本發(fā)明涉及船運(yùn)安全管理，具體為基于船運(yùn)數(shù)字化信息平臺(tái)的安全管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、貨物裝載前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和驗(yàn)收，確保貨物符合運(yùn)輸要求。裝載過(guò)程中應(yīng)合理配載，防止貨物移位或傾倒。運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)密切監(jiān)控貨物狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理異常情況。當(dāng)船舶靠泊后，碼頭前沿采用岸邊橋吊進(jìn)行作業(yè)。橋吊將船上的集裝箱卸下并放置在拖掛車上，將其從船上卸載到碼頭上。集裝箱在碼頭上的水平運(yùn)輸通常由跨運(yùn)車、集卡或自動(dòng)導(dǎo)引車等設(shè)備完成。這些設(shè)備負(fù)責(zé)將集裝箱從碼頭前沿運(yùn)輸?shù)街付ǖ亩褕?chǎng)位置，或者從堆場(chǎng)運(yùn)輸?shù)酱a頭前沿以備裝船。在堆場(chǎng)中，集裝箱需要按照一定的順序和規(guī)則進(jìn)行堆放。輪胎式龍門起重機(jī)、軌道式龍門起重機(jī)等設(shè)備常用于堆場(chǎng)的裝卸和堆碼作業(yè)。這些設(shè)備能夠高效地完成集裝箱的堆疊和提取工作，確保堆場(chǎng)的有序和高效運(yùn)作。

2、目前，傳統(tǒng)船運(yùn)數(shù)字化信息平臺(tái)在管理港口裝卸高峰期時(shí)，無(wú)法快速盤點(diǎn)堆場(chǎng)剩余箱位，人力判斷集裝箱存放位置存在較長(zhǎng)延遲，容易造成堆場(chǎng)滿容現(xiàn)象，另外，裝卸設(shè)備故障或交通擁堵時(shí)，導(dǎo)致港口運(yùn)輸速度異常，裝卸操作順序容易出現(xiàn)混亂，船舶等待時(shí)間長(zhǎng)運(yùn)輸效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了基于船運(yùn)數(shù)字化信息平臺(tái)的安全管理系統(tǒng)，具備高效盤點(diǎn)剩余箱位匹配效率高、靈活管理裝卸流程安全性高等優(yōu)點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)船運(yùn)數(shù)字化信息平臺(tái)無(wú)法快速盤點(diǎn)剩余箱位，船舶等待時(shí)間長(zhǎng)運(yùn)輸效率低的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：基于船運(yùn)數(shù)字化信息平臺(tái)的安全管理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和安全管理模塊；

3、所述數(shù)據(jù)采集模塊由船運(yùn)數(shù)據(jù)單元、運(yùn)輸數(shù)據(jù)單元和堆場(chǎng)數(shù)據(jù)單元組成，所述船運(yùn)數(shù)據(jù)的單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接船運(yùn)數(shù)字化信息平臺(tái)，并按照時(shí)間順序由早到晚的采集船舶數(shù)據(jù)集，所述船舶數(shù)據(jù)集包括所有?？扛劭诖暗难b載數(shù)據(jù)，所述運(yùn)輸數(shù)據(jù)單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接船運(yùn)數(shù)字化信息平臺(tái)采集運(yùn)輸數(shù)據(jù)集，所述運(yùn)輸數(shù)據(jù)集包括港口所有裝卸車輛的運(yùn)輸數(shù)據(jù)，所述堆場(chǎng)數(shù)據(jù)單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接船運(yùn)數(shù)字化信息平臺(tái)采集堆場(chǎng)數(shù)據(jù)集，所述堆場(chǎng)數(shù)據(jù)集包括堆場(chǎng)內(nèi)所有集裝箱的存放數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將船舶數(shù)據(jù)集、運(yùn)輸數(shù)據(jù)集和堆場(chǎng)數(shù)據(jù)集傳輸至數(shù)據(jù)分析模塊；

