張建東

（青島港國(guó)際股份有限公司安技部，山東 青島 266011）

為貫徹落實(shí)《交通運(yùn)輸信息化“十三五”發(fā)展規(guī)劃》及青島港智慧港口建設(shè)的要求，發(fā)揮信息化在港口設(shè)備管理方面的引領(lǐng)和支撐作用，提升和保障設(shè)備的技術(shù)、安全性能，青島港集團(tuán)開(kāi)發(fā)建設(shè)了港口設(shè)備智能管控平臺(tái)。通過(guò)該平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了港口設(shè)備的技術(shù)檔案更加健全性能更好保障安全性更好掌控的目標(biāo)。

1 技術(shù)架構(gòu)

青島港設(shè)備智能管控平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)分為技術(shù)層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層等4個(gè)層次，由數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、設(shè)備管理標(biāo)準(zhǔn)化流程、硬件和運(yùn)行維護(hù)保障系統(tǒng)提供整體支撐。青島港設(shè)備智能化管理平臺(tái)總體技術(shù)架構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 青島港設(shè)備智能管控平臺(tái)總體技術(shù)架構(gòu)

（1）技術(shù)層。技術(shù)層是青島港設(shè)備智能管控平臺(tái)的理論基礎(chǔ)，關(guān)鍵技術(shù)包括大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、地理信息技術(shù)及SOA(Service-Oriented Architecture：面向服務(wù)的架構(gòu))技術(shù)。

（2）數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層是平臺(tái)的信息集散和傳輸中心，主要由阿里云的數(shù)據(jù)中心和寬帶網(wǎng)絡(luò)組成，在既有的內(nèi)部通信系統(tǒng)和外部通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用防火墻、入侵檢測(cè)系統(tǒng)和病毒防治系統(tǒng)等手段來(lái)保證信息的傳輸安全。

（3）服務(wù)層。服務(wù)層提供通用的數(shù)據(jù)接口給調(diào)用者使用，無(wú)須關(guān)注架構(gòu)或底層所發(fā)生的變化，通過(guò)與數(shù)據(jù)層的銜接，提供相應(yīng)的服務(wù)，數(shù)據(jù)層以服務(wù)的形式對(duì)外開(kāi)放。

（4）應(yīng)用層。運(yùn)用技術(shù)層的技術(shù)方法，利用服務(wù)層提供的各種接口信息，為青島港設(shè)備管理的各級(jí)管理人員提供錄入、查詢、統(tǒng)計(jì)、分析的功能和結(jié)果，為設(shè)備智能管理提供統(tǒng)一的平臺(tái)，提供決策智能支持。

2 設(shè)計(jì)思想

該平臺(tái)系統(tǒng)分為PC端和移動(dòng)App（Application：應(yīng)用程序）兩部分。PC端設(shè)計(jì)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)支持大數(shù)據(jù)量的擴(kuò)展，能夠適應(yīng)業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展和用戶規(guī)模的擴(kuò)大，并具有較強(qiáng)的靈活性、可操作性和可擴(kuò)展性。B/S模式統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心部分集中到服務(wù)器上，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、維護(hù)和使用。移動(dòng)App端主要實(shí)現(xiàn)設(shè)備日常管用養(yǎng)修等工作的實(shí)施和接收預(yù)警信息等。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循統(tǒng)一的設(shè)備編碼，數(shù)據(jù)融合、統(tǒng)計(jì)等操作處理以單元設(shè)備為基礎(chǔ)，各種數(shù)據(jù)都必須疊合到設(shè)備框架中進(jìn)行信息加工、衍生等處理和顯示輸出，并借助地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖文一體化顯示，主要包括設(shè)備狀態(tài)信息、維保信息、安全信息、視頻信息、能耗信息和統(tǒng)計(jì)分析等，讓設(shè)備管理全程透明化、可視化、可追溯。

圖2 系統(tǒng)功能模塊

3 功能設(shè)計(jì)

平臺(tái)包括設(shè)備精細(xì)化管理子系統(tǒng)、設(shè)備安全狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)、設(shè)備視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和設(shè)備能耗材料管理子系統(tǒng)等4個(gè)子系統(tǒng)和1個(gè)后臺(tái)用戶管理模塊。系統(tǒng)功能模塊見(jiàn)圖2。

3.1 設(shè)備精細(xì)化管理子系統(tǒng)

設(shè)備精細(xì)化管理子系統(tǒng)是對(duì)各單位設(shè)備的管、用、養(yǎng)、修進(jìn)行管理，圍繞人的“行為管理”，突出層級(jí)清晰、任務(wù)明確、分級(jí)響應(yīng)、績(jī)效評(píng)定，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管、用、養(yǎng)、修的系統(tǒng)化、流程化、實(shí)時(shí)化和標(biāo)準(zhǔn)化，做到設(shè)備管理人員行為的履職留印，設(shè)備的維保留痕。其主要功能有：

