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港口設(shè)施是港口發(fā)展中最重要的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，為港口正常經(jīng)營、安全生產(chǎn)、科學(xué)發(fā)展提供著重要保障。交通運(yùn)輸部于2012年12月印發(fā)了《港口設(shè)施維護(hù)管理規(guī)定（試行）》（以下簡稱《管理規(guī)定》），提出港口設(shè)施維護(hù)管理應(yīng)貫徹“安全至上、預(yù)防為主和防治結(jié)合”的工作方針，要求各級港口管理部門應(yīng)加強(qiáng)港口設(shè)施信息管理，建立健全港口設(shè)施維護(hù)技術(shù)檔案，應(yīng)用信息化技術(shù)促進(jìn)港口設(shè)施管理效率［1-7］。2016年全國交通會議中指出全面推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+交通運(yùn)輸”，加快云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的集成創(chuàng)新與應(yīng)用。大連港地處東北亞經(jīng)濟(jì)圈中心，港闊水深，不淤不凍，是中國北方面向太平洋、走向世界的海上門戶。

大連港擁有集裝箱、原油、成品油、散礦、糧食、煤炭、滾裝等現(xiàn)代化專業(yè)泊位80多個(gè)，萬噸級以上泊位50多個(gè)；擁有大港區(qū)航道、甘井子航道、新港原油碼頭航道、大窯灣航道、大連灣碼頭航道，水深在-9~-17.5m，大部分為天然航道，吃水在10m左右的船舶可隨時(shí)進(jìn)出，全港共有防波堤9座，總長7000m。大連港所擁有的基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)和規(guī)模都處于全國前列，隨著大連港經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和貨物吞吐量的持續(xù)增長，對港口設(shè)施使用提出了越來越高的要求。對這些港口基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行規(guī)范、科學(xué)、有序的管理，是保障大連港安全生產(chǎn)和運(yùn)營的前提。按照“科學(xué)管理、合理使用、定期檢測、適時(shí)維修”的原則，掌握港口設(shè)施運(yùn)行信息，及時(shí)獲得設(shè)施技術(shù)狀態(tài)，定期進(jìn)行檢測，確保港口設(shè)施的健康運(yùn)行，對保障大連港港口生產(chǎn)的安全運(yùn)營具有重大意義。因此，建設(shè)大連港港口設(shè)施數(shù)字化管理平臺是轉(zhuǎn)變港口發(fā)展方式、打造核心競爭力的需要；是貫徹執(zhí)行管理規(guī)定和落實(shí)交通工作會議精神的重要切入點(diǎn)；是落實(shí)打造幸福、創(chuàng)新、生態(tài)、高效、智慧“五型”港口的要求。

在港口設(shè)施管理的信息化發(fā)展的程度上，各個(gè)港口之間存在較大的不平衡。有些港口建立了設(shè)施技術(shù)臺賬，開發(fā)建設(shè)了港口設(shè)施動態(tài)管理信息系統(tǒng)；有些港口至今仍采用紙質(zhì)賬簿或Excel電子表格進(jìn)程設(shè)施臺賬管理；有些港口甚至從未建立設(shè)施臺賬［5］。大連港港口設(shè)施數(shù)字化管理平臺是在嚴(yán)格遵循交通運(yùn)輸部《管理規(guī)定》基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)建設(shè)的，具有以下特點(diǎn)：（1）平臺是交通運(yùn)輸部《管理規(guī)定》頒布實(shí)施后，全國較早建設(shè)的專業(yè)性較強(qiáng)、功能較為全面、符合規(guī)范的企業(yè)級港口設(shè)施維護(hù)管理信息綜合平臺。（2）平臺實(shí)現(xiàn)了全港設(shè)施的精細(xì)化管理，重點(diǎn)掌握碼頭泊位、防波堤護(hù)岸、港池、進(jìn)出港航道、錨地、港區(qū)道路、橋梁、隧道、港區(qū)鐵路、堆場、倉庫、儲罐、散糧筒倉、運(yùn)輸管道、排水管線、供水管線、建構(gòu)筑物、檔土墻護(hù)坡、電子通訊管線等19類設(shè)施的維護(hù)管理資料，建立了設(shè)施管理臺賬。實(shí)現(xiàn)了檢測評估管理、維護(hù)維修管理、損壞報(bào)廢管理、智能提醒管理、決策支持管理、地理信息管理等。（3）平臺將設(shè)施技術(shù)臺賬與設(shè)施地理信息進(jìn)行無縫關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了臺賬與地圖的雙向交互功能，并接入了港區(qū)視頻監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)中可調(diào)取攝像頭監(jiān)控信號和潮位水文氣象信息，真正實(shí)現(xiàn)了港口現(xiàn)場可視化圖像監(jiān)視。在用戶體驗(yàn)、數(shù)據(jù)可視化方面實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新。

