李子龍，李華才，童學(xué)兵，余國(guó)民，陳國(guó)文

(能源集團(tuán)漢川第一發(fā)電有限公司，湖北 漢川 431699)

1 系統(tǒng)概況

漢江運(yùn)輸智能化管控平臺(tái)可對(duì)運(yùn)輸貨物進(jìn)行智能化的監(jiān)控，提高煤炭航運(yùn)的科學(xué)管理水平，實(shí)現(xiàn)全程無(wú)死角的智能物流。

1)可視化管理。系統(tǒng)通過(guò)采用4G定向無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸，微光全彩攝像頭可實(shí)現(xiàn)航運(yùn)過(guò)程全線無(wú)盲點(diǎn)的高清視頻直播功能，真正地實(shí)現(xiàn)了航運(yùn)貨物運(yùn)輸全程可視化。監(jiān)管人員可隨時(shí)隨地查看貨倉(cāng)實(shí)時(shí)視頻畫(huà)面，當(dāng)有異常情況發(fā)生時(shí)可快速通過(guò)系統(tǒng)中的船東聯(lián)系方式聯(lián)系到船東，有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、保證貨物安全，可以極大程度地降低貨物在運(yùn)輸途中的損耗，減少虧噸虧卡。同時(shí)，監(jiān)控設(shè)備每5 min會(huì)自動(dòng)截圖貨艙監(jiān)控畫(huà)面上傳至服務(wù)器，提供了信號(hào)盲區(qū)的查看方案。

2)數(shù)字化管理。運(yùn)用多種分析工具和統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)系統(tǒng)中的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析和分類(lèi)查詢(xún)統(tǒng)計(jì)，可快速清晰地掌握當(dāng)前在途運(yùn)輸貨物總量及參與運(yùn)輸?shù)拇扒闆r。

3)智能化管理。系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)監(jiān)控產(chǎn)品多“監(jiān)”少“管”的缺陷，運(yùn)用前沿的人工智能算法，針對(duì)整個(gè)航運(yùn)運(yùn)輸過(guò)程，將采集的圖片數(shù)據(jù)分為“正常行駛、無(wú)效雨布、未蓋雨布、重載停泊、空倉(cāng)停泊、靠港作業(yè)”6種類(lèi)型，其中針對(duì)“無(wú)效雨布、未蓋雨布”兩類(lèi)嚴(yán)重影響貨物安全的事件及船舶攝像頭斷電情況及時(shí)預(yù)警通知，可以有效降低貨物在運(yùn)輸途中拋灑所造成的虧噸虧卡及雨雪天氣造成的貨物污染，及時(shí)保障貨物安全、降低損耗、提高企業(yè)收益。

2 水運(yùn)煤中存在的問(wèn)題

漢江流經(jīng)陜西、湖北兩省，在湖北省武漢市漢口龍王廟匯入長(zhǎng)江。河長(zhǎng)1 577 km，流域面積1959年前為17.43萬(wàn)km2，位居長(zhǎng)江水系各流域之首；1959年后，減少至15.9萬(wàn)km2。干流湖北省丹江口以上為上游，河谷狹窄，長(zhǎng)約925 km；丹江口至鐘祥為中游，河谷較寬，沙灘多，長(zhǎng)約270 km；鐘祥至漢口為下游，長(zhǎng)約382 km，流經(jīng)江漢平原，河道蜿蜒曲折逐步縮小。漢江多灘險(xiǎn)峽谷、徑流量大、水力資源豐富，航運(yùn)條件好。

隨著船舶平均噸位的增大，船舶單位能耗和運(yùn)輸成本明顯降低，水路運(yùn)輸?shù)膬r(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯提升，而漢江中下游噸級(jí)航道整治工程的實(shí)施，船舶大型化趨勢(shì)將更加明顯。因此，貨運(yùn)物流，發(fā)貨方、收貨方、承運(yùn)方以及航運(yùn)代理需要一起配合實(shí)施貨物的水上配送。在運(yùn)輸過(guò)程中，發(fā)貨單位和收貨單位需要清楚知曉在運(yùn)輸過(guò)程中貨物的實(shí)時(shí)情況。尤其在內(nèi)河運(yùn)輸(漢江段)過(guò)程中，缺乏統(tǒng)一監(jiān)管的有效手段，發(fā)貨單位和收貨單位需要及時(shí)知曉貨物的實(shí)時(shí)情況，防止轉(zhuǎn)駁運(yùn)輸過(guò)程中拋灑所造成的虧噸虧卡、雨雪天氣造成的貨物污染及其他安全環(huán)保事件，保證煤炭安全，提升企業(yè)效益。

