港口数字一体化综合管控系统.pdf

引言随着信息化、网络化和数字化的快速发展，数字化建设已成为推动现代化建设的重要手段。数字一体化综合管控系统是承载工程建设和信息化建设的应用系统，不仅是数字化建设的重要基础设施，也是数字化转型的重要保障。工程建设和信息化建设是一个覆盖面非常广的领域，包括工程项目、信息化项目、物资、设备、能源、科技等方面的内容。数字一体化综合管控系统的建设就是在各个领域通过信息化手段，实现集团公司管理层面和基层操作层面的上下联动，集成贯通，达到信息的同步和一致，既满足管理层的管控需求，又加强操作层的规范化、标准化建设。通过信息化系统固化管理规范和业务流程，努力取得更多实质性、创新性、系统性标志成果，加快高质量发展。工程建设和信息化建设的管理由集团公司管理部门和基层公司操作部门分上、下两级执行。管理部门主要对整体的计划、审批、流程、结果进行监管，操作部门作为实际的执行部门完成各项任务并反馈结果。由于各基层公司的业态和管理模式有所不同，并且信息化系统建设程度也各不相同，所以管理部门较难进行统一监管。数字一体化综合管控系统以管理流程为核心，以信息系统建设为支撑，通过对各相关领域的深入挖掘，实现要素全覆盖、数据全贯通，以数据驱动决策，提升多部门协同操作能力，依托基础设施体系、数据资源体系、应用支撑体系，通过系统的建设来简化管理环节、优化管理流程、提高管理效率。1总体结构设计数字一体化综合管控系统总体框架初步设想为“四横四纵”八大体系。“四横”分别是全面覆盖业务领域的业务应用体系、共享共建的应用支撑体系、数据资源体系和基础设施体系。“四纵”分别是政策制度保障体系、标准规范体系、组织保障体系和网络安全体系。业务应用体系是数字一体化综合管控系统的核心，通过对工程建设和信息化建设业务领域的调研分析，设定前期规划、工程建设、设施设备、绿色节能、科技创新、物资管控等 6 个建设场景，可以通过不断的迭代升级，实现管理领域的拓展和制度流程的完善。数字一体化综合管控系统总体框架见图 1。港口数字一体化综合管控系统倪洁，吴晓崧，郑恺堃（宁波舟山港股份有限公司，浙江宁波315000）摘要：为实现港口企业管理层面和基层操作层面的上下联动、集成贯通，构建数字一体化综合管控系统，通过过程可视化、建设数字化、业务管理透明化，运用信息系统建设方法和大数据分析技术，提升全周期管理水平和关键资源统筹配置能力。数字一体化综合管控系统主要包括前期规划、工程建设、设施设备、绿色节能、科技创新、物资管控等 6 个方面。该系统为数字化建设管理提供更加全面、科学、高效的支持，为管控和风险的监测预警提供量化手段，为管理者提供决策支持，推进数字建设业务场景综合管理模式的创新和发展。关键词：大数据分析；数字一体化；监测预警；决策支持港口科技 智慧港口282主要内容数字一体化综合管控系统依托基础设施体系、数据资源体系、应用支撑体系，以一套纵向综合管理体系，围绕前期规划、工程建设、设施设备、绿色节能、科技创新、物资管控等 6 方面的业务需求，优化完善“四纵”管理制度体系，以一系列基础设施架构体系，充分打通数据资源体系，融合多场景应用。通过数字化手段重塑管理各要素，创新数字一体化综合管控系统，协同支撑数字建设改革工作，提高工程建设科学管理、高效管理、流程管理、阳光管理水平，实现全量、全要素的高效协同、实时反馈、智慧预警。2.1前期规划前期规划模块实现规划报批、事件记录、干预处理、复查闭环的全过程、全环节的数字化管理，通过叠加已竣工验收工程项目数据资源、生产业务数据资源、设施设备数据资源等，能够规范前期规划、工程建设管理标准体系。前期规划模块按照“V”字模型推进图，将各类工程项目按照种类、投资、规模、进度要求等进行任务定义，逐级拆解至任务项，进行系统分类，确定难度等级。前期规划模块从建立前期申报开始，对项目审批环节清单目录进行展示，按照项目规划的流程步骤，根据各个项目的特性，对项目流程节点进行对应筛选，形成树状结构流程图进行展示。同时，建立规划电子档案库，对政府批示的规划进行登记填报，上传相关电子文档供查阅。前期规划模块实现了跨部门、跨层级的数据汇集和共享，为项目前期领导小组提供决策和分析。2.2工程建设工程建设模块主要实现对工程项目的质量管理、进度管理、投资管理和安全管理。