物联网技术在智慧港口中的应用初探.pdf

2023 年 6 月物联网技术在智慧港口中的应用初探袁晓冬（华设设计集团股份有限公司，江苏 南京 210000）【摘要】在全球经济发展背景下袁应用物联网技术袁能够带动我国智慧港口经济迅速发展遥 基于此袁分析当前我国智慧港口发展中存在的问题袁并提出基于物联网技术构建智慧港口平台袁阐述物联网技术在智慧港口中的实际应用袁制定其优化发展措施袁以增强物联网技术在智慧港口中的应用效果袁旨在推进我国智慧港口的稳定发展遥【关键词】物联网技术曰智慧港口曰信息平台架设曰实际应用曰优化发展措施【中图分类号】U691【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2023）06-0007-030 引言智慧港口以物联网技术为基础，构建可实现信息化管理的智慧港口平台。智慧港口平台可结合港口物流链的实际情况，优化资源配置，提升智慧港口管理质量以及效率，最大限度降低物流成本，为智慧港口的稳定发展提供保障。1 智慧港口发展中存在问题1.1 物联网技术普及不到位虽然我国物联网技术飞速发展，但是物联网技术普及不到位，没有在智慧港口中得到全面应用，而只应用在码头设备中，智慧港口与物联网的融合应用效果较差。例如，在港口电动机械、变电所监控设备运行中物联网技术的应用效果较明显，但是在大型机械设备中物联网技术的作用得不到发挥。而造成这一问题的主要因素是智慧港口无线网络建设覆盖面小，没有无线网络的支撑无法应用物联网技术。因此，在未来发展中，要推进无线网络技术发展，扩大智慧港口无线网络覆盖面积，为物联网技术的应用奠定基础1。1.2 港口物流链与物联网技术的融合不够紧密虽然在我国智能化发展背景下，部分港口物流链通过物联网技术，运作效率得到一定提升，但是大部分港口物流链与物联网技术的连接不够紧密，依然采用半自动化的运作模式，不仅会增加港口物流运输的成本，还会降低其运输效率，不能满足智慧港口的发展要求。例如，在智慧港口集装箱闸口运输中，需要先识别身份标识号码（identity document,ID）卡，再通过人工计算来传输货物信息。又如，在智慧港口集装箱信息公开方面，也需要人工采集、处理、分析信息，人工干预的时间较长，与物联网技术的融合不够紧密，物流链智能化水平需要进一步提升2。1.3 专业人才匮乏为了增强物联网技术在智慧港口中的应用效果，需要充分发挥专业人才的优势，灵活应用物联网技术，推动智慧港口发展。但是，与发达国家相比，我国智慧港口专业技术人才缺口较大，相关的教学水平较低，人才培养效果较差，不能满足基于物联网技术的智慧港口发展需求。现阶段，我国大部分院校设有物联网工程、电子工程等学科，但是学生毕业后倾向于前往部分发达城市工作，这导致我国智慧港口发展不均衡，部分智慧港口缺乏专业技术人才。另外，物流管理人员对物联网技术的认识不足，信息技术水平有待提升。因此，技术人才、物流管理人才等专业人才匮乏，制约了智慧港口的发展。2 基于物联网技术构建智慧港口平台基于物联网技术构建智慧港口平台，能够有效提升智慧港口的运营质量以及效率，提升信息数据共享安全性，推动我国智慧港口智能化发展。为了满足业务发展的需求，将智慧港口平台分为数据采集层、数据传输层、数据处理层以及数据应用层。2.1 数据采集层数据采集层首先连接物联网港口终端设备，如射频识别（radio frequency identification,RFID）标签、二维码、摄像头、全球定位系统（global positioningsystem,GPS）设备、报警器等。其次通过物联网技术采集终端设备中的数据，详细了解港口泊位、交通设备、装卸情况等信息，并基于信息智能调控和智慧港口管理，加强地面管理、货物管理、水位高度管理、交通信设计与应用72023 年 6 月通设备管理，提高智能监控质量，以减轻智慧港口地面管理的压力。最后将采集的数据信息通过数据传输层送至数据处理层，完成数据的分析处理。2.2 数据传输层数据传输层以无线网络为基础，结合无线传感器设备、局域网络、互联网、交换机、路由器等设备，基于项目的实际情况构建完善的柱网，满足智慧港口信息数据传输的需求。