3 原因分析

1)沒(méi)有有效的管理方式監(jiān)管運(yùn)輸過(guò)程中的拋灑，貨物污染；存在“運(yùn)距長(zhǎng)、環(huán)節(jié)多、運(yùn)力散、降水頻”等特點(diǎn)，在業(yè)務(wù)鏈條各個(gè)點(diǎn)上，貨物安全、質(zhì)數(shù)量損耗、人員和設(shè)備安全等風(fēng)險(xiǎn)管控點(diǎn)較多，對(duì)于統(tǒng)籌、集約化管理的要求較高。

2)運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)，運(yùn)輸途中貨物的實(shí)時(shí)情況無(wú)法知道[1]。

4 設(shè)計(jì)過(guò)程及技術(shù)方案

4.1 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

1)實(shí)用性。依照用戶要求，堅(jiān)持實(shí)用性為主的原則，系統(tǒng)務(wù)必完全滿足站區(qū)的實(shí)際需求，采用當(dāng)前主流應(yīng)用技術(shù)和相對(duì)成熟的技術(shù)，在適當(dāng)考慮未來(lái)發(fā)展需求的前提下，避免盲目追求系統(tǒng)設(shè)計(jì)超前性和設(shè)備豪奢性，統(tǒng)籌規(guī)劃，按需定制。

2)安全性。系統(tǒng)的建設(shè)需要融合以往建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合系統(tǒng)的具體應(yīng)用需求，使用具有成熟應(yīng)用實(shí)踐的軟件平臺(tái)架構(gòu)確保系統(tǒng)的健全性，選用具備高可靠性、高安全性，具有數(shù)萬(wàn)小時(shí)平均無(wú)故障時(shí)間的設(shè)備，建立健全系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行保障機(jī)制、建設(shè)系統(tǒng)運(yùn)行故障預(yù)案，全方位多角度保障系統(tǒng)的順利運(yùn)行。

3)先進(jìn)性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，通過(guò)科學(xué)合理地設(shè)計(jì)，既防止片面追求某一高指標(biāo)，又充分體現(xiàn)系統(tǒng)的先進(jìn)性，選用先進(jìn)、成熟、可靠的設(shè)備，最大程度地采用成熟、可繼承、具備廣闊發(fā)展前景的先進(jìn)安保技術(shù)，搭建可升級(jí)、可擴(kuò)展、可兼容的系統(tǒng)和應(yīng)用平臺(tái)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化和實(shí)戰(zhàn)化的系統(tǒng)。

4)開(kāi)放性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)的國(guó)際、國(guó)內(nèi)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保系統(tǒng)之間的透明性和互聯(lián)互動(dòng)，并充分考慮與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連接。在設(shè)計(jì)和設(shè)備選型時(shí)，將科學(xué)預(yù)測(cè)未來(lái)擴(kuò)容需求，進(jìn)行余量設(shè)計(jì)。

4.2 系統(tǒng)構(gòu)成

1)感知探測(cè)層：由數(shù)據(jù)采集子層、短距離通信技術(shù)和協(xié)同信息處理子層組成，在該層主要用于通過(guò)岸基服務(wù)器對(duì)船載設(shè)備終端數(shù)據(jù)的采集。

2)通信網(wǎng)絡(luò)層：通過(guò)通信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)，完成采集數(shù)據(jù)的傳輸。

3)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層：該層為支撐平臺(tái)運(yùn)行的大數(shù)據(jù)中心，主要包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、輔助數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

4)平臺(tái)支撐層：主要包括服務(wù)管理平臺(tái)、分布式計(jì)算中心，支撐業(yè)務(wù)應(yīng)用層的功能實(shí)現(xiàn)。