（1）质量控制管理。通过实时收集、分析施工过程各类质量参数，定期研判质量发展趋势；借助物联网技术，实现关键构配件全过程追溯及全生命周期管控；建立必要的预警工作机制，及时介入并纠正质量问题。通过打通质量控制环节全链路，实现对质量管理全流程的实时监控、分析、研判、预警、处置，达到管理过程全覆盖。图 1数字一体化综合管控系统总体框架入口移动门户企业门户业务应用体系前期规划工程建设设施设备绿色节能科技创新物资管控应用支撑体系应用中心项目中心模型中心智能中心地理信息中心数据资源体系数据服务平台规划数据库工程项目数据库设施设备数据库能源能耗数据库标准规范数据库基础设施体系用户中心监测系统GIS5G物联网政策制度体系标准规范体系组织保障体系网络安全体系港口科技 智慧港口29（2）进度控制管理。以年度重点工作任务为管理范围，以关键节点目标控制为主要抓手，通过进度数据的定期收集和汇总，准确研判进度情况，及时进行进度纠偏。加强重点项目管理，形成项目信息表，明确项目名称、项目代码、建设规模、总投资、项目类别、重点项目计划（计划）开完工日期等。同时，按照项目建设总体周期，填报分年度投资及形象计划和当年分月度投资及形象计划，实现重点项目建设可跟踪、可预警、可督查。通过数据积累，提炼影响进度推进的各类不利因素，总结对应处置措施，为今后的工程建设推进提供必要的数据和经验支撑。（3）投资控制管理。以项目概算为控制标准，重点抓好建设过程中进度款和变更款的支付管理，避免超概问题和违规支付问题的发生；实现费用的分级分类与平行审核，提升费用审核的时效性和准确性；借助大数据分析技术，对不同工程变更数据进行整合、归集、抽取、厘清，找出不同工程变更中存在的共性问题，供领导评判和决策，并为后续项目前期阶段优化提供依据。（4）安全控制管理。立足项目筹备、开工及实施等 3 个阶段，构建涵盖风险防控、隐患排查、特种人员管理、特种设备管理、应急管理、教育培训等的数字化工程建设安全管理体系。通过系统固化工程安全管理流程，加强风险评估管控、危大工程、特种人员、特种设备等工作的规范性和程序性，提升项目安全管理的合法合规性。2.3设施设备设施设备管理模块打通与生产安全管理、财务管理等之间的数据共享通道，提升多部门协同操作能力，推动集团公司和下级管理单位的设施设备两级管理流程，完成设施设备运行状态、作业信息、实际利用率、成本等指标的动态跟踪，实现设施设备“管、用、养、修”和报废转让等数字化全生命周期管理。设备设施管理的内容包括建立重点任务和重大项目月度申报制度，审查相关项目的申报材料，并围绕项目建设过程中的进度、问题和下一步计划进行实时反馈；通过对设施设备生产数据和各种报表的内容整理、格式规范、标准统一，推进设施设备生产和安全各相关数据的归集、梳理、分类、定级；建立资产处置预申报，在设施设备进行资产折旧前，预先对状态评估、闲置、调拨、封存、报废处置的全流程进行全方位的任务监督和技术评估，并为设施设备后续的维修、检测等项目审批提供有力依据；通过年度设备机损事故填报，实现对设施事故、设备机损和生产类停机事故上报、调查、分析和处理等环节的监管，同时增加钢丝绳、钢结构检查填报机制，提高风险防范意识，提升突发应急处置能力，确保作业环境安全。2.4绿色节能绿色节能模块对各下级管理单位用能情况、能源质量、能源单耗、重大能耗设备的能源利用情况等进行能耗统计、同环比分析、能源成本分析、用能预测、碳排放分析，实现能源使用全过程管理。绿色节能模块主要包括实时掌握各类作业设备的用能组成、综合能耗，强化统计分析；实现基层单位的能耗数据、碳排放量、单机能耗成本、单位能耗成本和区域能耗成本的跨场景、跨层级、跨区域动态展示，实现碳排放、能耗成本统计、对比、分析的闭环管理；建立绿色节能数据资源体系，通过在下级管理单位前端使用智能监测设备实现自动采集各类港口设备的用电量、油耗、气耗等各类能耗数据，实现数据一处采集，多处使用。2.5科技创新科技创新管理模块通过建立科技创新项目和创新要素等数字台账，打通科技创新与科研费用管理、创新应用成效等之间的数据通道，实现科技创新项目和创新应用的全过程、全周期、全要素、全体系管理。通过建立立项申请、项目实施情况、项目验收等 3 个步骤，实现对科技创新系统从申报通知、材料准备、内部自评、申报指导到成功申报的全过程闭环管理。