1平臺總體架構(gòu)

結(jié)合對系統(tǒng)的整體分析，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用多層體系結(jié)構(gòu)。大連港港口設(shè)施數(shù)字化管理平臺從層次結(jié)構(gòu)上分為技術(shù)層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層，平臺總體架構(gòu)如圖1所示。（1）技術(shù)層。技術(shù)層是大連港港口設(shè)施數(shù)字化管理平臺的理論基石，關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)據(jù)庫技術(shù)、地理信息技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、SOA技術(shù)等。（2）數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層是平臺的信息集散和傳輸中心，主要由數(shù)據(jù)中心和寬帶網(wǎng)絡(luò)組成。數(shù)據(jù)中心建設(shè)本質(zhì)上就是數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫劃分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用數(shù)據(jù)庫、視頻數(shù)據(jù)庫。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)就是網(wǎng)絡(luò)工程的建設(shè)，在既有的內(nèi)部通訊系統(tǒng)和外部通訊系統(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)等保證信息傳輸安全。（3）服務(wù)層。服務(wù)層相當(dāng)于中間類的作用，中間的工廠類提供了另一個(gè)通用的接口讓調(diào)用者可以使用接口，無需關(guān)注架構(gòu)或底層發(fā)生怎樣的變化，通過與數(shù)據(jù)層的銜接，提供出相應(yīng)的服務(wù)，將數(shù)據(jù)層以服務(wù)的形式對外開放。（4）應(yīng)用層。應(yīng)用層是平臺的核心部分，大連港港口設(shè)施數(shù)字化管理平臺建設(shè)的目的就是為了應(yīng)用。運(yùn)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，為大連港設(shè)施管理的各項(xiàng)工作提供查詢、統(tǒng)計(jì)、分析的結(jié)果，為設(shè)施數(shù)字化管理提供申報(bào)、管理的平臺，為集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)的決策提供智能支持。大連港港口設(shè)施數(shù)字化管理平臺能夠具備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、整合化、開放化和智能化等6個(gè)方面的特性。在整個(gè)系統(tǒng)框架中，政策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和安全保障、組織機(jī)構(gòu)這四大部分貫穿于系統(tǒng)構(gòu)架的始終，起著支持和指導(dǎo)的作用。

2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

根據(jù)各項(xiàng)應(yīng)用所需數(shù)據(jù)資源的屬性和使用要求，并按照相關(guān)技術(shù)要求，確定本平臺將建設(shè)三大類數(shù)據(jù)庫［3］。數(shù)據(jù)庫總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。包括港區(qū)基本信息、港口企業(yè)基本信息、港口設(shè)施基本信息、水運(yùn)工程設(shè)計(jì)單位信息、水運(yùn)工程施工單位信息、水運(yùn)工程監(jiān)理單位信息、檢測評估單位信息、維護(hù)工程數(shù)字檔案信息、地理空間數(shù)據(jù)庫、用戶管理信息等10類子數(shù)據(jù)庫。（2）業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫。包括港口設(shè)施日常巡查記錄、定期檢測信息特殊檢測信息、維護(hù)維修工程計(jì)劃、維護(hù)維修工程記錄、港口設(shè)施大修備案、港口設(shè)施損壞備案、港口設(shè)施報(bào)廢備案、港口設(shè)施安全突發(fā)事件、潮位、水文、氣象信息、港口設(shè)施統(tǒng)計(jì)分析庫11類子數(shù)據(jù)庫。（3）視頻數(shù)據(jù)庫。包括各港口企業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)采集的視頻。

