港口集裝箱智能視頻數字理貨信息技術研究

張華+李東++梁萬敏+張若夢

摘要：本研究綜合運用集裝箱圖形化、視頻數字采集、箱號自動識別、光纖或無線通信等技術，在集裝箱岸橋上安裝智能視頻信息采集設備，自動采集集裝箱裝卸動態圖像，通過安裝在岸橋上的光纖或者無線圖像信息交換機以及傳輸系統，將圖像信息傳輸至后臺，后臺服務器自動識別箱號，監控確認理貨數據，實現集裝箱自動智能視頻數字理貨。

關鍵詞：港口 集裝箱 數字理貨 信息技術 研究

1.集裝箱智能視頻數字理貨信息技術研究思路及目標

1.1 集裝箱理貨信息技術現狀

目前港口集裝箱外輪理貨現狀是：理貨員在大型集裝箱船甲板上、碼頭岸橋吊下，攜帶使用手持理貨終端、高頻對講機、數碼照相機、筆記本計算機等設備進行集裝箱理貨，現場采用“站位盯箱”的操作模式，理貨員常年露天作業，在集裝箱船舶甲板上爬上爬下，夏天站酷暑、冬天躲嚴寒、日常爬高架，現場操作環境較為艱苦，勞動強度大，存在較大安全隱患。

隨著我國外貿進出口業務的高速增長，港口業內對碼頭集裝箱理貨的要求愈來愈高，由于大型集裝箱碼頭裝卸效率很高，僅靠人工難以完成集裝箱理貨全面數據采集。因此，現有理貨信息技術已不能適應大型集裝箱碼頭生產需要，集裝箱理貨殘損商業糾紛頻發，貨主、港口、收貨人往往會由于某種原因造成的貨物缺失而產生爭議，卻沒有有效的視頻文件來證明或澄清，不能實現對集裝箱的裝卸過程進行有效監控，迫切要求集裝箱智能視頻數字理貨信息技術的研發。

1.2 項目研究思路及目標設想

1.2.1 集裝箱碼頭理貨工藝流程再造設想

集裝箱碼頭現場理貨員主要任務是：①識別與核對集裝箱箱號，即IS06346[1995]標準——國際標準11位箱號，其構成為：前4位由英文字母組成，后7位由數字組成；②查驗集裝箱殘損并拍照取證；③確認或指引卡車司機和吊車司機BAY位信息；④保持與碼頭中控聯絡等。其模式是“以碼頭前端理貨員站位盯箱為主，理貨后臺中控室為輔”。

借鑒高速公路車輛信息化管理模式，設想將集裝箱碼頭理貨工藝流程改為“以理貨后臺中控室為主，碼頭前端少量流動哨位為輔”，其流程與模式與交警管理高速路車輛有異曲同工之處，雖然司機在高速路上很少見到交警，但如有違章，即使車開得再快，利用視頻識別與監控技術，可使違章車輛牌號和圖片清晰可見，并可自動生成電子檔案備查。同理，利用集裝箱智能視頻數字理貨信息技術研究，實現集裝箱碼頭前方理貨無人作業。

1.2.2 視頻數字理貨信息技術的技術路線

運用智能視頻技術實現對集裝箱箱號、箱損和箱量的圖像信息采集、拍照、取證、核對等理貨業務，集裝箱圖形化理貨技術與視頻信息采集技術以及箱號自動識別技術等有機結合，理貨員在后臺中控室使用計算機實現碼頭前沿集裝箱理貨操作。

