白文濤

智慧港口

智慧港口是指充分結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、視頻監(jiān)控、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等智慧技術(shù)手段，提升港口的基礎(chǔ)設(shè)施和管理模式，實(shí)現(xiàn)港口的功能、技術(shù)和服務(wù)創(chuàng)新，并進(jìn)行透徹感知、廣泛連接、深度計(jì)算港口供應(yīng)鏈各核心的關(guān)鍵信息，實(shí)現(xiàn)港口供應(yīng)鏈上的各種資源和各個(gè)參與方之間無縫連接與協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)，從而對(duì)港口管理運(yùn)作做出智慧響應(yīng)，形成信息化、智能化、最優(yōu)化的現(xiàn)代港口。

“一帶一路”的戰(zhàn)略將給目前的智慧港口建設(shè)帶來新的機(jī)遇。首先港口的貨運(yùn)量的增加將對(duì)港口的服務(wù)能力提出更高的要求；第二是港口將從傳統(tǒng)業(yè)務(wù)向貿(mào)易加工保稅綜合物流服務(wù)轉(zhuǎn)型；第三港口運(yùn)營(yíng)管理能力要求不斷提高；港口之間運(yùn)營(yíng)合作量不斷增加。新時(shí)代下的戰(zhàn)略部署對(duì)港口的智能化建設(shè)提出來更高的要求，同時(shí)各個(gè)港口也在加快智慧港口的建設(shè)來迎接更大的挑戰(zhàn)。

目前我國(guó)智慧港口分布呈現(xiàn)東部鋪開，中部延伸的特點(diǎn)，當(dāng)前環(huán)渤海、長(zhǎng)三角以及珠三角地區(qū)重點(diǎn)港口陸續(xù)開始進(jìn)行智慧港口建設(shè)。沿江一帶的港口也開始尋求智慧化戰(zhàn)略提升。

智慧港口框架圖

智慧港口的安防系統(tǒng)需求

安防系統(tǒng)作為智慧港口的一部分，在港口日常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中起著舉足輕重的作用。近年來在港口安防系統(tǒng)建設(shè)中除了常規(guī)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和防盜報(bào)警系統(tǒng)之外，還提出來以下功能要求：進(jìn)出港口的車輛實(shí)現(xiàn)智能抓拍和識(shí)別，實(shí)施軌跡分析，能掌握車輛的定位信息和所屬物流單位；集裝箱號(hào)碼的識(shí)別和運(yùn)輸?shù)呢浳镄再|(zhì)識(shí)別；實(shí)現(xiàn)進(jìn)出港車輛的駕乘人員識(shí)別；危險(xiǎn)品場(chǎng)所的防爆等級(jí)要求；生產(chǎn)管理的智能安全分析，如：火災(zāi)分析、煙霧分析、禁區(qū)報(bào)警等功能需求。所有的功能需求在云計(jì)算和云存儲(chǔ)基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)協(xié)同作業(yè)，滿足各個(gè)職能部門的管理需求，實(shí)現(xiàn)安防系統(tǒng)價(jià)值的最大化。

智慧港口的安防系統(tǒng)應(yīng)用

針對(duì)港口的安防系統(tǒng)建設(shè)，它涉及到視頻監(jiān)控系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)、智能識(shí)別系統(tǒng)、集裝箱安全管理系統(tǒng)、智能分析系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，這些系統(tǒng)技術(shù)的結(jié)合構(gòu)建了新時(shí)代港口安防系統(tǒng)。如圖所示：

港口的視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括園區(qū)監(jiān)控、碼頭監(jiān)控和堆場(chǎng)監(jiān)控，港口監(jiān)控首先必須滿足全天候的需求，由于海邊( 或江邊) 多霧、潮汐、臺(tái)風(fēng)等特殊地理?xiàng)l件，由此應(yīng)用在港口的監(jiān)控前端設(shè)備都要具備透霧、防浪涌等功能；其次，在港口項(xiàng)目中所有前端設(shè)備都要考慮到良好的防水、抗腐蝕和抗強(qiáng)風(fēng)；另外，由于港口一般的范圍都比較寬廣，選擇合適的物理鏈路可以降低后期的運(yùn)維，遠(yuǎn)距離的監(jiān)控點(diǎn)采用光纖連接，選擇支持光口的前端攝像機(jī)，避免光電轉(zhuǎn)換設(shè)備帶來的故障節(jié)點(diǎn)。

