面向港口设施与安全的水运信息化建设
2016-08-01 17:08 来源：港口科技
安全不仅国家重视，各个行业也都非常关注和重视，没有安全的创新，不能没有安全的绿色，都是没有发展前景的。如果没有安全的智能手机，自己的个人信息会被别人一览无余。没有安全的绿色，没有安全的花园，也会变成荒地，所以安全是相对重要的。
2015年底交通运输部的行业公报提到，截止到去年12月份，全国生产用码头泊位3万个，其中沿海港口作为生产性的泊位接近6000个。当前码头存在的一些隐患主要是来源于这两点，第一个是建设年代久远，码头疲劳、腐蚀、老化等问题不断出现。另一个是气侯变化，极端天气、码头设施发生安全问题的概率也越来越大。在这个背景之下，2012年交通运输部水运局发布了港口设施维护管理规定，这是我们新中国成立以来，针对港口设施维护管理工作，专门发布的首部规定，可见对港口设施维护管理的重视。按照这个管理规定的要求，天科院在交通运输部的指导下，建设了全国港口设施维护管理系统，这一套系统的架构是分为4级，有港口、企业、省级和部级这4级平台。通过底层信息的填报、审核和上报逐步上升到交通运输部。特别是部级平台，所涉及的信息主要是4个方面，一是设施台帐，第二是日常维护的信息，第三是大修报废，第四是结构和设施的一个状态。这里面包括省一级的平台、地方的平台和港口企业平台。在部级平台里面，港口设施一共是9类，码头泊位、防护地护案、港池、进疏港航道、锚地，还有港区道路堆场、仓库、港区、铁路等9类。
2014年，宁波港务局和宁波港集团进行了试点运行。这是当时为宁波港务局建立的平台，现在这个平台已经建设完成，正在进行有效的运行。这个平台里面，主要是建立了几大模块：一是综合管理，包括它的基本信息，还有台帐的信息，工程管理的子系统，设施安全和统计分析等。在今年的前几个月，3月份部水运据领导来宁波现场调研“全国港口设施维护管理系统”在港口企业和港航行政管理部门的运行时效，对此评价很高。随后在连云港港航局也进行了开发，并在全国平台进行了连接的测试。连云港市级平台与宁波港不同之处是在于集成了它的地理信息系统，地理信息系统与港口设施的一个信息的交互。下一步可能还要实施一些网络化的管理等等，这是为港航行政部门所做的一些平台。
港口企业方面，以大连港为例，大连港集团开发了一个企业级平台,在大连港集团的平台里面，整合的内容更多，更满足于大连港集团的实际港口设施，维护管理工作的需求，特别是集成了视频系统，包括地下管线的数据、规划建设的数据等。当然也包括滨天津港集团也开发了这些系统。当前，这套系统的标准规范编制工作正在进行，下一步在省市港口企业进行推广。刚才讲的这些平台主要是管理方面，主要是在于日常管理。当前物联网技术飞速发展，特别是大数据传感器的研发和运用。对于水运行业，码头结构检测也带来变革或者方式的变化。由现场勘探检测变成实际时的监测分析和评估。对比发现，传统系统有不足之处，表现在：首先是操作比较复杂，受环境影响比较大。第二个是不定期，并且也不是一个实时连续的。第三是很难快速掌握突发情况。
物联网技术监测方法，是长期实时监测，另外对于码头结构在突发事件下，或者使用状况严重异常时，能够发出一些预警信号，为相关管理决策提供依据和指导。
交通运输部科技司专门列了2013年度的部重点信息化的科技立项，简单来说就是港口码头健康在线实时监测系统。这个系统主要是利用分布在码头不同结构部位的传感器组成，通过现场探测关键部位的位移来应变，振动等关键性的指标，针对特性分析检查确定结构的损伤位置、损伤程度，并判断其安全使用的性能。在这个系统数据库里面，整合了监测设备的管理数据库，监测信息的动态数据库以及结构模型的信息数据库，还有评估分析信息数据库。
码头健康监测的指标主要是涉及三大方面，一个是位移监测，第二是应力应变的监测，第三是振动的监测。在位移监测里面，主要是对构建的相通位移进行监测，还有一个码头的整体结构的位移。应力应变监测主要是对码头面板纵横梁和机装进行应力应变的监测。再一个是水平振动和转动等等，这是监测的主要内容。这套系统在研究的期间，已经在天津港的22号和24号码头泊位进行了成功的试点运行。目前这套系统还在运行，并为我们整个的后台提供实施的演练数据。
部科技司对该项目的鉴定结论有三点：第一是首次研究并建立了沿海港口在役码头健康在线监测技术体系。第二是解决了港口码头健康监测技术体系中多类别传感器数据采集时间同步的难题，实现了数据采集时间的精确同步，填补了港口码头健康监测技术领域的空白。第三，项目攻克了健康监测数据处理关键技术，实现了动、静态监测数据的耦合分析；构建了基于云平台的数据库和管理系统，实现了动态显示和数据的展示，这是对其整体评价，总体上达到了国际的先进水平。
通过这项工作简单总结三点体会。第一，作为港口生产运营的重要资源，港口设施的日常维护检测评估及技术状态评定及其重要，是报港口安全发展的重要内容。第二点，在互联网+思维下，按照智慧交通的建设发展要求，数字化、智慧化平台将成为港口设施维护管理的重要手段。第三，港口设施维护数字平台建设不仅需要物联网、大数据等通信技术和计算机技术的支持，更离不开行业水工建筑技术领域基础研究及应用技术的支撑。
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