1.2.3 研究擬實現的目標

（1）用計算機實現集裝箱視頻圖像與BAY位圖形化技術的有機結合，淘汰原有的手持理貨終端。

（2）用視頻和數據庫技術實現對集裝箱的六面自動拍照、存儲、檢索等功能，替代大量使用數碼相機拍照集裝箱箱損照片的理貨取證模式，提高理貨信息的真實性、公正性。

（3）利用智能視頻數字理貨信息技術，改變原有集裝箱理貨的質量安全管理模式，從源頭規避或大大降低集裝箱理貨質量安全管理面臨的風險。

（4）用集裝箱理貨信息中心遠程操控代替理貨員現場作業，使集裝箱碼頭前沿理貨無人值守，將港口集裝箱理貨由勞動密集型改變為技術密集型作業，實現理貨員由藍領工人向白領工人轉變，較大提高勞動效率，極大改善工作環境，減少前方理貨裝備；有效降低理貨成本。

2.港口集裝箱智能視頻數字理貨信息系統主要技術內容

2.1 信息數據采集與傳輸系統設計

主要是運用安裝在集裝箱碼頭橋吊上的視頻數據采集設備，如視頻攝像槍、交換機、天線等，在集裝箱理貨現場實現無人值守。

岸邊橋吊視頻攝像槍自動采集現場集裝箱裝卸操作過程的六面箱體、箱號、箱損、鉛封等信息，通過安裝在橋吊上的光纖交換機以及5.8G頻段的無線發射天線系統，或運用橋吊自身配置的光纖，并將自動采集的圖像信息傳輸至后臺，由理貨信息中心服務器運用OCR箱號自動識別系統對箱號進行自動識別，以及運用集裝箱圖形化技術，對集裝箱箱號、箱損、積載等情況進行實時核實、監控、抓拍、取證等理貨業務操作。

2.2 集裝箱視頻理貨操作系統設計

系統設計包括概要設計和詳細設計，理貨系統業務流程圖、功能模塊圖和數據流程圖。主要包括視頻圖像數據采集與編輯系統、集裝箱圖形化理貨系統、OCR箱號自動識別系統、與碼頭軟件操作系統的接口系統，計算機、服務器、USP穩壓電源系統，視頻圖像監控等系統。

具體包括船舶信息、作業計劃、視頻采集、箱體拍照、殘損比對處理、箱號自動校驗、理貨作業動態監控、手持圖形化、殘損處理、溢短處理、翻搗處理、船圖制作、EDI、單證管理、視頻信息存儲、海關新倉單錄入等功能。

3.集裝箱智能視頻數字理貨信息技術的創新與應用

該技術的創新點是通過對視頻數據采集、OCR箱號自動識別、無線（或光纖）通信和集裝箱圖形化理貨系統等多學科技術集成，進行集裝箱理貨環節的信息數據處理，實現集裝箱船舶、碼頭前方集裝箱理貨無人值守作業，由后方中央控制室計算機操控代替前方人力勞動，從而提高安全質量管理，改善工作環境，極大地提高了勞動效率。具體表現為：

一是利用信息化技術與網絡資源的結合，實現智能視頻理貨，確保理貨質量，實現24小時視頻設備采集與監控，為理貨第三方公正提供有力證據。

二是優化理貨工作流程，減少操作環節，取消原有現場理貨員“站位盯箱”的操作模式，從根本上保證理貨一線生產安全，使理貨工作更加便捷與順暢。

三是推動了各生產部門之間的信息共享和業務協作，節約了大量的人力、物力和財力，有效地降低了管理成本，減輕勞動強度，提高工作效率，解放生產力。

四是提高理貨勞動效率，配合港口多裝快卸，縮短了船期和貨物進出口周期，直接為客戶帶來了時間效益。從而提升公司在客戶心中的地位，增強市場競爭力，社會效益顯著。

4.結語

集裝箱智能視頻數字理貨信息技術研究，實現了港口集裝箱理貨從“站位盯箱”的生產模式轉型升級為“以理貨后臺中控室為主，碼頭前端少量流動哨位為輔”的可視化理貨，用現代化的理貨信息中心操作改善了“站酷暑、躲嚴寒、爬高架”的惡劣現場操作環境，優化理貨工藝流程，減少操作環節，降低人工成本，實現了集裝箱理貨作業由勞動密集型向知識密集型的轉型。