林森 中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司

于富東 吉林吉大通信設(shè)計(jì)院股份有限公司

1.漁港信息化建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 漁港信息系統(tǒng)建設(shè)情況

目前，信息技術(shù)在漁港的應(yīng)用主要是漁港的日常管理和港口資源的統(tǒng)籌規(guī)劃。在漁港的日常管理中，信息請(qǐng)求應(yīng)包括基于北斗自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)/通信設(shè)備監(jiān)測(cè)漁船位置；地理信息系統(tǒng)技術(shù)、技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)、漁港視頻監(jiān)控、漁船進(jìn)出管理、漁船識(shí)別管理、港口漁船指揮調(diào)度、險(xiǎn)情應(yīng)急救援，監(jiān)控海域信息、海洋空間資源測(cè)繪地理信息系統(tǒng)等，在港口資源的整體管理中，信息化的應(yīng)用主要采用ERP（Enterprise Resource Planning，企業(yè)資源計(jì)劃）系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)和進(jìn)出港口的漁船監(jiān)控平臺(tái)對(duì)漁港的水進(jìn)行監(jiān)控。實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)和監(jiān)控產(chǎn)品、資金流、人員流、物流和其他資源，以便從多個(gè)部門交換管理信息。但是，對(duì)于漁港其他相關(guān)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的管理，如漁獲量的管理、漁船安全的救援、漁港和其他公司的防災(zāi)等，對(duì)信息應(yīng)用的研究不足，多是數(shù)據(jù)碎片，港口信息系統(tǒng)中通常存在數(shù)據(jù)孤島等現(xiàn)象。

1.2 漁港數(shù)據(jù)現(xiàn)狀

漁港現(xiàn)有數(shù)據(jù)包括漁港設(shè)施、漁港監(jiān)管、漁船交通、漁政管理、漁業(yè)經(jīng)濟(jì)、科研教育等，數(shù)據(jù)分散，未建立區(qū)域或國家層面的框架體系，總體來看現(xiàn)在的漁港數(shù)據(jù)應(yīng)用存在4個(gè)問題：

（1）數(shù)據(jù)分析不足。海量數(shù)據(jù)尚未充分提取和利用，數(shù)據(jù)分析趨于管理，而智能分析和場景較少，數(shù)據(jù)使用率較低，行業(yè)數(shù)據(jù)分析更少。

（2）數(shù)據(jù)收集難度大。由于漁港建設(shè)重硬件、輕軟件的特點(diǎn)，漁港的數(shù)據(jù)采集功能較弱，缺乏合理的空間結(jié)構(gòu)，不能充分反映漁港的最新動(dòng)態(tài)變化。

（3）數(shù)據(jù)協(xié)同程度低。在漁港的專題數(shù)據(jù)中，有很多數(shù)據(jù)來源，包括漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒、農(nóng)業(yè)和農(nóng)村部的一般研究、文獻(xiàn)等，各個(gè)方面的數(shù)據(jù)都不同。

（4）數(shù)據(jù)積累不規(guī)則。由于漁港建設(shè)發(fā)展不平衡，信息發(fā)展水平參差不齊，漁港各類數(shù)據(jù)分布不均。

2.需求分析

2.1 全域覆蓋，實(shí)時(shí)監(jiān)控，管理智能，服務(wù)便捷，安全可靠

（1）要實(shí)時(shí)檢測(cè)港口交通狀況，運(yùn)用智能技術(shù)引導(dǎo)和指揮進(jìn)出港口的漁船和運(yùn)輸車輛。

（2）需要漁港視頻監(jiān)控、漁港通訊、漁港綜合管理（普查、認(rèn)證、營業(yè)執(zhí)照、運(yùn)營）等信息服務(wù)，實(shí)時(shí)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

（3）建立漁港綜合安全協(xié)調(diào)體系，對(duì)港口、船舶、車輛、人員等要素進(jìn)行綜合實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)化管理。

（4）有必要建立漁港環(huán)境控制系統(tǒng)，以便全面監(jiān)測(cè)水質(zhì)、噪音和空氣等主要環(huán)境指標(biāo)，并及時(shí)對(duì)違法行為發(fā)出預(yù)警。

（5）要提高旅游景區(qū)智能化管理水平，提高全景旅游服務(wù)的便利性，滿足旅游服務(wù)的多樣化需求，提升客戶觀光體驗(yàn)。

2.2 預(yù)警及時(shí)，管理先進(jìn)，服務(wù)齊全，配套完備

（1）從漁港、漁船和船員處獲取數(shù)據(jù)，對(duì)漁船信息進(jìn)行全面篩選和咨詢，提供漁船基本信息、位置、驗(yàn)船記錄、驗(yàn)船提醒、捕撈管理許可證，通過接口進(jìn)行交易登記、投標(biāo)登記以及其他管理和服務(wù)信息。

