際的應(yīng)用中大大改善了碼頭閘口的通過能力。項(xiàng)目研究與實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)首先，根據(jù)具體需求設(shè)計(jì)智能閘口系統(tǒng)的總體方案。該系統(tǒng)為碼頭內(nèi)部使用的管理系統(tǒng)，需要與業(yè)務(wù)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，主要運(yùn)行于碼頭的局域網(wǎng)上。本系統(tǒng)根據(jù)使用功能的不同，大體分為5個(gè)子系統(tǒng)：前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、集控中心系統(tǒng)、業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)、驗(yàn)殘系統(tǒng)、緩沖區(qū)管理系統(tǒng)。主要系統(tǒng)和設(shè)備的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要功能驗(yàn)殘系統(tǒng)、緩沖區(qū)管理系統(tǒng)。主要系統(tǒng)和設(shè)備的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（1）前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)負(fù)責(zé)閘口的設(shè)備控制和數(shù)據(jù)采集。系統(tǒng)提供友好的人機(jī)交互界面，利用輸入輸出設(shè)備完成基本信息的錄入和處理結(jié)果的輸出；系統(tǒng)配備對(duì)講設(shè)備，異常情況下可以與集控中心系統(tǒng)進(jìn)行語音交互。（2）集控中心系統(tǒng)配備固定崗位人員集中監(jiān)控各閘口的業(yè)務(wù)處理過程，發(fā)生異常情況時(shí)可以人工介入進(jìn)行數(shù)據(jù)的采補(bǔ)、核對(duì)、校正，必要時(shí)可以遠(yuǎn)程控制前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行軟復(fù)位。（3）業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)接收各閘口終端發(fā)送的業(yè)務(wù)請(qǐng)求數(shù)據(jù)包，采用“先進(jìn)先出”的排隊(duì)機(jī)制集中處理業(yè)務(wù)請(qǐng)求，并將處理結(jié)果反饋給各閘口終端。如果集裝箱不符合入場(chǎng)作業(yè)條件，系統(tǒng)將生成緩沖區(qū)任務(wù)，交由緩沖區(qū)管理系統(tǒng)處理。（4）驗(yàn)殘系統(tǒng)視頻監(jiān)控各閘口箱體的各面，供操作員檢測(cè)箱體殘損情況，并將確認(rèn)結(jié)果發(fā)送至前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。（5）緩沖區(qū)管理系統(tǒng)集成人工閘口的進(jìn)箱提箱功能，結(jié)合前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，配備專職人員負(fù)責(zé)處理問題箱的進(jìn)出場(chǎng)業(yè)務(wù)，以及智能閘口無法處理的其他特殊業(yè)務(wù)。系統(tǒng)工作流程（1）集港流程車輛到達(dá)閘口停穩(wěn)后，司機(jī)在人機(jī)交互界面按確認(rèn)”鍵,系統(tǒng)即進(jìn)入工作狀態(tài)，前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過紅外攝像頭完成對(duì)車牌照、箱號(hào)、箱體的抓拍，為車號(hào)、箱號(hào)識(shí)別程序和驗(yàn)殘程序提供基礎(chǔ)圖片數(shù)據(jù)。車號(hào)、箱號(hào)識(shí)別相關(guān)設(shè)備和程序?qū)⒆R(shí)別數(shù)據(jù)打包并發(fā)送給前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；驗(yàn)殘圖片抓拍設(shè)備將相關(guān)圖片合并處理后發(fā)送給驗(yàn)殘系統(tǒng)進(jìn)行展示，驗(yàn)殘人員確定殘損信息后再由驗(yàn)殘系統(tǒng)反饋給前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。地磅采集箱重信息發(fā)送給前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。若以上信息均無誤，則系統(tǒng)進(jìn)入下一流程。前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將相關(guān)信息發(fā)送給業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)，由業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的合法性校驗(yàn)，若無問題則自動(dòng)生成相關(guān)場(chǎng)位，顯示屏提示“請(qǐng)取票進(jìn)門”，同時(shí)檔桿抬起，車輛進(jìn)入堆場(chǎng)，車輛離開后，檔桿落下，進(jìn)入下一個(gè)處理循環(huán)，等待車輛到達(dá)。整個(gè)過程中前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的狀態(tài)實(shí)時(shí)傳送至集控中心系統(tǒng)，便于管理人員及時(shí)了解各種信息，對(duì)特殊情況進(jìn)行干預(yù)和處理。提箱流程車到達(dá)閘口后，前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過紅外攝像頭完成對(duì)車牌照的抓拍，為車號(hào)識(shí)別程序提供基礎(chǔ)圖片數(shù)據(jù)。車號(hào)識(shí)別相關(guān)設(shè)備和程序?qū)⒆R(shí)別數(shù)據(jù)打包并發(fā)送給前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；系統(tǒng)司機(jī)在人機(jī)交互界面輸入營(yíng)業(yè)大廳提供的提箱計(jì)劃號(hào)。系統(tǒng)將請(qǐng)求數(shù)據(jù)打包發(fā)送給業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一處理，若無問題則自動(dòng)生成相關(guān)場(chǎng)位，顯示屏提示“請(qǐng)取票進(jìn)門”，同時(shí)檔桿抬起，車輛進(jìn)入堆場(chǎng)，車輛離開后檔桿落下，進(jìn)入下一處理循環(huán)，等待車輛到達(dá)。其他流程系統(tǒng)校驗(yàn)包括諸多信息，比如：箱體是否殘損，箱號(hào)是否合法，拖車是否有效，箱體是否為危險(xiǎn)品箱、冷藏箱等特殊箱型，箱體是否超重等。凡屬于上述情況或存在其他問題的，由集控中心人員控制打印緩沖區(qū)小票，車輛