5)業(yè)務(wù)應(yīng)用層：為面向用戶的應(yīng)用，包括船舶實(shí)時(shí)監(jiān)管、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)查詢(xún)、視頻監(jiān)控查看、港口異常區(qū)域檢測(cè)、人員行為分析、統(tǒng)計(jì)分析及綜合決策分析等功能。

4.3 軟件模塊及其功能

漢江運(yùn)輸智能化管控平臺(tái)具有多個(gè)軟件模塊，包括業(yè)務(wù)列表可選、人工智能識(shí)別、業(yè)務(wù)基本信息展示功能等八大模塊，其各自的功能如表1所示。

4.4 案例分析

軟件應(yīng)用系統(tǒng)以遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的綜合可視化為主，按照不同航運(yùn)業(yè)務(wù)分類(lèi)查看運(yùn)輸船舶的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，能夠?qū)⑦\(yùn)輸船舶在地圖上定位跟蹤、自動(dòng)刷新并及時(shí)提醒。

地圖定位模塊實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的船舶位置分航次顯示，并且可選擇查看具體某只船舶的詳情。視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)在大屏上觀看在途航運(yùn)業(yè)務(wù)的監(jiān)控信息。

在每個(gè)航次的水運(yùn)煤運(yùn)輸業(yè)務(wù)結(jié)束后，向國(guó)電長(zhǎng)源漢川第一發(fā)電有限公司提供本航次的監(jiān)控服務(wù)報(bào)告，內(nèi)容包括：業(yè)務(wù)基本信息、運(yùn)輸船舶信息、船舶在途的監(jiān)控記錄(例如：視頻畫(huà)面是否通暢、有無(wú)斷電記錄、GPS軌跡是否規(guī)范)和結(jié)論。

煤炭水運(yùn)過(guò)程存在“運(yùn)距長(zhǎng)、時(shí)間久、環(huán)節(jié)多、運(yùn)力散”等特點(diǎn)，在業(yè)務(wù)流程上，貨物安全、環(huán)保、質(zhì)數(shù)量損耗等風(fēng)險(xiǎn)管控點(diǎn)較多，對(duì)于統(tǒng)籌、集約化管理的要求較高。尤其在內(nèi)河運(yùn)輸(漢江段)過(guò)程中，缺乏統(tǒng)一監(jiān)管的有效手段，發(fā)貨單位和收貨單位需要及時(shí)知曉貨物的實(shí)時(shí)情況，防止轉(zhuǎn)駁運(yùn)輸過(guò)程中拋灑所造成的虧噸虧卡、雨雪天氣造成的貨物污染及其他安全環(huán)保事件，保證煤炭安全，提升企業(yè)效益。

基于AI的航運(yùn)貨物智能監(jiān)管，漢江運(yùn)輸智能化管控系統(tǒng)采用人工智能技術(shù)，對(duì)運(yùn)輸船舶進(jìn)行實(shí)時(shí)智能監(jiān)控，規(guī)范化分析和識(shí)別貨物狀態(tài)，方便業(yè)務(wù)人員隨時(shí)隨地接收異常預(yù)警，并能及時(shí)進(jìn)行查看遠(yuǎn)程貨物現(xiàn)場(chǎng)，做出處置。

根據(jù)漢川電廠作業(yè)規(guī)范，船代公司需嚴(yán)格按照流程分別上傳“空倉(cāng)進(jìn)港、完貨、覆蓋雨布、貨運(yùn)單”四張照片，除貨運(yùn)單外其余照片均由監(jiān)控設(shè)備自動(dòng)截取，人工只需點(diǎn)擊按鈕上傳即可，無(wú)需反復(fù)上下船操作。

待小船進(jìn)入電廠電子圍欄后點(diǎn)擊“報(bào)港”即可自動(dòng)生成作業(yè)序號(hào)。

具體采取的措施如下。

1)該項(xiàng)目中涉及的技術(shù)架構(gòu)主要以支撐智能物流信息平臺(tái)運(yùn)行的硬件系統(tǒng)為主。包括：支撐平臺(tái)的存儲(chǔ)設(shè)備(單設(shè)備存儲(chǔ)容量>336 TB)，用于可視化監(jiān)測(cè)監(jiān)控的顯示屏(LED全彩小間距顯示系統(tǒng))，配套的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這些硬件設(shè)施建設(shè)完成后，漢江運(yùn)輸智能物流監(jiān)控過(guò)程為實(shí)現(xiàn)可視化、數(shù)字化、智能化管理留好了信息化接口。