港口的智能交通系統(tǒng)將視頻監(jiān)控非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)變成結(jié)構(gòu)化，以機(jī)動(dòng)車圖片抓拍、車輛號(hào)牌識(shí)別、車輛速度檢測(cè)、布控比對(duì)報(bào)警、查報(bào)站出警攔截為主要目的的卡口系統(tǒng)在港口治安及交通管理過程中發(fā)揮了重要的作用。 在港口區(qū)域集裝箱車輛是非常多的，對(duì)車牌識(shí)別、智能對(duì)比和集裝箱安全管理至關(guān)重要。

該系統(tǒng)的前端抓拍單元可以記錄下車輛的車牌信息、車身顏色、通過時(shí)間、通過地點(diǎn)，在系統(tǒng)當(dāng)中可以還原車輛的行車軌跡，對(duì)車輛實(shí)現(xiàn)時(shí)間和空間上的跟蹤，同時(shí)根據(jù)車牌信息管理該車所屬的物流公司；還可以清晰的記錄駕駛員和副駕駛?cè)藛T的面目特征，跟相關(guān)部門系統(tǒng)中得黑名單人員進(jìn)行對(duì)比識(shí)別，一旦出現(xiàn)黑名單人員系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，港口相關(guān)部門可以根據(jù)報(bào)警信息關(guān)聯(lián)車輛信息，對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)施布控和跟蹤，極大的提高相關(guān)部門的辦案效率。

港口的集裝箱安全管理越來越被重視，集裝箱從船上卸下、裝車、運(yùn)輸再到堆場(chǎng)，整個(gè)過程的監(jiān)控和跟蹤，都有利于集裝箱的安全管理。RFID 射頻識(shí)別系統(tǒng)基于“對(duì)象的管理”構(gòu)建綜合監(jiān)控系統(tǒng)，主要用于人員、車輛及其他需管理對(duì)象。通過真實(shí)有效的即時(shí)數(shù)據(jù)將管理目標(biāo)與管理單元有機(jī)的組合起來，使各類對(duì)象被納入有效的管理與掌控之中。對(duì)重要信息對(duì)象標(biāo)注RFID 標(biāo)簽使其成為目標(biāo)，并將目標(biāo)數(shù)據(jù)入庫(kù)（數(shù)據(jù)庫(kù)），使其成為RFID 目標(biāo)識(shí)別安全管理系統(tǒng)可以識(shí)別的目標(biāo)，并在不同的管理單元和監(jiān)控點(diǎn)部署RFID 目標(biāo)識(shí)別安全管理系統(tǒng)中的目標(biāo)識(shí)別和數(shù)據(jù)讀取設(shè)備——RFID 讀寫器，對(duì)進(jìn)入天線覆蓋范圍內(nèi)的目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀?。〝?shù)據(jù)采集平臺(tái)）；通過有無線網(wǎng)絡(luò)（數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)）將數(shù)據(jù)傳輸給管理服務(wù)器；根據(jù)模塊配置，對(duì)目標(biāo)行為予以響應(yīng)。實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛、集裝箱的安全、有效管理。我們利用RFID 的技術(shù)在集裝箱的安全管理上，每個(gè)RFIF 識(shí)別卡錄入關(guān)于集裝箱的重要信息：

有了這些信息，當(dāng)集裝箱經(jīng)過射頻天線后都會(huì)讀取RFID 卡的信息，了解集裝箱的具體信息，同時(shí)會(huì)聯(lián)動(dòng)監(jiān)控?cái)z像機(jī)錄像，記錄集裝箱的運(yùn)輸過程。同時(shí)平臺(tái)可對(duì)配備RFID 卡的集裝箱進(jìn)行軌跡查詢，系統(tǒng)將以時(shí)間排序在監(jiān)控終端地圖上顯示集裝箱的行進(jìn)軌跡。

智能分析也是近年安防行業(yè)炙手可熱的詞語(yǔ)，在港口的安防系統(tǒng)建設(shè)中智能分析至關(guān)重要，特別是經(jīng)歷了天津港危險(xiǎn)品庫(kù)大爆炸事件后，監(jiān)控智能化又一次推到了安防系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)前沿，僅僅是越線、禁區(qū)、人流量統(tǒng)計(jì)、徘徊檢測(cè)、遺留物檢測(cè)等技術(shù)是無法滿足港口安防建設(shè)的需求，在港口的安防建設(shè)中，特別是在易燃易爆的危險(xiǎn)品堆場(chǎng)的環(huán)境，智能分析需要真正做到預(yù)警危害事件的發(fā)生，將人身財(cái)產(chǎn)安全的損失降到最低才是最終的追求。但是智能分析無法代替人，在項(xiàng)目的實(shí)施過程也遇到了問題，在港口這樣大的范圍中實(shí)現(xiàn)智能分析對(duì)技術(shù)的要求很高，超高的分辨率前端加上精準(zhǔn)的智能算法，方可將智能分析技術(shù)在港口安防系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。

