江桂利

（?？谛潞］喍纱a頭有限公司，海南 海口 570000）

1 引言

碼頭是船舶停泊、裝卸和補(bǔ)給的基地，是船舶運(yùn)輸?shù)闹匾Ｕ蠄鏊?。隨著國家發(fā)改委等八部委印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)電能替代的指導(dǎo)意見》、交通運(yùn)輸部印發(fā)《船舶與港口污染防治專項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案(2015—2020年)》等支持政策的出臺，利用港口岸電減少污染排放，降低能源費(fèi)用勢必是未來發(fā)展主要方向。交通運(yùn)輸部2019年第45 號令發(fā)布了《港口和船舶岸電管理辦法》，其中，著重對船舶使用岸電的電費(fèi)計(jì)算、結(jié)算、用電管理及各部門的工作分工和任務(wù)時(shí)限等提出了具體要求。

2 傳統(tǒng)碼頭供水供電現(xiàn)狀

船舶進(jìn)入泊位后，需要接入岸電供船舶待泊使用，同時(shí)還需補(bǔ)充淡水?，F(xiàn)在采用傳統(tǒng)的人工接插、人工抄表的方式，需要碼頭工作人員在現(xiàn)場進(jìn)行送電、斷電和開關(guān)閥和抄表、結(jié)算、收費(fèi)等操作。由于缺乏有效的計(jì)量收費(fèi)和控制開關(guān)的方法，不僅導(dǎo)致泊位的用電、用水需要專人管理，時(shí)效性差、差錯(cuò)率高、抄表不及時(shí)、需要二次錄入等技術(shù)問題，同時(shí)對于計(jì)費(fèi)管理、財(cái)務(wù)結(jié)算等都帶來一定的難度，也存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)和隱患。

3 智能化碼頭供水供電現(xiàn)狀

在網(wǎng)絡(luò)和信息化技術(shù)迅速發(fā)展的今天，采用智能水表、智能電表，利用先進(jìn)的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、智能終端及APP 等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對港區(qū)內(nèi)船舶供水供電的全自動(dòng)無人值守，同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表、計(jì)費(fèi)和結(jié)算以及信息實(shí)時(shí)推送等功能，提高整個(gè)碼頭的智能化管理水平，使管理更加安全、科學(xué)、高效。

3.1 智能化供水供電系統(tǒng)組成

智能供水供電系統(tǒng)構(gòu)成如智能供水供電系統(tǒng)方案原理圖。系統(tǒng)包括主站層，包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、應(yīng)用工作站、數(shù)據(jù)備份存儲服務(wù)器、IC 卡管理系統(tǒng)以及打印機(jī)等設(shè)備，主要實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)傳水、電數(shù)據(jù)的存儲、IC卡管理以及用戶信息、財(cái)務(wù)管理等功能，同時(shí)也可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行用戶使用數(shù)據(jù)的分析、信息推送等功能。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫可以滿足大容量數(shù)據(jù)存儲的要求，根據(jù)需要可以保存5年以內(nèi)的數(shù)據(jù)。管理軟件采用網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，可以適用于本地一站式管理，同時(shí)也可以滿足手機(jī)APP等操作終端分布式管理的需求。

圖1 智能供水供電系統(tǒng)方案原理圖

中間層為通訊層，水電一體化控制終端內(nèi)置多通道嵌入式無線傳輸模塊（根據(jù)現(xiàn)場條件配置5G 卡），可以利用碼頭的5G 無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，滿足了碼頭現(xiàn)場對工程施工簡單、維護(hù)便捷的需求，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)不同終端的數(shù)據(jù)共享。

底層為用水、用電數(shù)據(jù)采集層，通過智能水電表與水電一體化控制終端的自動(dòng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，滿足用水、用電數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和計(jì)費(fèi)。

3.2 智能化供水供電系統(tǒng)功能

（1）自助供水供電：用戶刷卡后能夠自動(dòng)進(jìn)行供水供電，消費(fèi)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、自動(dòng)、準(zhǔn)確地回傳至管理中心服務(wù)器。

（2）靈活便捷操作使用：通過IC 卡或掃碼等方式，根據(jù)不同用戶（包括固定用戶、臨時(shí)用戶）靈活選擇不同的付費(fèi)使用模式（預(yù)付費(fèi)、月結(jié)/季結(jié)）和繳費(fèi)方式（微信/自助終端掃碼支付、轉(zhuǎn)賬等）。

（3）輕松管理：適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的智能管理模式，由碼頭管理中心統(tǒng)一管理，用戶可以通過客戶端、自助服務(wù)終端等方便了解自己繳費(fèi)情況、用水用電數(shù)據(jù)等；系統(tǒng)可自動(dòng)形成日報(bào)、月報(bào)、年報(bào)等統(tǒng)計(jì)報(bào)表，可進(jìn)行報(bào)表導(dǎo)出；能夠提供歷史數(shù)據(jù)，供使用者查詢，同時(shí)提供管理者查詢、打印等功能；可與財(cái)務(wù)系統(tǒng)對接，實(shí)現(xiàn)費(fèi)用管理的自動(dòng)化，有效減低管理成本。