3平臺功能設(shè)計(jì)

3.1功能模塊設(shè)計(jì)大連港港口設(shè)施數(shù)字化管理平臺由8個(gè)功能模塊構(gòu)成，主要包括：技術(shù)臺賬管理、檢測評估管理、維護(hù)維修管理、損壞報(bào)廢管理、智能提醒管理、決策支持管理、地理信息系統(tǒng)、系統(tǒng)后臺管理等模塊，總體功能模塊如圖3所示。（1）技術(shù)臺賬管理。本模塊建立19種港口設(shè)施數(shù)字化的技術(shù)臺賬，并建立港口設(shè)施的更新改造臺賬，實(shí)現(xiàn)設(shè)施技術(shù)臺賬的查詢和匯總功能。（2）檢測評估管理。本模塊功能包括：檢測評估資質(zhì)單位管理、日常設(shè)施巡查記錄、定期檢測信息填報(bào)、特殊檢測信息填報(bào)。（3）維護(hù)維修管理。大連港股份公司每年對需要進(jìn)行維修和維護(hù)的設(shè)施制定計(jì)劃，二級公司根據(jù)計(jì)劃進(jìn)行設(shè)施的修護(hù)維修，包括計(jì)劃執(zhí)行情況、維護(hù)維修工程記錄管理等。本模塊功能包括：設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位管理、維護(hù)維修計(jì)劃制定、維護(hù)維修工程月度計(jì)劃、維護(hù)維修工程月度計(jì)劃完成情況、維護(hù)維修工程記錄、維護(hù)維修工程數(shù)字檔案管理。（4）損壞報(bào)廢管理。《管理規(guī)定》要求對技術(shù)狀態(tài)為四類的設(shè)施應(yīng)根據(jù)情況立即進(jìn)行中修或大修，五類的港口設(shè)施應(yīng)停止使用并立即進(jìn)行大修，對無修復(fù)價(jià)值的港口設(shè)施應(yīng)報(bào)廢。本模塊功能包括：設(shè)施大修備案、設(shè)施損壞備案、設(shè)施報(bào)廢備案。（5）智能提醒管理。智能提醒實(shí)現(xiàn)設(shè)施維護(hù)管理中對常用信息和影響設(shè)施安全的信息自動智能提醒，避免由于疏忽而導(dǎo)致的設(shè)施安全問題發(fā)生。本模塊功能包括：定期檢測實(shí)時(shí)提醒、需維護(hù)設(shè)施提醒、設(shè)計(jì)年限到期提醒、信息報(bào)送提醒。（6）決策支持管理。決策支持系統(tǒng)主要功能包括設(shè)施綜合查詢19類設(shè)施分類統(tǒng)計(jì)、全港設(shè)施整體情況統(tǒng)計(jì)報(bào)告等功能，通過數(shù)據(jù)的分類統(tǒng)計(jì)匯總，以總結(jié)性文字、數(shù)據(jù)表格、數(shù)據(jù)圖表、圖文并茂的報(bào)告等形式，為領(lǐng)導(dǎo)和業(yè)務(wù)管理人員提供掌握全局、輔助決策的數(shù)據(jù)支持服務(wù)。（7）地理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)主要為結(jié)合大連港原有設(shè)施地理信息系統(tǒng)中的MapGIS格式數(shù)據(jù)，對港區(qū)實(shí)例CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、制圖、服務(wù)等操作，開發(fā)基礎(chǔ)的地理信息功能，將原有設(shè)施數(shù)據(jù)進(jìn)行展現(xiàn)，為后期設(shè)施臺賬與地理信息數(shù)據(jù)集成奠定基礎(chǔ)。（8）系統(tǒng)后臺管理。系統(tǒng)后臺管理作為支撐和保證整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。本模塊主要功能有：用戶中心、組織機(jī)構(gòu)管理、用戶管理、權(quán)限管理、系統(tǒng)日志、通知公告、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置等。

