港口集裝箱智能視頻數(shù)字理貨信息技術(shù)研究

張華+李東++梁萬(wàn)敏+張若夢(mèng)

摘要：本研究綜合運(yùn)用集裝箱圖形化、視頻數(shù)字采集、箱號(hào)自動(dòng)識(shí)別、光纖或無(wú)線(xiàn)通信等技術(shù)，在集裝箱岸橋上安裝智能視頻信息采集設(shè)備，自動(dòng)采集集裝箱裝卸動(dòng)態(tài)圖像，通過(guò)安裝在岸橋上的光纖或者無(wú)線(xiàn)圖像信息交換機(jī)以及傳輸系統(tǒng)，將圖像信息傳輸至后臺(tái)，后臺(tái)服務(wù)器自動(dòng)識(shí)別箱號(hào)，監(jiān)控確認(rèn)理貨數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)集裝箱自動(dòng)智能視頻數(shù)字理貨。

關(guān)鍵詞：港口 集裝箱 數(shù)字理貨 信息技術(shù) 研究

1.集裝箱智能視頻數(shù)字理貨信息技術(shù)研究思路及目標(biāo)

1.1 集裝箱理貨信息技術(shù)現(xiàn)狀

目前港口集裝箱外輪理貨現(xiàn)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(duì)講機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)等設(shè)備進(jìn)行集裝箱理貨，現(xiàn)場(chǎng)采用“站位盯箱”的操作模式，理貨員常年露天作業(yè)，在集裝箱船舶甲板上爬上爬下，夏天站酷暑、冬天躲嚴(yán)寒、日常爬高架，現(xiàn)場(chǎng)操作環(huán)境較為艱苦，勞動(dòng)強(qiáng)度大，存在較大安全隱患。

隨著我國(guó)外貿(mào)進(jìn)出口業(yè)務(wù)的高速增長(zhǎng)，港口業(yè)內(nèi)對(duì)碼頭集裝箱理貨的要求愈來(lái)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(shù)據(jù)采集。因此，現(xiàn)有理貨信息技術(shù)已不能適應(yīng)大型集裝箱碼頭生產(chǎn)需要，集裝箱理貨殘損商業(yè)糾紛頻發(fā)，貨主、港口、收貨人往往會(huì)由于某種原因造成的貨物缺失而產(chǎn)生爭(zhēng)議，卻沒(méi)有有效的視頻文件來(lái)證明或澄清，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)集裝箱的裝卸過(guò)程進(jìn)行有效監(jiān)控，迫切要求集裝箱智能視頻數(shù)字理貨信息技術(shù)的研發(fā)。

1.2 項(xiàng)目研究思路及目標(biāo)設(shè)想

1.2.1 集裝箱碼頭理貨工藝流程再造設(shè)想

集裝箱碼頭現(xiàn)場(chǎng)理貨員主要任務(wù)是：①識(shí)別與核對(duì)集裝箱箱號(hào)，即IS06346[1995]標(biāo)準(zhǔn)——國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)11位箱號(hào)，其構(gòu)成為：前4位由英文字母組成，后7位由數(shù)字組成；②查驗(yàn)集裝箱殘損并拍照取證；③確認(rèn)或指引卡車(chē)司機(jī)和吊車(chē)司機(jī)BAY位信息；④保持與碼頭中控聯(lián)絡(luò)等。其模式是“以碼頭前端理貨員站位盯箱為主，理貨后臺(tái)中控室為輔”。

借鑒高速公路車(chē)輛信息化管理模式，設(shè)想將集裝箱碼頭理貨工藝流程改為“以理貨后臺(tái)中控室為主，碼頭前端少量流動(dòng)哨位為輔”，其流程與模式與交警管理高速路車(chē)輛有異曲同工之處，雖然司機(jī)在高速路上很少見(jiàn)到交警，但如有違章，即使車(chē)開(kāi)得再快，利用視頻識(shí)別與監(jiān)控技術(shù)，可使違章車(chē)輛牌號(hào)和圖片清晰可見(jiàn)，并可自動(dòng)生成電子檔案?jìng)洳?。同理，利用集裝箱智能視頻數(shù)字理貨信息技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)集裝箱碼頭前方理貨無(wú)人作業(yè)。

1.2.2 視頻數(shù)字理貨信息技術(shù)的技術(shù)路線(xiàn)

運(yùn)用智能視頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)集裝箱箱號(hào)、箱損和箱量的圖像信息采集、拍照、取證、核對(duì)等理貨業(yè)務(wù)，集裝箱圖形化理貨技術(shù)與視頻信息采集技術(shù)以及箱號(hào)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，理貨員在后臺(tái)中控室使用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)碼頭前沿集裝箱理貨操作。

1.2.3 研究擬實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)

（1）用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)集裝箱視頻圖像與BAY位圖形化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，淘汰原有的手持理貨終端。

（2）用視頻和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)集裝箱的六面自動(dòng)拍照、存儲(chǔ)、檢索等功能，替代大量使用數(shù)碼相機(jī)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(shí)性、公正性。