智慧港口的安防系統(tǒng)發(fā)展

大數(shù)據(jù)
大數(shù)據(jù)是指無法在可承受的時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，它具備四大特點(diǎn)：1、數(shù)據(jù)體量巨大，從TB 躍升到PB，甚至EB，ZB；2、數(shù)據(jù)類型繁多，可包括各種過程數(shù)據(jù)，也可是各種數(shù)據(jù)源，類型可以結(jié)構(gòu)化，半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化，如文字，位置，圖片，傳感、日志等信息；3、商業(yè)價(jià)值高，數(shù)據(jù)的價(jià)值密度低，但經(jīng)過清洗，整合和建模分析，可形成高價(jià)值的商業(yè)業(yè)務(wù)；4、處理速度快，能滿足業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性要求。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用符合智慧港口的實(shí)戰(zhàn)需要，在將來一段時(shí)間內(nèi)，智慧港口的安防系統(tǒng)建設(shè)，大數(shù)據(jù)將是用戶、集成商和設(shè)備供應(yīng)商共同關(guān)注的話題。

物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展推動(dòng)了智能監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，如平安城市的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，是將原本各個(gè)區(qū)域和單體分散的監(jiān)控資源整合成一個(gè)地域范圍的—體化監(jiān)控資源，然后再將城域的資源整合成一個(gè)廣域的資源。在物聯(lián)網(wǎng)的前提下，信息可以傳送和集中的價(jià)值并不僅僅是跨越空間距離獲取信息，更關(guān)鍵的是在這個(gè)基礎(chǔ)上可以擴(kuò)展各種各樣的智能分析應(yīng)用。這正是物聯(lián)網(wǎng)之于監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)的最大好處。當(dāng)然，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也對(duì)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)提出了更多的要求，它不僅要求智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供智能視頻分析技術(shù)，還對(duì)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)、視頻的傳輸技術(shù)以及前端設(shè)備提出了高要求。

GIS 可視化
基于GIS 的可視化安防管理實(shí)現(xiàn)了港口安防的全方位統(tǒng)一管理，增強(qiáng)用戶對(duì)于港口整體安防的管理能力，提升了防范工作效率，它可以結(jié)合GIS 地圖進(jìn)行實(shí)施定位及事件處理。選擇深厚的技術(shù)實(shí)力和先進(jìn)的軟件架構(gòu)，從根本上滿足了可視化安防管理平臺(tái)能夠提供超大規(guī)模的業(yè)務(wù)能力和綜合管理水平。

4G
對(duì)于港口移動(dòng)式監(jiān)控系統(tǒng)，4G 是最佳的傳輸方式。4G 無線監(jiān)控系統(tǒng)將最新的通信技術(shù)與安防產(chǎn)品結(jié)合在一起，將有效提升系統(tǒng)的使用價(jià)值，提升安全服務(wù)。今后隨著4G 技術(shù)的加快發(fā)展，基于4G 的安防發(fā)展方向主要有：首先是4G 網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)的降低將有效地降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總體成本，從而帶來無線監(jiān)控的下一次增長(zhǎng)高峰。其次4G 的速度已經(jīng)達(dá)到或接近現(xiàn)有的有線接入網(wǎng)，4G 接入與光纖接入相結(jié)合可以組成新一代視頻傳輸接入網(wǎng)，既高速又高效，這將給復(fù)雜環(huán)境的港口安防系統(tǒng)建設(shè)帶來福音，同時(shí)也能促進(jìn)安防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新發(fā)展。

對(duì)于我國(guó)智慧港口的發(fā)展而言，可以借助國(guó)家推出的“一帶一路”良好契機(jī)，通過結(jié)合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等高新科技手段，優(yōu)化提升港口的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)港口的功能創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和服務(wù)創(chuàng)新，使其真正具備“智慧”能力，已經(jīng)成為各港口提高自身競(jìng)爭(zhēng)力、抓住發(fā)展機(jī)遇的重要途徑，也是提升我國(guó)港口國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，為滿足國(guó)際經(jīng)濟(jì)交流與合作奠定必然的基礎(chǔ)。