數字孿生，為智慧港口注入智能基因

重點推文

隨著我國經濟和貿易的持續發展，我國港口基礎設施建設和技術能力已經躋身世界領先地位。越來越多的港口開始關注并采用數字孿生、5G、物聯網、大數據、云計算、智能感知等前沿信息技術，構建“數字孿生智慧港口”，打造區域性的“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廣泛地互聯互通。

基于數字孿生的智慧港口建設，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控和調整港口運作。不僅可以更好地滿足現代社會對于高效、綠色、智能的港口服務的需求，實現港口功能、技術和服務的轉型升級，更有助于提升我國在國際物流領域的競爭力。

1 方案概述

數字冰雹智慧港口數字孿生IOC系統，支持整合港口監管部門現有信息系統的數據資源，深度融合5G、大數據、云計算、AI、融合通信等前沿技術應用，將信息、技術、設備與港口運營管理需求有機結合，覆蓋港口綜合態勢監測、碼頭作業監測、口岸通關監測、物流監測、庫場管理監測、綜合安防監測、能耗管理監測等多個業務領域，賦能用戶業務應用，實現“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調效率。

2 方案介紹

2.1 港口業務賦能

2.1.1 港口綜合態勢監測

支持整合港口各部門現有信息系統的數據資源，以實景三維形式，對港口口岸、碼頭、堆場、車輛、船舶等全要素態勢進行真實復現；并通過對生產、運營、交通、物流、安防等業務領域的關鍵指標進行多維度分析，實現港口船、人、機、貨、場及環境等各要素的全面感知，輔助管理者全面掌控港口運行態勢。

2.1.2 碼頭作業監測

2.1.2.1 智能集卡監測 

支持集成卡口監控、車輛GIS、AIV等系統數據，結合車牌識別、車型識別、不停車稱重等AI算法，對港口內卡口、卡車、港區道路的位置、狀態等信息進行綜合監測；支持卡口通道設備故障可視化告警，詳細查詢設備故障原因、名稱、通道號等信息，實現管理者對卡口遠程操作、維護，提高卡口運維監測效能。

2.1.2.2 裝卸調度設備監測 

支持集成視頻監控、設備運行監測以及其他傳感器實時上傳的監測數據，對港口鎖鈕、橋吊、岸橋等各類自動化調度設備運行狀態進行全面監測，并可數據驅動實時仿真設備運轉態勢。支持點選查看各設備詳情、視頻監控畫面等信息，對設備運行異常事件可視化告警，提升對碼頭作業設備的監管和維護效能。

2.1.3 港口物流運輸監測

2.1.3.1 海域船舶運輸監測 

支持集成地理信息系統、海事局AIS系統、海關各監測系統等數據資源，對船舶的實時位置、靠泊計劃、行動軌跡、載貨狀態、貨物卸載等信息進行實時監測；支持設立電子圍網，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勢，提高船舶監管力度。

2.1.3.2 車輛運輸監測

支持結合衛星定位、視頻監控、RFID等技術，對物流車輛的位置、行駛速度、路徑、監控視頻畫面、鎖體鎖桿狀態等信息進行實時監測；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警告警，實現對物流車輛的全程精準可視化監管。

2.1.4 庫場管理監測

2.1.4.1 集裝箱堆存監測

基于數字孿生技術，直觀展示集裝箱堆放場地、區域、邊界等要素態勢，真實復現堆存場地環境、各集裝箱外觀、堆存狀態等信息；支持箱號、存放時間、存儲物品等詳細信息查詢，提高管理者對集裝箱堆存場地、堆存貨物的監管力度。

2.1.4.2 倉儲空間監測

支持對港區倉庫、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；支持集成消防監控、視頻監控、物聯感知等系統數據，對倉儲區溫濕度、環衛、庫存容量等環境態勢進行實時監測，對異常情況實時預警告警，實現對港區倉儲空間和環境狀態的有效管控，提高倉儲監管效能。

2.1.5 港口安防監測

支持數字孿生安防巡檢漫游，遠程高效掌控港口安全態勢；并結合視頻監控、物聯感知、周界告警等系統實時監測數據，對港口內的人員、車輛、航道、設備、告警事件等要素進行實時監測，對人員入侵、車輛滯留、危險貨物作業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 全要素結構化管理

整合港口管理要素對象臺賬，提供全要對象結構化管理、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，管轄區域內各港口、監控設備、重點企業、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

支持全域對象條件搜索，輸入目標對象相關信息，系統會自動搜索出所有相關信息結果，可在搜索結果中篩選出目標對象，點擊一鍵自動定位并顯示該對象關聯的相關信息，高效地進行數據檢索、目標查詢。

2.2.3 告警事件管理

打通應急事件業務處置全流程，實現一站式線上指令無縫流轉和閉環處置。各類告警事件均可自動感知、智能分級預警、一鍵查定位查看事件詳情，實現各領域告警事件的綜合管理。并可根據應急預案流程智能化進行自動分類/派單、一鍵聯動會商、鍵指揮調度，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、業務巡檢。