（4）安全管理：服務(wù)器數(shù)據(jù)自動(dòng)備份，歷史數(shù)據(jù)可查，操作記錄可查，同時(shí)安裝有防火墻軟件，確保數(shù)據(jù)安全；系統(tǒng)可監(jiān)測用戶的用電行為，對超負(fù)荷、漏電等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷電，避免安全隱患發(fā)生；管理系統(tǒng)可設(shè)置用電黑名單，并對其進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。

（5）兼容性和可擴(kuò)展性：軟硬件系統(tǒng)在設(shè)計(jì)選型上都應(yīng)具有較好的兼容性和擴(kuò)展性，預(yù)留足夠的擴(kuò)展接口，便于后期升級或其他數(shù)據(jù)的接入。

（6）系統(tǒng)配置應(yīng)配置有旁路手動(dòng)供水、充電措施，在智能系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障情況下，可以利用手動(dòng)旁路進(jìn)行操作，進(jìn)行人工計(jì)費(fèi)。

（7）系統(tǒng)有信息推送功能，用戶加水/充電完畢，會將當(dāng)前用量、金額以及余額等信息在微信程序內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息推送。

4 應(yīng)用實(shí)例

以海南省?？谑行潞８劭蜐L碼頭為例，該碼頭為瓊州海峽重要客滾運(yùn)輸港口，于2021年年末對碼頭21 個(gè)泊位原有供水供電系統(tǒng)改造升級為智能化系統(tǒng)后,預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)以下經(jīng)濟(jì)效益。

4.1 直接經(jīng)濟(jì)效益

①2021年碼頭全年船舶售電約180 萬度，收入約400 萬元；經(jīng)改造后實(shí)現(xiàn)碼頭供電船舶對象全覆蓋，由現(xiàn)20 艘增加至50 艘；預(yù)計(jì)改造后全年售電收入可提升36%，達(dá)到約600 萬元；②2021年碼頭全年船舶售水約9 萬噸，收入約125 萬元；預(yù)計(jì)改造后全年售水收入可提升17%，達(dá)到約165 萬元。

4.2 間接經(jīng)濟(jì)效益

碼頭船舶供水智能化改造后可改變現(xiàn)有落后的手工抄表的計(jì)量計(jì)費(fèi)模式，實(shí)現(xiàn)進(jìn)港船舶自助加水流程從充值、刷卡取水、自助結(jié)算及后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)“一站式”智能化管理，使得人工成本得到節(jié)省，主要體現(xiàn)在：①按現(xiàn)有工作模式—24 小時(shí)制四班二倒，碼頭現(xiàn)場管理部門每班一人專門負(fù)責(zé)對接靠港船舶加水加電工作業(yè)務(wù)，水電管理部門需安排水電工對接復(fù)核水電計(jì)量數(shù)據(jù)，財(cái)務(wù)部門也需安排人員人工實(shí)時(shí)對接水電費(fèi)用的統(tǒng)計(jì)、匯總及收繳等繁瑣事宜，需協(xié)調(diào)工作較多，人工工作量較大，無形中增加了人工投入成本；②智能化改造后可大幅度縮減人工工作量及人工成本，最大程度實(shí)現(xiàn)“無人化”的管理模式，從而節(jié)約人工成本40 萬/年，提升工作效率約50%；③改造后處理信息的準(zhǔn)確性、可靠性使收集、計(jì)算失誤減少，也減少了企業(yè)因人工抄表、計(jì)算失誤等出錯(cuò)造成的經(jīng)濟(jì)損失，提高了船舶加水的效率，進(jìn)一步提升港口服務(wù)質(zhì)量。

5 結(jié)論

綜上所述，對碼頭智能化供水供電系統(tǒng)進(jìn)行大力推廣，能夠使碼頭作業(yè)環(huán)境得到有效改善，同時(shí)也能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。碼頭方也可以根據(jù)實(shí)際需要，在管理終端對不同用戶設(shè)置不同的費(fèi)用結(jié)算方式，例如預(yù)付費(fèi)模式、月結(jié)/季結(jié)等模式。船舶用戶可以到碼頭管理部門進(jìn)行現(xiàn)場充值或結(jié)算（支持現(xiàn)金、公司轉(zhuǎn)賬及掃碼支付），也可以在自助終端上利用手機(jī)APP 操作進(jìn)行自助充值和歷史信息查詢等。因此，在碼頭智能化供水供電系統(tǒng)進(jìn)行使用的過程中，相關(guān)單位應(yīng)對其進(jìn)行深入的研究，不斷提升碼頭智能化供水供電系統(tǒng)應(yīng)用的合理性，從而將其綜合效益充分地發(fā)揮出來。