數(shù)字孿生，為智慧港口注入智能基因

重點推文

隨著我國經(jīng)濟和貿(mào)易的持續(xù)發(fā)展，我國港口基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和技術(shù)能力已經(jīng)躋身世界領(lǐng)先地位。越來越多的港口開始關(guān)注并采用數(shù)字孿生、5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、智能感知等前沿信息技術(shù)，構(gòu)建“數(shù)字孿生智慧港口”，打造區(qū)域性的“智慧型”信息樞紐，使物與物、物與人、人與人以及港口物流的各種資源和各參與要素能實現(xiàn)廣泛地互聯(lián)互通。

基于數(shù)字孿生的智慧港口建設(shè)，可以大幅提高港口運營效率、降低物流成本，同時也能為港口管理者提供實時的信息反饋，幫助管理者更好地監(jiān)控和調(diào)整港口運作。不僅可以更好地滿足現(xiàn)代社會對于高效、綠色、智能的港口服務(wù)的需求，實現(xiàn)港口功能、技術(shù)和服務(wù)的轉(zhuǎn)型升級，更有助于提升我國在國際物流領(lǐng)域的競爭力。

1 方案概述

數(shù)字冰雹智慧港口數(shù)字孿生IOC系統(tǒng)，支持整合港口監(jiān)管部門現(xiàn)有信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源，深度融合5G、大數(shù)據(jù)、云計算、AI、融合通信等前沿技術(shù)應(yīng)用，將信息、技術(shù)、設(shè)備與港口運營管理需求有機結(jié)合，覆蓋港口綜合態(tài)勢監(jiān)測、碼頭作業(yè)監(jiān)測、口岸通關(guān)監(jiān)測、物流監(jiān)測、庫場管理監(jiān)測、綜合安防監(jiān)測、能耗管理監(jiān)測等多個業(yè)務(wù)領(lǐng)域，賦能用戶業(yè)務(wù)應(yīng)用，實現(xiàn)“智能感知、智能分派、智能處置、智能考評、智能改進”，有效提升跨部門決策和資源協(xié)調(diào)效率。

2 方案介紹

2.1 港口業(yè)務(wù)賦能

2.1.1 港口綜合態(tài)勢監(jiān)測

支持整合港口各部門現(xiàn)有信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源，以實景三維形式，對港口口岸、碼頭、堆場、車輛、船舶等全要素態(tài)勢進行真實復(fù)現(xiàn)；并通過對生產(chǎn)、運營、交通、物流、安防等業(yè)務(wù)領(lǐng)域的關(guān)鍵指標(biāo)進行多維度分析，實現(xiàn)港口船、人、機、貨、場及環(huán)境等各要素的全面感知，輔助管理者全面掌控港口運行態(tài)勢。

2.1.2 碼頭作業(yè)監(jiān)測

2.1.2.1 智能集卡監(jiān)測 

支持集成卡口監(jiān)控、車輛GIS、AIV等系統(tǒng)數(shù)據(jù)，結(jié)合車牌識別、車型識別、不停車稱重等AI算法，對港口內(nèi)卡口、卡車、港區(qū)道路的位置、狀態(tài)等信息進行綜合監(jiān)測；支持卡口通道設(shè)備故障可視化告警，詳細(xì)查詢設(shè)備故障原因、名稱、通道號等信息，實現(xiàn)管理者對卡口遠(yuǎn)程操作、維護，提高卡口運維監(jiān)測效能。

2.1.2.2 裝卸調(diào)度設(shè)備監(jiān)測 

支持集成視頻監(jiān)控、設(shè)備運行監(jiān)測以及其他傳感器實時上傳的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對港口鎖鈕、橋吊、岸橋等各類自動化調(diào)度設(shè)備運行狀態(tài)進行全面監(jiān)測，并可數(shù)據(jù)驅(qū)動實時仿真設(shè)備運轉(zhuǎn)態(tài)勢。支持點選查看各設(shè)備詳情、視頻監(jiān)控畫面等信息，對設(shè)備運行異常事件可視化告警，提升對碼頭作業(yè)設(shè)備的監(jiān)管和維護效能。

