青島港設(shè)備智能管控平臺

張建東

（青島港國際股份有限公司安技部，山東 青島 266011）

為貫徹落實《交通運輸信息化“十三五”發(fā)展規(guī)劃》及青島港智慧港口建設(shè)的要求，發(fā)揮信息化在港口設(shè)備管理方面的引領(lǐng)和支撐作用，提升和保障設(shè)備的技術(shù)、安全性能，青島港集團開發(fā)建設(shè)了港口設(shè)備智能管控平臺。通過該平臺的建設(shè)，實現(xiàn)了港口設(shè)備的技術(shù)檔案更加健全性能更好保障安全性更好掌控的目標。

1 技術(shù)架構(gòu)

青島港設(shè)備智能管控平臺技術(shù)架構(gòu)分為技術(shù)層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層等4個層次，由數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)標準規(guī)范、設(shè)備管理標準化流程、硬件和運行維護保障系統(tǒng)提供整體支撐。青島港設(shè)備智能化管理平臺總體技術(shù)架構(gòu)見圖1。

圖1 青島港設(shè)備智能管控平臺總體技術(shù)架構(gòu)

（1）技術(shù)層。技術(shù)層是青島港設(shè)備智能管控平臺的理論基礎(chǔ)，關(guān)鍵技術(shù)包括大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、地理信息技術(shù)及SOA(Service-Oriented Architecture：面向服務(wù)的架構(gòu))技術(shù)。

（2）數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層是平臺的信息集散和傳輸中心，主要由阿里云的數(shù)據(jù)中心和寬帶網(wǎng)絡(luò)組成，在既有的內(nèi)部通信系統(tǒng)和外部通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用防火墻、入侵檢測系統(tǒng)和病毒防治系統(tǒng)等手段來保證信息的傳輸安全。

（3）服務(wù)層。服務(wù)層提供通用的數(shù)據(jù)接口給調(diào)用者使用，無須關(guān)注架構(gòu)或底層所發(fā)生的變化，通過與數(shù)據(jù)層的銜接，提供相應(yīng)的服務(wù)，數(shù)據(jù)層以服務(wù)的形式對外開放。

（4）應(yīng)用層。運用技術(shù)層的技術(shù)方法，利用服務(wù)層提供的各種接口信息，為青島港設(shè)備管理的各級管理人員提供錄入、查詢、統(tǒng)計、分析的功能和結(jié)果，為設(shè)備智能管理提供統(tǒng)一的平臺，提供決策智能支持。

2 設(shè)計思想

該平臺系統(tǒng)分為PC端和移動App（Application：應(yīng)用程序）兩部分。PC端設(shè)計基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)實現(xiàn)。系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計支持大數(shù)據(jù)量的擴展，能夠適應(yīng)業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展和用戶規(guī)模的擴大，并具有較強的靈活性、可操作性和可擴展性。B/S模式統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)功能實現(xiàn)的核心部分集中到服務(wù)器上，簡化系統(tǒng)的開發(fā)、維護和使用。移動App端主要實現(xiàn)設(shè)備日常管用養(yǎng)修等工作的實施和接收預警信息等。

系統(tǒng)設(shè)計遵循統(tǒng)一的設(shè)備編碼，數(shù)據(jù)融合、統(tǒng)計等操作處理以單元設(shè)備為基礎(chǔ)，各種數(shù)據(jù)都必須疊合到設(shè)備框架中進行信息加工、衍生等處理和顯示輸出，并借助地理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)圖文一體化顯示，主要包括設(shè)備狀態(tài)信息、維保信息、安全信息、視頻信息、能耗信息和統(tǒng)計分析等，讓設(shè)備管理全程透明化、可視化、可追溯。

圖2 系統(tǒng)功能模塊

3 功能設(shè)計

平臺包括設(shè)備精細化管理子系統(tǒng)、設(shè)備安全狀態(tài)遠程監(jiān)控子系統(tǒng)、設(shè)備視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和設(shè)備能耗材料管理子系統(tǒng)等4個子系統(tǒng)和1個后臺用戶管理模塊。系統(tǒng)功能模塊見圖2。

3.1 設(shè)備精細化管理子系統(tǒng)

設(shè)備精細化管理子系統(tǒng)是對各單位設(shè)備的管、用、養(yǎng)、修進行管理，圍繞人的“行為管理”，突出層級清晰、任務(wù)明確、分級響應(yīng)、績效評定，實現(xiàn)設(shè)備管、用、養(yǎng)、修的系統(tǒng)化、流程化、實時化和標準化，做到設(shè)備管理人員行為的履職留印，設(shè)備的維保留痕。其主要功能有：