2.3 数据处理层数据处理层是智慧港口平台的核心层，可以完成数据的整合、分析、处理等操作，为后续数据信息的应用提供支持。2.4 数据应用层在智慧港口平台中，数据应用层主要包括智慧操作系统和智慧信息管理系统。智慧操作系统根据港口的实际业务需求，构建智慧消防系统、智慧监控系统等，对货物的装卸、储存、运行等过程进行智能化跟踪监控，提升港口物流运输质量以及安全性。智慧信息管理系统主要负责管理智慧港口的信息以及业务。3 物联网技术在智慧港口中的应用3.1 智慧堆场系统智慧堆场系统主要为轮胎吊施工提供操作指令，以实现智能化控制。智慧堆场系统由智能管控、设备智能控制、远程闸门 3 个部分组成。智慧堆场系统以远程视频监控技术为基础，联合信息传输、无线网络、传感器等技术，先探查堆场的实际情况，并精准识别堆场集装箱 ID 号、堆场排放情况、货物的进入记录等，再将数据信息上传至总控制室，实现智能化调节和管理堆场货物堆放，能够有效减轻管理压力，降低管理成本。3.2 智慧闸口系统首先，智慧闸口系统基于无线传感、通信、自动承重等物联网技术，采集港口货物数据信息。其次，当运输车辆进入码头闸口时，智慧闸口系统先对车辆进行 RFID，再利用无线通信技术将车辆的数据信息上传至智慧闸口系统中。再次，智慧闸口系统运用图像扫描技术采集集装箱信息。最后，智慧闸口系统基于货物、车辆、集装箱数据信息，开展数据运算，制定集装箱通行方案。集装箱空箱直接进入修洗箱站时，相关质量检查人员对集装箱进行详细的质量检查，判断集装箱的损坏程度，智慧闸口系统基于集装箱的损坏程度，利用物联网技术进行智能化分类，将其分类至相应的堆场。总体来说，将物联网技术应用于智慧闸口系统中，不仅能加快港口闸门通行速度，还能提升港口的整体作业质量以及效率。3.3 智慧消防系统为了智慧消防系统能够充分发挥自动灭火的作用，需要结合港口的实际情况，利用通信系统、温度控制系统和灭火装置，并合理设置灭火装置参数，以保证相关参数与港口建筑项目的特点相吻合，当港口发生火灾时及时进行灭火作业，加大对火灾的控制力度，避免火灾事态严重化。首先，结合港口的环境变化情况，利用物联网技术合理设计与安装温度探测器，保证温度探测器能够发挥预防火灾的作用。其次，在智慧消防系统的电路铺设施工中，消防线路要与常规线路区分开，以确保在火灾发生时，智慧消防系统能够稳定运行，保证实际灭火质量。再次，为了保证智慧消防系统能够发挥良好的灭火作用，要加强施工设计控制。结合港口室内的实际情况，提高自动喷水灭火装置布局的合理性，扩大其覆盖范围，增强智慧消防系统的灭火效果。最后，基于物联网技术的自动灭火技术具有灭火分析以及火势扑救功能，能够保证智慧消防系统第一时间接收火灾信息，做好灭火准备。此外，喷淋灭火技术能够在触发报警信号的同时，自动对火灾地点进行喷水作业，延长火灾救援时间，遏制火灾向严重化方向发展。3.4 智慧信息平台智慧信息平台具有监督功能，其与政府监督部门相连接，能够将相关数据上传至监督部门的后台中，提升监督部门审核以及反馈工作的质量。同时，在智慧信息平台中定期公布信息和完成业务数据交流，能够提升智慧港口信息管理的质量以及效率。智慧信息平台主要分为门户网站、系统管理以及系统优化设计三大板块，不同板块负责不同的业务。智慧信息平台三大板块的具体应用如下：淤门户网站能够连接企业与用户，用户通过门户网站实时查看智慧港口信息资源，而企业需要通过不断提升服务水平和信息共享能力，实现透明化管理，提升用户的满意度。于系统管理采用分权管理的模式，划分用户等级，用户权限不同，所能查看的信息内容不同，系统管理有利于保障智慧信息平台管理的安全性。盂系统优化设计主要通过优化系统配置，保证指挥信息平台安全稳定运行。3.5 智慧监控系统港口的作业环境较为复杂，为了安全开展作业，通信设计与应用82023 年 6 月需要积极采用智能监控手段。智慧监控系统能够通过物联网技术识别港口现场，对港口重点区域以及设备进行智慧监控，借助无线网络实时了解监控区域的情况。