3.2平臺體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平臺是港口設(shè)施數(shù)據(jù)填報(bào)、管理以及分析、統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用于一體的大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的用戶既有專業(yè)技術(shù)人員，也有業(yè)務(wù)管理人員，還有各級決策人員，系統(tǒng)應(yīng)用的范圍遍布各個(gè)層面，空間跨度也極為廣闊，針對這種復(fù)雜的應(yīng)用對象，系統(tǒng)功能應(yīng)用滿足對專業(yè)處理的高效率、高速度要求，又滿足多接入、服務(wù)廣泛的要求，因此，根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用需求，用戶使用系統(tǒng)的現(xiàn)狀，以及對系統(tǒng)平臺安全性、穩(wěn)定性、用戶使用的方便性考慮，將采用B/S模式。B/S是Brower/Server的縮寫，客戶機(jī)上只要安裝一個(gè)瀏覽器（Browser），如NetscapeNavigator或InternetExplorer，服務(wù)器安裝Oracle、Sybase、Informix或SQLServer等數(shù)據(jù)庫。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶界面完全通過WWW瀏覽器實(shí)現(xiàn)，一部分事務(wù)邏輯在前端實(shí)現(xiàn)，但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)。瀏覽器通過WebServer同數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。B/S最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以在任何地方進(jìn)行操作而不用安裝任何專門的軟件，只要有一臺能上網(wǎng)的電腦就能使用，客戶端零維護(hù)，系統(tǒng)的擴(kuò)展非常容易。3.3平臺關(guān)鍵技術(shù)信息系統(tǒng)的建設(shè)離不開功能處理和數(shù)據(jù)庫兩大基石，因此在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)，必須從功能處理和數(shù)據(jù)庫兩方面進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，在構(gòu)造系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫時(shí)，既要考慮結(jié)構(gòu)的完備性、格式和編碼的規(guī)范化，又要盡可能地避免數(shù)據(jù)的冗余。在構(gòu)造系統(tǒng)的功能模型時(shí)，為使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，層次清晰，并具有較強(qiáng)的開放性和可伸縮性，將系統(tǒng)劃分為若干既相對獨(dú)立又相互協(xié)調(diào)、可共享信息的子模塊。這些子模塊在依據(jù)一定的通訊規(guī)則和集成模式完成各自獨(dú)立的功能的同時(shí)，能夠有機(jī)的集成在一起，服務(wù)于整個(gè)系統(tǒng)的信息處理目標(biāo)，同時(shí)應(yīng)用子模塊通過對數(shù)據(jù)庫的合理調(diào)度、組織，形成數(shù)據(jù)的合理流向，完成系統(tǒng)的整體功能，維持系統(tǒng)的旺盛的生命力。（1）統(tǒng)一集成的應(yīng)用環(huán)境。統(tǒng)一、集成的應(yīng)用環(huán)境是系統(tǒng)建設(shè)的重要目標(biāo)之一。平臺采用統(tǒng)一的設(shè)計(jì)思想和先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，綜合利用大型數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)容錯(cuò)等先進(jìn)技術(shù)，充分考慮系統(tǒng)間各部分的聯(lián)系和配合，實(shí)現(xiàn)整體性能最優(yōu)化，完成整個(gè)系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)。（2）數(shù)字權(quán)限控制技術(shù)。為保證網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)安全，防止病毒入侵、非法訪問、惡意更改毀壞，系統(tǒng)采取完備的數(shù)據(jù)保護(hù)和備份機(jī)制。為了防止非授權(quán)用戶的非法入侵和授權(quán)用戶的越權(quán)使用，系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行各種級別的權(quán)限控制，自動記錄用戶訪問的情況和操作過程，以備日后查詢。（3）SOA技術(shù)。面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)是一個(gè)組件模型，它將應(yīng)用程序的不同功能單元（稱為服務(wù)）通過這些服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。接口是采用中立的方式進(jìn)行定義的，它應(yīng)該獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言。這使得構(gòu)建在各種這樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以以一種統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互。（4）功能部件式系統(tǒng)開發(fā)。基于GIS的項(xiàng)目開發(fā)是一項(xiàng)極其復(fù)雜的工程。如何合理地組織軟件的結(jié)構(gòu)，一直是軟件技術(shù)專家們研究的問題。平臺采用了基于GIS功能部件庫的系統(tǒng)集成開發(fā)策略，建立GIS通用功能部件庫、專業(yè)功能部件庫，結(jié)合商用GIS平臺和通用部件，利用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成。（5）關(guān)聯(lián)操作與關(guān)聯(lián)查詢。在平臺設(shè)計(jì)中，將業(yè)務(wù)管理的主要應(yīng)用作為系統(tǒng)的核心，具有針對性地進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的組織、系統(tǒng)的應(yīng)用以及分析模型的設(shè)計(jì)。在數(shù)據(jù)一體化基礎(chǔ)上，以港口設(shè)施臺賬為依托建立各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與空間對象關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)由圖形到業(yè)務(wù)，由業(yè)務(wù)到圖形的多項(xiàng)關(guān)聯(lián)查詢，保障大連港港口設(shè)施數(shù)字化管理平臺的高效流通和便于操作，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新的一致性。