（1）流程管理。實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)設(shè)備管理工作的流程化管理，流程設(shè)定的內(nèi)容涵蓋工作的計(jì)劃、實(shí)施、驗(yàn)收、評(píng)價(jià)、改進(jìn)整個(gè)環(huán)節(jié)，流程設(shè)置具有擴(kuò)展性。

（2）計(jì)劃管理。系統(tǒng)能夠結(jié)合設(shè)備巡檢標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備潤(rùn)滑標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)生成操作人員的每日、每周、每月、每季等技術(shù)巡檢計(jì)劃、設(shè)備保養(yǎng)、潤(rùn)滑等周期性工作計(jì)劃。日常維修計(jì)劃、保養(yǎng)計(jì)劃、檢查計(jì)劃、整改計(jì)劃等在系統(tǒng)進(jìn)行手動(dòng)錄入，亦可來(lái)自智能終端發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的自動(dòng)轉(zhuǎn)入，也可由系統(tǒng)通過(guò)獲取外部數(shù)據(jù)直接批量導(dǎo)入，同時(shí)也能夠根據(jù)系統(tǒng)中的流程設(shè)置，定期將計(jì)劃自動(dòng)推送到相關(guān)責(zé)任人的后臺(tái)或終端。所有維保巡檢實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，都需要利用移動(dòng)App的拍照功能，進(jìn)行拍照上傳留痕。

（3）資產(chǎn)臺(tái)賬。設(shè)備全生命周期管理包括：設(shè)備的變動(dòng)、新增、報(bào)廢與更換部件等。

（4）故障管理。建立故障編碼和設(shè)備部位分類，根據(jù)設(shè)備的重點(diǎn)部位，自動(dòng)生成設(shè)備故障樹(shù)。

（5）統(tǒng)計(jì)分析。能夠?qū)υO(shè)備的完好率、故障率、利用率、能源消耗等進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，形成相應(yīng)的報(bào)表輸出，報(bào)表可自由組合，KPI分析要圖文并茂。

3.2 設(shè)備安全狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)

設(shè)備安全狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)是基于設(shè)備本質(zhì)安全理論，通過(guò)采用傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析等手段，對(duì)港口中后期的大型設(shè)備進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力檢測(cè)、重要機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)和電氣火災(zāi)自動(dòng)消防預(yù)警檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)在線監(jiān)控、故障診斷預(yù)警。

該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備重點(diǎn)部位的溫度、電流、振動(dòng)、應(yīng)力變化等監(jiān)測(cè)信息并進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，形成設(shè)備重點(diǎn)部位的日、周、月的運(yùn)行狀態(tài)趨勢(shì)線，并預(yù)判變化趨勢(shì)，形成預(yù)警信息，為設(shè)備的預(yù)控管理提供可靠的數(shù)據(jù)支撐，保障設(shè)備本質(zhì)安全。

3.3 設(shè)備視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

該系統(tǒng)分為兩部分：

（1）大型設(shè)備重點(diǎn)安全區(qū)域視頻監(jiān)控。主要是在大型設(shè)備卷筒及旋轉(zhuǎn)區(qū)域加裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)置越界監(jiān)測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)部位圖像的智能分析和越界報(bào)警等功能，同時(shí)結(jié)合大機(jī)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)設(shè)備視頻監(jiān)控智能顯示。

（2）設(shè)備使用過(guò)程中操作人員的行為監(jiān)控。在港口大型設(shè)備及流動(dòng)機(jī)械上安裝人員行為識(shí)別設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大型設(shè)備操作人員工作狀態(tài)的監(jiān)控、對(duì)流動(dòng)機(jī)械超速和駕駛員疲勞駕駛的監(jiān)控，實(shí)時(shí)為操作人員預(yù)警。

管理人員通過(guò)后臺(tái)訪問(wèn)本系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備及人員的狀態(tài)可以實(shí)時(shí)查看，對(duì)設(shè)備的重點(diǎn)安全部位、操作人員的工作狀態(tài)、流動(dòng)機(jī)械的超速和司機(jī)的駕駛行為進(jìn)行過(guò)程管理，實(shí)現(xiàn)安全隱患查糾、安全管理、及時(shí)補(bǔ)位。

3.4 設(shè)備能耗及材料管理子系統(tǒng)

系統(tǒng)利用遠(yuǎn)程抄表技術(shù)對(duì)設(shè)備能耗進(jìn)行遠(yuǎn)程采集，為設(shè)備運(yùn)行分析提供能耗數(shù)據(jù)。同時(shí)能夠?qū)υO(shè)備材料消耗、庫(kù)存管理、維修費(fèi)用等進(jìn)行管理分析，為公司合理掌控材料消耗及庫(kù)存提供數(shù)據(jù)支持。

4 結(jié)語(yǔ)

青島港設(shè)備智能管控平臺(tái)是基于先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)信息處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備維保巡檢、運(yùn)行監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集分析、智能預(yù)警、運(yùn)行管控等功能的一體化管理平臺(tái)，幫助設(shè)備管理各級(jí)人員實(shí)現(xiàn)設(shè)備的閉環(huán)管理，推動(dòng)設(shè)備最大化的發(fā)揮效能和保障安全。