此外，智慧监控系统能够根据设备、车辆、工作人员等数据信息，调整智慧港口运营方案，发现问题及时预警，提高港口管理质量。在当前信息化时代发展背景下，智能手机作为功能齐全、使用便利的移动设备，成为智慧监控系统的重要工具。将智能手机与智慧监控系统结合，使监控画面连接到智能手机中，可实时监控智慧港口现场的情况。4 物联网技术在智慧港口中的优化发展措施4.1 构建完善的管理机制为了增强物联网技术的应用效果，要构建完善的物联网管理机制。针对智慧港口的实际情况，制定规范化的管理机制，最大限度保证智慧港口信息的安全性。首先，将物联网技术与云计算技术结合，构建智能化虚拟系统，加强对智慧港口信息传输的控制，提高信息安全性。其次，制定信息录入标准，并在货物与仓库信息化管理中，利用物联网技术开展智能化调配，加强数据信息的录入、处理、输出建设，保证货物数据信息与实际情况相吻合，提升货物与仓库信息化管理的质量以及效率。例如，在货物进入智慧港口时，物联网技术通过识别标识将货物数据信息上传至智慧港口平台中，采集的数据信息通过数据传输层到达数据处理层，经过计算机系统化的检验分析，得出货物处理规范方案，进而构建与之相匹配的运输模式，保证信息化管理质量3。4.2 加强信息安全控制首先，深化物联网技术与云计算技术融合程度，构建完善的安全管理系统，加强对人员、网络、电磁的系统化管理。其中，网络安全系统包含网络配件以及软硬件，若技术人员操作不当，将会引发信息安全事故。因此，要增强物联网技术的应用效果，构建科学的管理机制，明确保护范围，保证信息数据的安全性。其次，对安全管理系统的信息进行分类，不同类型信息采用不同的安全管理方式，例如，公开信息可以公布在网络中，接受大众监督；保密信息需要与管理者签订保密协议，严禁其向外泄露。通过安全管理系统的建设来加强信息安全控制，从而提高信息的安全性4。4.3 提升工作人员的专业水平为了推动物联网技术与智慧港口的进一步融合，解决智慧港口人才匮乏问题，要积极组建专业的人才队伍，以提升智慧港口相关工作人员的专业水平。首先，国家要加大智慧港口信息化人才培养力度，提高工作人员的专业技能水平，积极开展专业知识培训，结合实践工作，保证工作人员能够灵活应用自身专业知识。其次，重视提升智慧港口管理人员专业素养，引进先进技术，丰富工作人员的管理经验，对技术人员和管理人员开展定向培养，灵活应用物联网技术，不断优化智慧港口管理建设，为智慧港口发展提供人才基础5。4.4 引入现代化技术在智慧港口发展背景下，积极引进现代化技术，保证港口货物运输的安全性。首先，通过将物联网技术与 GPS 技术结合，工作人员能够更为精准地把控货物所处的地理位置，降低智慧港口信息传输误差的风险，同时能够基于动态化的定位信息，为用户提供个性化服务。其次，工作人员将采集的数据信息传输至计算机，通过物联网运算分析，将最终结果传输至终端。5 结语在信息化时代发展背景下，加强物联网技术与智慧港口的融合，能够推动智慧港口发展，提升港口的服务水平以及管理工作效率。因此，要充分发挥物联网技术的优势，打造信息化系统，开展全面智能化管理，不断提高工作人员的专业水平，增强物联网技术在智慧港口中的应用效果。参考文献1 胡筱渊，沈道明.基于物联网技术的智慧港口理论与对策研究J.中国水运，2022（12）：58-60.2 杨阳.物联网技术在智慧港口安全信息化建设中的应用探究J.黑龙江交通科技，2022，45（10）：159-161.3 马珂，刘彦涛，韩春雨，等.基于微服务和物联网技术的设施智慧管理平台J.智慧中国，2021（11）：78-79.4 任建东，焦明倩.浅谈新型智慧港口的建设：以青岛港为例J.科技与创新，2019（23）：49-50，52.5 徐磊，钱振明.智慧港口标准化建设研究C/中国标准化协会.标准化助力供给侧结构性改革与创新：第十三届中国标准化论坛论文集.北京：中国学术期刊（光盘版）电子杂志社，2016：403-407.作者简介院袁晓冬（1985），男，汉族，江苏连云港人，本科，工程师，主要从事智能交通相关工作。通信设计与应用9