2.2.5 要素對象自由剖分

提供設備剖分、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部結構、空間狀態、設備內部結構等，便捷、精確掌握重點場所、設備內部運維態勢。

2.2.6 數據分析支持

針對港口運行現有多源、異構、海量數據，可提供豐富的可視化分析手段，結合時空關聯分析、活動規律分析、軌跡分析等模型算法，按照業務需求進行多維度并行分析；支持數據實時顯示、態勢歷史回溯、上卷/下鉆/切片等數據分析支持，輔助用戶深度挖掘數據價值，為管理決策提供科學、全面的依據。

2.2.7 設備控制指令下達

支持通過三維建模，對設備外觀、復雜機械結構進行高精度仿真顯示；提供設備反控功能，一鍵下達設備控制指令，實現海量智能設備的遠程集中控制。

2.3 CIM底座賦能
2.3.1 實景三維，超大范圍城市精細渲染

支持以三維實景 形式，超高精度表現 港口地形地貌、建筑、區劃、道路、植被、水域、部件等全要素態勢，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，全要素時空態勢顯示，最大限度還原全量數據。

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、設備設施等多類型信息模型，適配不同業務應用場景和觀測視野，智能化加載各級別CIM底座，從宏觀大規模城市、到中觀區域、再到微觀部件，均可精細化流暢呈現。

2.3.3 全擬真氣象環境系統全擬真氣象環境模擬
可實時調節四季、天氣、晝夜、日照變化，一鍵切換氣象環境效果，高擬真復現物理環境效果，并支持與真實世界同步，提供超凡的渲染效果。

2.3.4 多源數據匯聚管理
支持融合 BIM、傾斜攝影、GIS 影像、矢量地理要素、高程、激光點云、物聯感知、視頻監控等多源異構數據，進行統一數據格式轉換和統一空間位置校準，提供完整統一的三維空間數字底座，實現基于統一時空基礎的全要素對象管理、業務決策分析、運行管控、指揮調度等應用。

2.4開發平臺賦能

配套CIM資產編輯器、孿生體數據管理后臺、CIM底座編輯器，以及完備的定制開發 API 接口、零代碼應用編輯器，便捷進行擴展維護，輕松應對復雜定制需求。

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、轉換 多格式數據資源，對模型資產材質、關節、動畫、粒子等基礎屬性進行自定義編輯，進行多源異構數據的統一數據格式轉換和統一空間位置校準，定義 CIM 底座層級結構、上卷下鉆關系 / 轉場效果 / 交互邏輯，碼放孿生體對象，發布 CIM 底座服務。

2.4.2 數據定義能力
數據定義能力提供孿生體數據管理工具，支持構建 CIM 孿生體數據庫，按照要素對象的類型，創建孿生體類別、進行 CIM 資產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 多種數據對接方式，對海量孿生體對象臺賬數據進行批量導入，并發布孿生體數據服務。

2.4.3 應用開發能力
應用開發能力對于頁面、分析圖表、交互邏輯的開發，既可以選用低代碼開發的方式，使用統一開發API，直接引用代碼范例，在配套調試工具中進行低代碼修改測試，便捷進行復雜功能的擴展開發；也可以使用零代碼應用編輯器，通過拖拉拽即可快速完成CIM應用的構建，大幅降低開發門檻，提高構建效率。

3 合作模式

3.1 一站式項目定制 交付模式

根據用戶的實際項目需求，提供項目咨詢、應用開發、數據接入、部署交付全流程定制實施服務。

包括：對用戶業務需求和現有數據進行調研和分析，對應用技術架構進行規劃設計，確定技術選型，并制定詳細的系統建設方案；并根據前期規劃確定的建設方案，進行底座、頁面、控件、圖層、交互等數字孿生應用全部開發工作；再根據各專題頁面的分析決策需求和用戶數據源情況，將用戶現有數據接口與數字孿生應用進行對接，最終將應用部署交付到客戶實際應用環境，全方位滿足客戶需求。

3.2 場景底座構建服務+技術平臺 交付模式

數字冰雹擁有一支具備豐富項目實施經驗的建模團隊，能夠為客戶提供高品質CIM底座構建服務，包括：室內外場景制作、三維模型制作、場景底座制作等，輔助用戶高效構建CIM應用，免除客戶三維建模的煩惱，高效支撐后續應用開發調用。

并可配套交付圖觀 數字孿生應用開發引擎， 包含完整的場景構建、應用開發全流程工具，配套提供豐富的資源庫、大量范例模板、1對1技術服務和產品培訓，支持團隊協作，低代碼 甚至 零代碼即可完成應用構建，賦能用戶更為靈活、自主、高質高效地交付數字孿生項目。

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