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智慧港口概念

智慧港口系统是将先进的信息技术和自动化技术包括GPS、GIS、RFID、实时监控系统（AIS）、自 动化装卸系统、物流搬运机器人（AGV）、智能监控技术、智能运输系统（ITS）通过网络的连接应 用到整个港口物流作业、运输服务及港口管理中去，在信息全面感知和互联的基础上，实现港口集疏 运体系、生产操作、仓库管理、物流跟踪、海关监管等方面的智能化，实现车（汽车、火车等）船（货 船、客船等）人（港口职员、船客等)物（货物、港口设施等）与港口各功能系统之间无缝连接与协同联 动的智能自感知、自适应、自优化,最终使港口形成安全、高效、便捷、绿色可持续发展的形态。

智慧港口的主要特征

全面感知是所有深层次智能化应用的 基础，智能监测的结果是现场数据的全面 数字化。包括现场物联网、远程传输网络以及 数据集成管理（筛选、质量控制、标准化 和数据整合）。智能决策是在基础决策信息感知收集的基础上，明确决策目标及约束条件，对复杂 计划、调度等问题快速做出有效决策。自主装卸是在智能决策基础上，设备自主识别确定装卸对象、作业目标，并安全、 高效、自动完成作业任务。全程参与，即是通过云计算、移动互联网技术的应用，使港口相关方可以随时随地利用多 种终端设备，全面融入统一云平台。通过广泛联系，深入交互，使港口综合信息平台能最大限 度优化整合多方需求与供给，使各方需求得到即时响应。港口可持续创新是通过港口相关方的广泛参与和深入交互，通过港口管理者与智能信 息系统的人机交互，智能信息系统的自主学习，使得港口具备持续创新和自我完善的功能， 是智慧港口最主要特征之一。

主要技术支撑

云计算是、移动互联网、大数据、人工智能、系统仿真与预演技术、设备智能诊断与评估、装卸机器视觉与自主控制、港口绿色能源系统。

港口物联网需求

设施设备检测，基础设施覆盖整个港口，检测困难设备、关键组件或易损部件的健康度需要频繁检测 危险品运输（如油码头），需要危险品泄露监测。能耗管理，港口不停息运行，缺乏能耗精准管理。运营部门对于各种能耗（电，水，油，气）需分开 管理，运维困难。

港口业务相关，集装箱湿度、温度、通风度数据收集与上传 港口异常告警管理智慧港口物联网设施设备检测，港口基础设施覆盖整个港口，包括：码头、防 波堤、防沙堤、导流堤、栈桥、船闸、驳岸等设 施；航道等水下设施；客运码头等附属设施；边 防等战略设施；水、电设施；环保设施等。物联网可以提供：港口环境监测：空气温湿度、CO2、有毒气体、H3、H2S）、积水高度等参数，异常时预警， 实现危险品泄露监测；港口设备控制及健康度检测：结合监测数据合 理有效的控制灯光、通风等设备，实现设备远程 控制和自动控制；异常告警：港口设备众多，对于关键设备或易 损部件的健康度进行告警管理；数据分析：收集数据，数据分析及时发现异常。

能耗管理，水表、电表无线联网可以：  掌握水电情况，管控港口每日 能耗情况；对于水电等能耗突增，可以及 时发现，快速解决如漏水漏电等突发状况。地下管道检测，Lora穿墙能力强，降低施工难度和费用 收集水、气、油等能耗的地下管道信息。根据港口具体业务开启关闭 能源设备，减少能耗开支。

港口网络架构，每个专业码头有自己的局域网、无线网 络及相关的业务系统；整个港务集团由多个分公司/码头组成， 通过港务集团园区网/骨干网互联；港务集团设有办公网、数据中心。

港口智能理货系统提供高速稳定的无线回传解决方案，助力港口理货数据的自动采集、智能识别处理、信息共享等功能， 革新传统的业务流程，提高港口的管理水平和效率。

智慧港口移动边缘云，基于APN/IP地址识别企业用户，将企业用户访 问本地业务数据分流到企业本地服务器。边缘区域部署、识别企业本地网络访问、本地数据分流。形成本地专网业务，降低访问时延，配合特定业务。

AR/VR辅助应用。在港口场景中，在船舶、汽车及大型设备维护、搬运现场，工人操 作繁杂，步骤多，容易出现遗漏或重复，设备种类增多、数量大、环境 复杂，维修人员要识别不同品牌/型号/部件，诊断故障，使用合适的工具 采取针对性的维修方法，要靠大量经验积累，效率低，出错率高，造成安全隐患。

机器人协同作业。在工业控制场景中，大量的机器都安装有传感器，从传感器、后端网络、下指令，再传送回机器本 身的这些过程。

在码头作业场景中，多机器人之间协同作业需要机器人有自组织和协同的能力，可以转换到对云化 的需求。机器人需要通过网络连接到云端的控制中心，基于超高计算能力的平台，并通过大数据和人工 智能对作业过程进行实时运算以及协调控制。

基于5G的机器人控制。机器人的自动化控制自动化控制的核心是闭环控制系统。在该系统的控制周期内每个传感器进行连续 测量，测量数据传输给控制器以设定执行器。典型的闭环控制过程周期低至ms级别，所以系统通信的时延需要达到ms级别甚 至更低才能保证控制系统实现精确控制，同时对可靠性也有极高的要求。机器人在危险场景下的作业控制危化品码头、应急处理等场景下由机器人完成作业协同和无碰撞作业在生产过程中要求多移动机器人之间的协同和无碰撞作业，移动机器人需要和周边协同设施进行实时数据交换。机器人将大量运算功能和数据存储功能移到云端，并且为了满足柔性制造的需求，机器人需要满足可自由移动 的要求。需要无线通信网络具备极低时延和高可靠的特征，5G将具备其要求。

无人机应用。无人机能够支持诸多领域，可广泛应用于垂直行业。南方电网十三五规划，要求实现机巡为主，人巡为辅：至 2020年，实现无人机巡检覆盖90%以上的110KV和220KV  线路，覆盖总共近60万公里电力线路，无人机巡检占巡检 工作70%未来，无人机在港口码头巡视等领域将发挥重要作用移动蜂窝给无人机产业带来额外价值，部分场景尝试推 进基于移动蜂窝的无人机应用无人机带来的低空蜂窝覆盖亟需要系统的解决方案低空覆盖：3D MIMO、AI的维护和管理、多站点联合处理实时视频的回传无人机定位无人机服务利用云计算拓展应用范围，并通过产业合 作拓展市场空间。

智慧港口融合了物联网、自动化技术、大数据分析等前沿科技，极大提升了港口的运营效率和安全性。它的优势在于：自动化的装卸系统减少了人力成本，提高了作业速度；智能化的物流管理优化了货物流转，降低了运输成本；实时监控系统增强了港口的安全管理，预防事故的发生；环境监测技术助力实现绿色港口建设，减少对环境的影响；客户服务的个性化和智能化，提升了客户满意度。智慧港口的建设，不仅推动了港口行业的技术革新，也为全球贸易的顺畅流通提供了有力保障。