4應(yīng)用效果

大連港港口設(shè)施數(shù)字化管理平臺于2015年12月上線，從運(yùn)行狀態(tài)和抽檢情況看來，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，經(jīng)過各項(xiàng)功能測試，符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，基本沒有出現(xiàn)系統(tǒng)錯(cuò)誤，性能指標(biāo)滿足需求。目前為20多個(gè)港口設(shè)施管理部門和港口企業(yè)開設(shè)賬戶，建立包括碼頭泊位、防波堤和護(hù)岸、港池、航道、錨地、港區(qū)道路、橋梁、港區(qū)鐵路、隧道、堆場、倉庫、儲罐、散糧筒倉、港口運(yùn)輸管道、排水管線、供水管線、建構(gòu)筑物、擋土墻護(hù)坡、電力通信管線的19個(gè)設(shè)施大類的技術(shù)管理臺賬約2000項(xiàng)，涉及9個(gè)港區(qū)。地理信息子系統(tǒng)將碼頭泊位、堆場、道路、油罐、地下管線、散糧筒倉等重要設(shè)施進(jìn)行了地理位置的確認(rèn)，可以在地圖上方便查詢設(shè)施的地理位置分布。系統(tǒng)平臺的上線運(yùn)行，理順了大連港港口設(shè)施管理工作中的業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)了設(shè)施管理的數(shù)字化和信息化；有效支撐了港口設(shè)施維護(hù)相關(guān)工作的開展，提高了管理效率；提高了港口設(shè)施維護(hù)管理水平，進(jìn)一步保障了全市港口設(shè)施安全，促進(jìn)了大連市港口科學(xué)發(fā)展和安全發(fā)展。后期平臺穩(wěn)定運(yùn)行后，將再拓展港口船舶停靠泊管理、碼頭結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、供水及工業(yè)管道監(jiān)測、港口設(shè)施網(wǎng)格化管理等方向的功能，為大連港港口的正常生產(chǎn)運(yùn)行和安全高效發(fā)展提供保障。

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作者：劉偉 單位：大連港集團(tuán)有限公司