（2）確保漁船檢查和其他信息服務(wù)的管理簡易可行，界面清晰。

（3）提供信息服務(wù)，如工具索引管理、漁船注冊(cè)、捕魚許可證管理和水產(chǎn)養(yǎng)殖許可證管理。

（4）確保執(zhí)行流動(dòng)法律（漁民、漁船、漁港）、執(zhí)行漁業(yè)法律和決策以及其他信息服務(wù)。

2.3 效能提升，制度規(guī)范，服務(wù)豐富，管理柔性

（1）借助信息手段，優(yōu)化人員管理方式，提高港口人員和執(zhí)法人員的管理效率和管理水平。

（2）加強(qiáng)漁民和船員健康、駕駛標(biāo)準(zhǔn)、信用調(diào)查記錄等信息的收集和監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在隱患，確保海上漁民安全。

（3）為游客提供一系列方便、豐富、優(yōu)質(zhì)的本地服務(wù)，如咨詢、指導(dǎo)、購票、搜索幫助等，以提高服務(wù)的機(jī)會(huì)和便利性。

2.4 生產(chǎn)預(yù)告，價(jià)值提升，貨暢其源，交易便捷

（1）為海上捕魚提供魚類、氣象條件和其他信息預(yù)測(cè)，規(guī)劃最佳出海路線，降低捕魚成本，提高捕魚效率。

（2）實(shí)時(shí)監(jiān)控水產(chǎn)養(yǎng)殖的生長情況，根據(jù)水文和氣候及時(shí)適應(yīng)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境，提高水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量。

（3）分析市場數(shù)據(jù)反饋，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高水處理效率，提高水產(chǎn)品市場競爭力。

（4）分析和預(yù)測(cè)生產(chǎn)和營銷的實(shí)施，減少本地存儲(chǔ)時(shí)間和比例，提高海鮮產(chǎn)品的交付時(shí)間。

（5）建立一個(gè)在線水產(chǎn)品交易平臺(tái)，用于水產(chǎn)品的智能識(shí)別和分類以及產(chǎn)品的可追溯性，以增加漁獲物的附加值。

3.信息化關(guān)鍵應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

3.1 港口智能調(diào)度

（1）促進(jìn)數(shù)字港口經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。推動(dòng)水處理向集約化、數(shù)字化和高價(jià)值方向發(fā)展。探索建立全過程數(shù)字化管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)管理。支持涉及冷藏加工、批發(fā)銷售和海上捕撈的漁港的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。①改善港口運(yùn)營的低效率，提高營業(yè)額，增加港口收入；②解決勞動(dòng)力短缺問題，降低勞動(dòng)力成本；③使港口更加安全和綠色，減少港口安全事件和環(huán)境保護(hù)的可能性，減少港口內(nèi)外的道路和城市擁堵。

（2）深度協(xié)作。合理的業(yè)務(wù)調(diào)度、優(yōu)化配置物流、位置和設(shè)備。隨著公司的不斷擴(kuò)張，很難人工配置物流、位置和設(shè)備，嚴(yán)重影響港口的業(yè)績預(yù)測(cè)和經(jīng)濟(jì)效益。為了實(shí)現(xiàn)港口資源的實(shí)時(shí)規(guī)劃，減少人力投入和誤操作率，提高整個(gè)港口的運(yùn)營效率，提高港口的競爭力。結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)情況，對(duì)各模塊的功能、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、界面和關(guān)鍵算法進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)在界面上顯示船舶信息和碼頭作業(yè)信息，方便工作人員直觀掌握碼頭作業(yè)，提高集裝箱碼頭作業(yè)效率。通過整合碼頭資源、陸橋資源、動(dòng)態(tài)船舶到達(dá)信息、港口機(jī)械、人力等相關(guān)支撐信息，結(jié)合優(yōu)化研究作業(yè)的算法，為運(yùn)營管理人員提供智能錨泊計(jì)劃的決策支持，以提高港口資源的整體效率。

（3）智能床鋪配置，合理編程?？焖?、高效、合理地制定床位分配方案。通過為進(jìn)港船舶分配合理的鋪位和選擇適當(dāng)?shù)牡顷戫樞颍羞M(jìn)港船舶的總成本在給定的時(shí)間段內(nèi)最小化，以提高港口的運(yùn)營效率并吸引更多船舶進(jìn)港。

（4）人工智能算法及系統(tǒng)使用智能算法計(jì)算?？亢驼{(diào)度問題。系統(tǒng)通過整合錨資源、動(dòng)態(tài)船舶到達(dá)信息、勞動(dòng)力等相關(guān)支持信息，結(jié)合運(yùn)營優(yōu)化算法，為運(yùn)營管理人員的智能泊位規(guī)劃提供決策支持，提高港口資源的整體效率。