2.1.3 港口物流運輸監(jiān)測

2.1.3.1 海域船舶運輸監(jiān)測 

支持集成地理信息系統(tǒng)、海事局AIS系統(tǒng)、海關(guān)各監(jiān)測系統(tǒng)等數(shù)據(jù)資源，對船舶的實時位置、靠泊計劃、行動軌跡、載貨狀態(tài)、貨物卸載等信息進行實時監(jiān)測；支持設(shè)立電子圍網(wǎng)，對超出可行動范圍的船舶進行告警，輔助管理者實時掌握海域船舶運行態(tài)勢，提高船舶監(jiān)管力度。

2.1.3.2 車輛運輸監(jiān)測

支持結(jié)合衛(wèi)星定位、視頻監(jiān)控、RFID等技術(shù)，對物流車輛的位置、行駛速度、路徑、監(jiān)控視頻畫面、鎖體鎖桿狀態(tài)等信息進行實時監(jiān)測；并可智能化對車輛偏離路徑、非法開鎖或在異常停留等情況進行預(yù)警告警，實現(xiàn)對物流車輛的全程精準(zhǔn)可視化監(jiān)管。

2.1.4 庫場管理監(jiān)測

2.1.4.1 集裝箱堆存監(jiān)測

基于數(shù)字孿生技術(shù)，直觀展示集裝箱堆放場地、區(qū)域、邊界等要素態(tài)勢，真實復(fù)現(xiàn)堆存場地環(huán)境、各集裝箱外觀、堆存狀態(tài)等信息；支持箱號、存放時間、存儲物品等詳細(xì)信息查詢，提高管理者對集裝箱堆存場地、堆存貨物的監(jiān)管力度。

2.1.4.2 倉儲空間監(jiān)測

支持對港區(qū)倉庫、貨棚、堆場等倉儲場地進行三維展示，真實反映貨物堆存狀態(tài)；支持集成消防監(jiān)控、視頻監(jiān)控、物聯(lián)感知等系統(tǒng)數(shù)據(jù)，對倉儲區(qū)溫濕度、環(huán)衛(wèi)、庫存容量等環(huán)境態(tài)勢進行實時監(jiān)測，對異常情況實時預(yù)警告警，實現(xiàn)對港區(qū)倉儲空間和環(huán)境狀態(tài)的有效管控，提高倉儲監(jiān)管效能。

2.1.5 港口安防監(jiān)測

支持?jǐn)?shù)字孿生安防巡檢漫游，遠(yuǎn)程高效掌控港口安全態(tài)勢；并結(jié)合視頻監(jiān)控、物聯(lián)感知、周界告警等系統(tǒng)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，對港口內(nèi)的人員、車輛、航道、設(shè)備、告警事件等要素進行實時監(jiān)測，對人員入侵、車輛滯留、危險貨物作業(yè)等異常事件進行實時告警，輔助管理者提升安防管控效能。

2.2 孿生體管理賦能

2.2.1 全要素結(jié)構(gòu)化管理

整合港口管理要素對象臺賬，提供全要對象結(jié)構(gòu)化管理、瀏覽、定位等功能，可以便捷查看各類別管理要素下的全部對象信息。基于CIM底座，管轄區(qū)域內(nèi)各港口、監(jiān)控設(shè)備、重點企業(yè)、人員、車輛、告警事件等均可集中管理、一鍵定位、查看。

2.2.2 高級智能搜索

支持全域?qū)ο髼l件搜索，輸入目標(biāo)對象相關(guān)信息，系統(tǒng)會自動搜索出所有相關(guān)信息結(jié)果，可在搜索結(jié)果中篩選出目標(biāo)對象，點擊一鍵自動定位并顯示該對象關(guān)聯(lián)的相關(guān)信息，高效地進行數(shù)據(jù)檢索、目標(biāo)查詢。