强化对创新资源的动态掌控，加强创新数据的规范管理和开放共享，实现对内部创新系统的统筹管理、创新能力的有效整合和创新资源的综合利用。2.6物资管控物资管控模块实现物资管理目标统一、物资业务模式统一、物资数据信息统一。构建统购物资需求计划申报模块，完成统购物资计划的上报、审批、下发功能，实现物资采购过程跟踪管理；抽取各级下属单位库存实时数据，实现库存交易数据的集中展示；通过设置物资采港口科技 智慧港口30参照天津港北疆港区 C 段智能化集装箱码头零碳码头建设经验，天津港北疆港区 C 段智能化集装箱零碳码头安装 2 台单机容量为 4.5 MW 的风力发电机组，年平均发电量约 2 189.3 万 kW h。新海港风能替代方案利用琼州海峡的丰富风能，安装 2 台单机容量为 4.5 MW 的风力发电机组，建设 2 座分散式风能发电站，可以完全覆盖新海港综合客运枢纽的用电需求且有富余。对于富余电力，可以上网售电创造经济效益。5.2建设风能发电系统配套的制冰蓄冷系统新海港毗邻新海港综合交通枢纽（建筑面积11.78 万 m2）、海口国际免税城免税商业中心（建筑面积 28.9 万 m2）、火车轮渡南港客运站等大型公共建筑。在白天时段的暖通（空调）系统制冷用电是上述大型公共建筑的主要能耗，夜间则停止营业。按照海南省公共建筑节能设计标准规定，在执行分时电价、峰谷电价差较大的地区，通过技术经济比较，采用低谷电能够明显起到对电网“削峰填谷”并节省运行费用时，宜采用蓄能系统供冷。由于分散式风能发电是 24 h 发电的形式，非常适宜夜间就地制冷蓄能使用。因此，在新海港客运枢纽工程中建设防波堤风能发电站和制冰蓄能冷系统。在白天，风能发电站部分或全部发电并上网售电。制冰蓄能冷源系统在夜间利用盈余风电制冰蓄冷作为冷源，在高温时段提供给毗邻的大型公共建筑以供降温，大幅提高风能使用效率并获取经济效益。6结语新海港“碳中和”码头项目建设采取分布式光伏发电站方案或在新海港防波堤建设分散式风能发电站方案，或者 2 个技术方案相组合建设，采用EMC 模式委托第三方新能源公司投资建设和委托运营。以上方案建设的光伏电站和风能电站所生产的可再生能源都超过新海港综合客运枢纽的自用电电量，在投产第 1 年实现“碳中和”，实现零碳排放，新海港客运综合枢纽也将成为国内首个实现“碳中和”的客运枢纽。从提升服务质量和社会效应方面考虑，分布式光伏发电站方案是较佳的选择。新海港客运综合枢纽项目作为海南省重点工程项目，率先在设计建造中加入“碳中和”的概念，不仅体现城市生态环保的理念，推动项目能源利用升级，积极推进能源结构转型，积极减少碳排放，率先用实际行动实现“碳中和”，努力实现“打造世界一流的绿色港口”的目标。购成本曲线、库存金额曲线、领用消耗曲线等，实现全年度环比计算和各区域、各业务板块、各单位的成本数据同比计算，并进行物资成本的分析和预警。通过物资管控模块动态分析采购管理成本、库存金额、领用消耗，跟踪合同付款情况等，实现物资信息资源共享，物资全过程动态控制；能够更好地执行物资采购管理制度，更进一步增强采购透明度，提高采购监督的有效性和及时性。3展望数字一体化综合管控系统可以从 3 个方面进行持续建设。一是完善物资管理监督功能，设置采购价格偏离度分析、拆分采购预警、单一来源采购预警、集中突击采购预警等功能。针对采购业务流程中产生的异常数据，可以根据各时间段的监控数据进行汇总，实现对高价采购、拆分采购、集中突击采购、单一来源采购等违规行为的前置预警、过程管控、事后智能汇总分析研判，确保物资采购工作合规、合法、阳光透明，降低企业经营风险，提高采购质量。二是调整企业能源结构，形成绿色低碳的生产运营模式，加强低碳基础设施建设，加大低碳设备使用力度。通过数字化手段监控能源使用全过程管理，推进绿色技术应用创新，提升绿色科技水平，建成具有示范效应的低碳企业，创建能源能耗一体化绿色系统，构建清洁用能体系，健全碳达峰工作机制。三是构建集团资产管理体系，建立统一的资产管理标准，推进集团资产管理数字化。提升资产投资管控、运营配置、有效利用、规范处置管理能力，实现资产实物流、业务流、信息流、价值流融合高效运作。（上接第 27 页）港口科技 智慧港口31