（5）無人自動(dòng)化—吊機(jī)遠(yuǎn)程控制、AGV（Automated Guided Vehicle，自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車），IGV（Intelligent Guided Vehicle，智慧型引導(dǎo)運(yùn)輸車）。

3.2 智慧交通

解決道路擁堵。通過車牌識(shí)別、車型識(shí)別、不停車稱重等AI（Artificial Intelligence，人工智能）算法，實(shí)現(xiàn)港區(qū)閘口的快速過閘，提高港口的外集卡通行效率，避免港區(qū)道路的擁堵。智慧交通應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）港口車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)：對(duì)各卡口動(dòng)態(tài)過車信息、車流量信息及歷史信息查詢。

（2）港口實(shí)時(shí)過車記錄：對(duì)實(shí)時(shí)信息列表、車輛分類查詢以及車輛違章（超速/違停/逆行/禁區(qū)進(jìn)入）等進(jìn)行記錄。

（3）港口車輛信息管理：可以對(duì)車輛RFID信息聯(lián)動(dòng)報(bào)警、車證管理、車輛信息以及車輛預(yù)約進(jìn)行管理。

（4）港口車輛統(tǒng)計(jì)分析：可對(duì)車流量按日、月、年進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3.3 安全綜合管控

（1）人工智能視頻的分析與應(yīng)用。復(fù)合眼球全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)用于港口監(jiān)控的智能分析和應(yīng)用。結(jié)合AI視頻識(shí)別算法，自動(dòng)識(shí)別監(jiān)控區(qū)域內(nèi)與異常相關(guān)的信息，并顯示來自漁港、建筑物、堆場、運(yùn)河、設(shè)備等區(qū)域的信息。訪問AR（Augmented Reality，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)）中添加的真實(shí)標(biāo)記功能，在全景端口視頻圖像中標(biāo)記視頻標(biāo)簽，然后單擊標(biāo)簽以確定車輛在集裝箱區(qū)域的保留情況以及操作是否符合要求。主要功能包括全景監(jiān)控、AR品牌、網(wǎng)絡(luò)管理、時(shí)空跟蹤、危險(xiǎn)識(shí)別、目標(biāo)判斷和行為等。

（2）港口天氣監(jiān)測(cè)和預(yù)警。港口氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用傳感器、通信、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)無人氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)。監(jiān)控資金中各要素設(shè)定限值時(shí)，如設(shè)定風(fēng)速限值后，如果風(fēng)速超過限值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警功能，并通過電話、短信、平臺(tái)輪換等方式通知管理人員。擴(kuò)大可能導(dǎo)致天氣災(zāi)難的天氣條件。

（3）準(zhǔn)確定位-跟蹤人員、車輛、貨物和船舶。由于進(jìn)出港口的船只、車輛和人員眾多，人員構(gòu)成復(fù)雜，給公共安全管理和漁港船只的控制造成了許多困難。僅依靠人力和普通視頻，無法進(jìn)行及時(shí)有效的監(jiān)督和預(yù)警?！爸悄軡O港”依托前沿傳感、高速5G網(wǎng)絡(luò)、人工智能和大數(shù)據(jù)碰撞，通過智能前沿探測(cè)設(shè)備，自動(dòng)監(jiān)控進(jìn)出港口的人、車、物信息，然后配合AIS（Automatic Identification System，船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)）和北斗定位系統(tǒng)的綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)全天、全區(qū)的控制，實(shí)現(xiàn)船舶的自動(dòng)識(shí)別和進(jìn)出港的一觸即發(fā)的預(yù)警。

（4）基于GIS（Geographic Information System，地理信息系統(tǒng)）的繪制?；贕IS的漁港狀況圖顯示了系統(tǒng)的連接。為了動(dòng)態(tài)顯示港口內(nèi)漁船的情況，管理人員應(yīng)從漁港中選擇信息，以同步形式在地圖上顯示，并管理網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)業(yè)務(wù)場景，選擇視頻、雷達(dá)、浮標(biāo)等設(shè)備對(duì)漁港進(jìn)行監(jiān)控，提供快速災(zāi)害預(yù)警。系統(tǒng)配備臺(tái)風(fēng)主題，對(duì)漁港臺(tái)風(fēng)影響進(jìn)行早期預(yù)報(bào)，提前防災(zāi)，減少損失。

（5）5G安全。自動(dòng)巡檢。CPE（Central Processing Element，中央處理單元）將高清監(jiān)視圖像顯示在電視上。機(jī)器人本身：陸地360氣象巡邏，集成智能安全平臺(tái)：防止自主障礙物、自主負(fù)載、快速火災(zāi)警報(bào)、異常報(bào)警連接、智能環(huán)境感知（空氣質(zhì)量、氣體檢測(cè)）、巡邏的面部識(shí)別。