2.2.3 告警事件管理

打通應(yīng)急事件業(yè)務(wù)處置全流程，實現(xiàn)一站式線上指令無縫流轉(zhuǎn)和閉環(huán)處置。各類告警事件均可自動感知、智能分級預(yù)警、一鍵查定位查看事件詳情，實現(xiàn)各領(lǐng)域告警事件的綜合管理。并可根據(jù)應(yīng)急預(yù)案流程智能化進行自動分類/派單、一鍵聯(lián)動會商、鍵指揮調(diào)度，方便指揮人員及時跟蹤、推進、反饋事件處置。

2.2.4 沉浸式巡檢漫游

支持 路徑/步行/飛行等多種漫游方式，可自定義漫游路徑，基于IOC，便捷進行港口全方位展示、業(yè)務(wù)巡檢。

2.2.5 要素對象自由剖分

提供設(shè)備剖分、建筑三軸向自動剖面查看、樓層剖分的功能，高效洞悉港口建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)、空間狀態(tài)、設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，便捷、精確掌握重點場所、設(shè)備內(nèi)部運維態(tài)勢。

2.2.6 數(shù)據(jù)分析支持

針對港口運行現(xiàn)有多源、異構(gòu)、海量數(shù)據(jù)，可提供豐富的可視化分析手段，結(jié)合時空關(guān)聯(lián)分析、活動規(guī)律分析、軌跡分析等模型算法，按照業(yè)務(wù)需求進行多維度并行分析；支持?jǐn)?shù)據(jù)實時顯示、態(tài)勢歷史回溯、上卷/下鉆/切片等數(shù)據(jù)分析支持，輔助用戶深度挖掘數(shù)據(jù)價值，為管理決策提供科學(xué)、全面的依據(jù)。

2.2.7 設(shè)備控制指令下達(dá)

支持通過三維建模，對設(shè)備外觀、復(fù)雜機械結(jié)構(gòu)進行高精度仿真顯示；提供設(shè)備反控功能，一鍵下達(dá)設(shè)備控制指令，實現(xiàn)海量智能設(shè)備的遠(yuǎn)程集中控制。

2.3 CIM底座賦能
2.3.1 實景三維，超大范圍城市精細(xì)渲染

支持以三維實景 形式，超高精度表現(xiàn) 港口地形地貌、建筑、區(qū)劃、道路、植被、水域、部件等全要素態(tài)勢，高逼真還原真實世界場景要素；支持超大范圍CIM智慧港口底座高性能實時渲染，全要素時空態(tài)勢顯示，最大限度還原全量數(shù)據(jù)。

2.3.2 多級CIM底座上卷下鉆

提供CIM1-CIM7多級別精度底座，匯聚港口地形、碼頭、建筑、設(shè)備設(shè)施等多類型信息模型，適配不同業(yè)務(wù)應(yīng)用場景和觀測視野，智能化加載各級別CIM底座，從宏觀大規(guī)模城市、到中觀區(qū)域、再到微觀部件，均可精細(xì)化流暢呈現(xiàn)。

2.3.3 全擬真氣象環(huán)境系統(tǒng)全擬真氣象環(huán)境模擬
可實時調(diào)節(jié)四季、天氣、晝夜、日照變化，一鍵切換氣象環(huán)境效果，高擬真復(fù)現(xiàn)物理環(huán)境效果，并支持與真實世界同步，提供超凡的渲染效果。

2.3.4 多源數(shù)據(jù)匯聚管理
支持融合 BIM、傾斜攝影、GIS 影像、矢量地理要素、高程、激光點云、物聯(lián)感知、視頻監(jiān)控等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和統(tǒng)一空間位置校準(zhǔn)，提供完整統(tǒng)一的三維空間數(shù)字底座，實現(xiàn)基于統(tǒng)一時空基礎(chǔ)的全要素對象管理、業(yè)務(wù)決策分析、運行管控、指揮調(diào)度等應(yīng)用。

2.4開發(fā)平臺賦能

配套CIM資產(chǎn)編輯器、孿生體數(shù)據(jù)管理后臺、CIM底座編輯器，以及完備的定制開發(fā) API 接口、零代碼應(yīng)用編輯器，便捷進行擴展維護，輕松應(yīng)對復(fù)雜定制需求。