（1）流程管理。實現(xiàn)各項設(shè)備管理工作的流程化管理，流程設(shè)定的內(nèi)容涵蓋工作的計劃、實施、驗收、評價、改進整個環(huán)節(jié)，流程設(shè)置具有擴展性。

（2）計劃管理。系統(tǒng)能夠結(jié)合設(shè)備巡檢標準、設(shè)備保養(yǎng)標準、設(shè)備潤滑標準，自動生成操作人員的每日、每周、每月、每季等技術(shù)巡檢計劃、設(shè)備保養(yǎng)、潤滑等周期性工作計劃。日常維修計劃、保養(yǎng)計劃、檢查計劃、整改計劃等在系統(tǒng)進行手動錄入，亦可來自智能終端發(fā)現(xiàn)問題的自動轉(zhuǎn)入，也可由系統(tǒng)通過獲取外部數(shù)據(jù)直接批量導入，同時也能夠根據(jù)系統(tǒng)中的流程設(shè)置，定期將計劃自動推送到相關(guān)責任人的后臺或終端。所有維保巡檢實施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，都需要利用移動App的拍照功能，進行拍照上傳留痕。

（3）資產(chǎn)臺賬。設(shè)備全生命周期管理包括：設(shè)備的變動、新增、報廢與更換部件等。

（4）故障管理。建立故障編碼和設(shè)備部位分類，根據(jù)設(shè)備的重點部位，自動生成設(shè)備故障樹。

（5）統(tǒng)計分析。能夠?qū)υO(shè)備的完好率、故障率、利用率、能源消耗等進行大數(shù)據(jù)分析，形成相應(yīng)的報表輸出，報表可自由組合，KPI分析要圖文并茂。

3.2 設(shè)備安全狀態(tài)遠程監(jiān)控子系統(tǒng)

設(shè)備安全狀態(tài)遠程監(jiān)控子系統(tǒng)是基于設(shè)備本質(zhì)安全理論，通過采用傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析等手段，對港口中后期的大型設(shè)備進行鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力檢測、重要機構(gòu)運行狀態(tài)檢測和電氣火災(zāi)自動消防預警檢測，實現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)在線監(jiān)控、故障診斷預警。

該系統(tǒng)能夠?qū)崟r在線監(jiān)測設(shè)備重點部位的溫度、電流、振動、應(yīng)力變化等監(jiān)測信息并進行大數(shù)據(jù)分析，形成設(shè)備重點部位的日、周、月的運行狀態(tài)趨勢線，并預判變化趨勢，形成預警信息，為設(shè)備的預控管理提供可靠的數(shù)據(jù)支撐，保障設(shè)備本質(zhì)安全。

3.3 設(shè)備視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

該系統(tǒng)分為兩部分：

（1）大型設(shè)備重點安全區(qū)域視頻監(jiān)控。主要是在大型設(shè)備卷筒及旋轉(zhuǎn)區(qū)域加裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)置越界監(jiān)測功能，實現(xiàn)對重點部位圖像的智能分析和越界報警等功能，同時結(jié)合大機動作，實現(xiàn)設(shè)備視頻監(jiān)控智能顯示。

（2）設(shè)備使用過程中操作人員的行為監(jiān)控。在港口大型設(shè)備及流動機械上安裝人員行為識別設(shè)備，實現(xiàn)了對大型設(shè)備操作人員工作狀態(tài)的監(jiān)控、對流動機械超速和駕駛員疲勞駕駛的監(jiān)控，實時為操作人員預警。

管理人員通過后臺訪問本系統(tǒng)，對設(shè)備及人員的狀態(tài)可以實時查看，對設(shè)備的重點安全部位、操作人員的工作狀態(tài)、流動機械的超速和司機的駕駛行為進行過程管理，實現(xiàn)安全隱患查糾、安全管理、及時補位。

3.4 設(shè)備能耗及材料管理子系統(tǒng)

系統(tǒng)利用遠程抄表技術(shù)對設(shè)備能耗進行遠程采集，為設(shè)備運行分析提供能耗數(shù)據(jù)。同時能夠?qū)υO(shè)備材料消耗、庫存管理、維修費用等進行管理分析，為公司合理掌控材料消耗及庫存提供數(shù)據(jù)支持。

4 結(jié)語

青島港設(shè)備智能管控平臺是基于先進的網(wǎng)絡(luò)信息處理技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備維保巡檢、運行監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集分析、智能預警、運行管控等功能的一體化管理平臺，幫助設(shè)備管理各級人員實現(xiàn)設(shè)備的閉環(huán)管理，推動設(shè)備最大化的發(fā)揮效能和保障安全。