2)本項(xiàng)目的軟件應(yīng)用系統(tǒng)以遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的綜合可視化為主，按照不同航運(yùn)業(yè)務(wù)分類(lèi)查看運(yùn)輸船舶的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，能夠?qū)⑦\(yùn)輸船舶在地圖上定位跟蹤、自動(dòng)刷新并及時(shí)提醒。

3)地圖定位模塊實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的船舶位置分航次顯示，并且可選擇查看具體某只船舶的詳情。視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)在大屏上觀看在途航運(yùn)業(yè)務(wù)的監(jiān)控信息。

4)在每個(gè)航次的水運(yùn)煤運(yùn)輸業(yè)務(wù)結(jié)束后，向國(guó)電長(zhǎng)源漢川第一發(fā)電有限公司提供本航次的監(jiān)控服務(wù)報(bào)告，內(nèi)容包括：業(yè)務(wù)基本信息、運(yùn)輸船舶信息、船舶在途的監(jiān)控記錄(例如：視頻畫(huà)面是否通暢、有無(wú)斷電記錄、GPS軌跡是否規(guī)范)和結(jié)論。

5 實(shí)施后的效果對(duì)比

軟件應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)通過(guò)大屏視頻監(jiān)控可視化，規(guī)范化貨物運(yùn)輸過(guò)程的監(jiān)管工作，使得數(shù)據(jù)記錄清晰、有序、易查；從而減少監(jiān)管過(guò)程潛在的安全隱患，落實(shí)貨物運(yùn)輸管理法規(guī)以及經(jīng)營(yíng)服務(wù)和安全監(jiān)管的職責(zé)。主要功能包括：業(yè)務(wù)自動(dòng)切換和展示、人工智能識(shí)別、業(yè)務(wù)基本信息、地圖應(yīng)用、視頻監(jiān)控管理、圖片信息、消息通知、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步功能。利用現(xiàn)代科技手段，進(jìn)一步提高自動(dòng)化煤炭運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)及安全管理的工作水平，提高安全事故處理能力。

在大屏顯示系統(tǒng)中使用P1.2LED小間距產(chǎn)品，高清小間距LED大屏幕顯現(xiàn)體系選用高密度、小間距表貼封裝作為顯現(xiàn)面板，經(jīng)過(guò)整合計(jì)算機(jī)體系、多屏處理技能、信號(hào)切換技能、網(wǎng)絡(luò)技能等多種運(yùn)用處理和集成功用，完成對(duì)整個(gè)體系所需求顯現(xiàn)的各種情況的動(dòng)態(tài)監(jiān)管，以及實(shí)時(shí)對(duì)來(lái)自計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、DVD視頻和網(wǎng)絡(luò)等多種不同信號(hào)源的信號(hào)進(jìn)行多畫(huà)面顯現(xiàn)與剖析，滿足輸煤程控室顯現(xiàn)各種同享信息和綜合信息的需求。

6 經(jīng)濟(jì)效益估算

經(jīng)對(duì)此，2018年沒(méi)有安裝在線視頻監(jiān)控的北方港與到廠數(shù)質(zhì)量對(duì)比4 238 t，2019年安裝在線視頻監(jiān)控以后北方港到廠數(shù)質(zhì)量對(duì)比為522 t，安裝在線智能監(jiān)控以后節(jié)約3 716 t煤，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益約200萬(wàn)元，大幅提高了電廠燃料管理的經(jīng)濟(jì)效益。

7 結(jié)束語(yǔ)

人工智能物流監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)及行業(yè)內(nèi)首創(chuàng)，A廠程控室安裝漢江運(yùn)輸智能物流系統(tǒng)以后，有效避免了轉(zhuǎn)駁運(yùn)輸過(guò)程中拋灑所造成的虧噸虧卡、雨雪天氣造成的貨物污染及其他安全環(huán)保事件，保證煤炭安全，提升企業(yè)效益。降低了運(yùn)輸成本，控制滯期費(fèi)及途損，提高了電廠燃料管理的經(jīng)濟(jì)效益。

[ID:013639]