2.4.1 底座編輯能力
底座編輯能力提供CIM底座編輯工具，可便捷管理、編輯、轉(zhuǎn)換 多格式數(shù)據(jù)資源，對模型資產(chǎn)材質(zhì)、關(guān)節(jié)、動畫、粒子等基礎(chǔ)屬性進行自定義編輯，進行多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和統(tǒng)一空間位置校準(zhǔn)，定義 CIM 底座層級結(jié)構(gòu)、上卷下鉆關(guān)系 / 轉(zhuǎn)場效果 / 交互邏輯，碼放孿生體對象，發(fā)布 CIM 底座服務(wù)。

2.4.2 數(shù)據(jù)定義能力
數(shù)據(jù)定義能力提供孿生體數(shù)據(jù)管理工具，支持構(gòu)建 CIM 孿生體數(shù)據(jù)庫，按照要素對象的類型，創(chuàng)建孿生體類別、進行 CIM 資產(chǎn)與孿生體的類別映射，并為孿生體類別定義用戶擴展屬性，用于保存孿生體的真實 CIM 語義。支持 手工錄入 / 庫表文件上傳 多種數(shù)據(jù)對接方式，對海量孿生體對象臺賬數(shù)據(jù)進行批量導(dǎo)入，并發(fā)布孿生體數(shù)據(jù)服務(wù)。

2.4.3 應(yīng)用開發(fā)能力
應(yīng)用開發(fā)能力對于頁面、分析圖表、交互邏輯的開發(fā)，既可以選用低代碼開發(fā)的方式，使用統(tǒng)一開發(fā)API，直接引用代碼范例，在配套調(diào)試工具中進行低代碼修改測試，便捷進行復(fù)雜功能的擴展開發(fā)；也可以使用零代碼應(yīng)用編輯器，通過拖拉拽即可快速完成CIM應(yīng)用的構(gòu)建，大幅降低開發(fā)門檻，提高構(gòu)建效率。

3 合作模式

3.1 一站式項目定制 交付模式

根據(jù)用戶的實際項目需求，提供項目咨詢、應(yīng)用開發(fā)、數(shù)據(jù)接入、部署交付全流程定制實施服務(wù)。

包括：對用戶業(yè)務(wù)需求和現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行調(diào)研和分析，對應(yīng)用技術(shù)架構(gòu)進行規(guī)劃設(shè)計，確定技術(shù)選型，并制定詳細(xì)的系統(tǒng)建設(shè)方案；并根據(jù)前期規(guī)劃確定的建設(shè)方案，進行底座、頁面、控件、圖層、交互等數(shù)字孿生應(yīng)用全部開發(fā)工作；再根據(jù)各專題頁面的分析決策需求和用戶數(shù)據(jù)源情況，將用戶現(xiàn)有數(shù)據(jù)接口與數(shù)字孿生應(yīng)用進行對接，最終將應(yīng)用部署交付到客戶實際應(yīng)用環(huán)境，全方位滿足客戶需求。

3.2 場景底座構(gòu)建服務(wù)+技術(shù)平臺 交付模式

數(shù)字冰雹擁有一支具備豐富項目實施經(jīng)驗的建模團隊，能夠為客戶提供高品質(zhì)CIM底座構(gòu)建服務(wù)，包括：室內(nèi)外場景制作、三維模型制作、場景底座制作等，輔助用戶高效構(gòu)建CIM應(yīng)用，免除客戶三維建模的煩惱，高效支撐后續(xù)應(yīng)用開發(fā)調(diào)用。

并可配套交付圖觀 數(shù)字孿生應(yīng)用開發(fā)引擎， 包含完整的場景構(gòu)建、應(yīng)用開發(fā)全流程工具，配套提供豐富的資源庫、大量范例模板、1對1技術(shù)服務(wù)和產(chǎn)品培訓(xùn)，支持團隊協(xié)作，低代碼 甚至 零代碼即可完成應(yīng)用構(gòu)建，賦能用戶更為靈活、自主、高質(zhì)高效地交付數(shù)字孿生項目。

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