3.4 智慧環(huán)保系統(tǒng)

（1）基于5G無人清掃器。使用智能車載天線和遠(yuǎn)程5G驅(qū)動(dòng)網(wǎng)關(guān)，掃描儀具有5G網(wǎng)絡(luò)連接功能，以實(shí)現(xiàn)全無人自動(dòng)傳導(dǎo)功能、協(xié)作式多傳感器云管理、遠(yuǎn)程采集全方位視頻監(jiān)控，智能工作計(jì)劃和記住點(diǎn)擊。

（2）基于5G 物聯(lián)網(wǎng)的污染物集中處理。由于漁船數(shù)量多、作業(yè)分散、單船產(chǎn)生的廢物量小，漁船的油污和廢水的收集、運(yùn)輸、處理和監(jiān)督一直存在困難。通過與污染物處理平臺(tái)的耦合，可以實(shí)時(shí)發(fā)送水污染物輸送數(shù)據(jù)。云管理大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，軟硬件結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)油水污染物的網(wǎng)絡(luò)采集、分布式存儲(chǔ)和集中處置，有效關(guān)注整個(gè)存儲(chǔ)過程。

3.5 出入港管理

（1）船舶管理和控制效率有了很大提高。在每艘船舶進(jìn)出時(shí)，應(yīng)通過船舷號(hào)、AIS船舶識(shí)別系統(tǒng)和GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系統(tǒng)）導(dǎo)航北斗自動(dòng)識(shí)別。一旦有“三無”漁船或漁船違規(guī)離港，將自動(dòng)報(bào)警。接到指令后，捕魚執(zhí)法船可在15min內(nèi)趕到處置場，有效維護(hù)了捕魚安全和秩序，大大提高了執(zhí)法效率，有效打破了非法捕撈和“三無”船只。

（2）港口進(jìn)出口效率大大提高。實(shí)施智能管理、作業(yè)和智能卡，識(shí)別碼頭進(jìn)出人員，調(diào)查潛在風(fēng)險(xiǎn)；通過與“XX一碼通行”微信小程序關(guān)聯(lián)的應(yīng)用程序獲取。漁民只需使用手機(jī)，就可以輕松完成船舶進(jìn)出通知。發(fā)送的信息和人員將立即發(fā)送到系統(tǒng)后臺(tái)，對(duì)結(jié)果與公安數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)結(jié)果將推送到警方進(jìn)行驗(yàn)證。系統(tǒng)將自動(dòng)識(shí)別并生成報(bào)告結(jié)果，可以準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)人員短缺、身份證不一致、資質(zhì)虛假等違規(guī)行為。船舶的展示和檢查時(shí)間從30min縮短為3min。

3.6 近海/遠(yuǎn)洋安全管控

（1）該船的雙位系統(tǒng)。由于船只離開漁港，很容易離開公共安全機(jī)構(gòu)的視線，這可能導(dǎo)致諸如與外國船只出海有關(guān)的非法捕魚、海上安全事故等問題。船舶雙定位系統(tǒng)可及時(shí)與海洋開發(fā)、海事部門和其他職能部門連接，以監(jiān)控追蹤船舶，特別是遠(yuǎn)洋漁船的動(dòng)態(tài)路徑，有效擴(kuò)大海上管制范圍，提高監(jiān)管能力。

（2）海上作業(yè)的事先通知。綜合國內(nèi)外專業(yè)氣象資料，重點(diǎn)對(duì)漁區(qū)進(jìn)行精細(xì)天氣預(yù)報(bào)，準(zhǔn)確捕捉漁船當(dāng)前和未來作業(yè)區(qū)的天氣狀況，及時(shí)通報(bào)預(yù)警。克服臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴、風(fēng)、霧等災(zāi)害區(qū)域的氣候警報(bào)在GIS地圖上可以自動(dòng)測(cè)量臺(tái)風(fēng)中心、風(fēng)圈半徑、災(zāi)害氣候影響區(qū)域與漁船之間的距離，結(jié)合船舶地理位置，提供災(zāi)害性實(shí)時(shí)天氣預(yù)報(bào)和預(yù)警信息，幫助漁民及時(shí)判斷最佳航線和時(shí)間規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，充分發(fā)揮氣象學(xué)的利與弊作用。

4.結(jié)語

信息應(yīng)用漁港的建設(shè)，未來將側(cè)重于改善信息基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新應(yīng)用信息技術(shù)。改善漁港的信息基礎(chǔ)設(shè)施包括全面部署硬件環(huán)境并使其現(xiàn)代化，以實(shí)現(xiàn)港口和船舶的互聯(lián)。充分實(shí)現(xiàn)漁港數(shù)據(jù)的核心價(jià)值，有助于漁港的穩(wěn)健快速發(fā)展。