（3）利用智能視頻數(shù)字理貨信息技術(shù)，改變?cè)屑b箱理貨的質(zhì)量安全管理模式，從源頭規(guī)避或大大降低集裝箱理貨質(zhì)量安全管理面臨的風(fēng)險(xiǎn)。

（4）用集裝箱理貨信息中心遠(yuǎn)程操控代替理貨員現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，使集裝箱碼頭前沿理貨無(wú)人值守，將港口集裝箱理貨由勞動(dòng)密集型改變?yōu)榧夹g(shù)密集型作業(yè)，實(shí)現(xiàn)理貨員由藍(lán)領(lǐng)工人向白領(lǐng)工人轉(zhuǎn)變，較大提高勞動(dòng)效率，極大改善工作環(huán)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(shù)字理貨信息系統(tǒng)主要技術(shù)內(nèi)容

2.1 信息數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

主要是運(yùn)用安裝在集裝箱碼頭橋吊上的視頻數(shù)據(jù)采集設(shè)備，如視頻攝像槍、交換機(jī)、天線(xiàn)等，在集裝箱理貨現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

岸邊橋吊視頻攝像槍自動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)集裝箱裝卸操作過(guò)程的六面箱體、箱號(hào)、箱損、鉛封等信息，通過(guò)安裝在橋吊上的光纖交換機(jī)以及5.8G頻段的無(wú)線(xiàn)發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)，或運(yùn)用橋吊自身配置的光纖，并將自動(dòng)采集的圖像信息傳輸至后臺(tái)，由理貨信息中心服務(wù)器運(yùn)用OCR箱號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)對(duì)箱號(hào)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，以及運(yùn)用集裝箱圖形化技術(shù)，對(duì)集裝箱箱號(hào)、箱損、積載等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)核實(shí)、監(jiān)控、抓拍、取證等理貨業(yè)務(wù)操作。

2.2 集裝箱視頻理貨操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)，理貨系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖、功能模塊圖和數(shù)據(jù)流程圖。主要包括視頻圖像數(shù)據(jù)采集與編輯系統(tǒng)、集裝箱圖形化理貨系統(tǒng)、OCR箱號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、與碼頭軟件操作系統(tǒng)的接口系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、USP穩(wěn)壓電源系統(tǒng)，視頻圖像監(jiān)控等系統(tǒng)。

具體包括船舶信息、作業(yè)計(jì)劃、視頻采集、箱體拍照、殘損比對(duì)處理、箱號(hào)自動(dòng)校驗(yàn)、理貨作業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)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(chǔ)、海關(guān)新倉(cāng)單錄入等功能。

3.集裝箱智能視頻數(shù)字理貨信息技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用

該技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)是通過(guò)對(duì)視頻數(shù)據(jù)采集、OCR箱號(hào)自動(dòng)識(shí)別、無(wú)線(xiàn)（或光纖）通信和集裝箱圖形化理貨系統(tǒng)等多學(xué)科技術(shù)集成，進(jìn)行集裝箱理貨環(huán)節(jié)的信息數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)集裝箱船舶、碼頭前方集裝箱理貨無(wú)人值守作業(yè)，由后方中央控制室計(jì)算機(jī)操控代替前方人力勞動(dòng)，從而提高安全質(zhì)量管理，改善工作環(huán)境，極大地提高了勞動(dòng)效率。具體表現(xiàn)為：

一是利用信息化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)資源的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能視頻理貨，確保理貨質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)視頻設(shè)備采集與監(jiān)控，為理貨第三方公正提供有力證據(jù)。

二是優(yōu)化理貨工作流程，減少操作環(huán)節(jié)，取消原有現(xiàn)場(chǎng)理貨員“站位盯箱”的操作模式，從根本上保證理貨一線(xiàn)生產(chǎn)安全，使理貨工作更加便捷與順暢。

三是推動(dòng)了各生產(chǎn)部門(mén)之間的信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)作，節(jié)約了大量的人力、物力和財(cái)力，有效地降低了管理成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，解放生產(chǎn)力。

四是提高理貨勞動(dòng)效率，配合港口多裝快卸，縮短了船期和貨物進(jìn)出口周期，直接為客戶(hù)帶來(lái)了時(shí)間效益。從而提升公司在客戶(hù)心中的地位，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，社會(huì)效益顯著。

4.結(jié)語(yǔ)

集裝箱智能視頻數(shù)字理貨信息技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)了港口集裝箱理貨從“站位盯箱”的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級(jí)為“以理貨后臺(tái)中控室為主，碼頭前端少量流動(dòng)哨位為輔”的可視化理貨，用現(xiàn)代化的理貨信息中心操作改善了“站酷暑、躲嚴(yán)寒、爬高架”的惡劣現(xiàn)場(chǎng)操作環(huán)境，優(yōu)化理貨工藝流程，減少操作環(huán)節(jié)，降低人工成本，實(shí)現(xiàn)了集裝箱理貨作業(yè)由勞動(dòng)密集型向知識(shí)密集型的轉(zhuǎn)型。