4、所述數(shù)據(jù)分析模塊由運(yùn)營(yíng)分析單元、裝卸匹配單元和運(yùn)輸分析單元組成，所述運(yùn)營(yíng)分析單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化管理堆場(chǎng)內(nèi)的存放位置，且每個(gè)網(wǎng)格對(duì)應(yīng)一個(gè)箱位，再結(jié)合堆場(chǎng)數(shù)據(jù)集，分析生成堆碼數(shù)據(jù)組，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至裝卸匹配單元，所述裝卸匹配單元根據(jù)船舶數(shù)據(jù)集、堆場(chǎng)數(shù)據(jù)集和堆碼數(shù)據(jù)組，分析生成匹配數(shù)據(jù)組，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至運(yùn)輸分析單元，所述運(yùn)輸分析單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接中央控制臺(tái)獲取橋吊速度閾值和車輛速度閾值，再結(jié)合運(yùn)輸數(shù)據(jù)集，分析生成異常數(shù)據(jù)組，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至安全管理模塊；

5、所述安全管理模塊根據(jù)堆碼數(shù)據(jù)組、匹配數(shù)據(jù)組和異常數(shù)據(jù)組，判斷港口裝卸集裝箱的過(guò)程中是否存在安全隱患，并生成對(duì)應(yīng)的信號(hào)后傳輸至中央控制臺(tái)。

6、所述安全管理模塊根據(jù)堆碼數(shù)據(jù)組、匹配數(shù)據(jù)組和異常數(shù)據(jù)組，判斷港口裝卸集裝箱的過(guò)程中是否存在安全隱患，并生成對(duì)應(yīng)的信號(hào)后傳輸至中央控制臺(tái)。

7、優(yōu)選的，所述運(yùn)輸數(shù)據(jù)集的表達(dá)式為，至依次對(duì)應(yīng)每個(gè)裝卸設(shè)備的運(yùn)輸數(shù)據(jù)，運(yùn)輸數(shù)據(jù)包括設(shè)備類型和運(yùn)輸速度，表示單個(gè)裝卸車輛在執(zhí)行運(yùn)輸作業(yè)時(shí)所耗費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)，1至表示港口裝卸設(shè)備的數(shù)量有個(gè)。

8、優(yōu)選的，所述堆場(chǎng)數(shù)據(jù)集的表達(dá)式為，至依次對(duì)應(yīng)堆場(chǎng)內(nèi)每個(gè)集裝箱的存放數(shù)據(jù)，存放數(shù)據(jù)包括集裝箱類型、集裝箱重量、集裝箱尺寸、集裝箱箱號(hào)和堆放位置，表示單個(gè)集裝箱在堆場(chǎng)內(nèi)的存放時(shí)長(zhǎng)，1至表示堆場(chǎng)內(nèi)集裝箱的存放數(shù)量有個(gè)。

9、優(yōu)選的，所述堆碼數(shù)據(jù)組計(jì)算流程如下：

10、堆場(chǎng)內(nèi)的存放位置設(shè)置有個(gè)網(wǎng)格，單個(gè)網(wǎng)格上的額定載荷為，單個(gè)網(wǎng)格上的額定高度為；

11、根據(jù)堆碼數(shù)據(jù)集，將未存放集裝箱的網(wǎng)格數(shù)量標(biāo)記為；

12、抽取堆碼數(shù)據(jù)集中第個(gè)集裝箱的存放數(shù)據(jù)，并標(biāo)記為；

13、若的集裝箱類型為重箱，將同一箱位上的剩余堆碼重量標(biāo)記為；

14、；

15、公式中，表示單個(gè)網(wǎng)格上的額定載荷減去第個(gè)集裝箱存放數(shù)據(jù)中的集裝箱重量，得到同一箱位上的剩余堆碼重量；

16、若的集裝箱類型為空箱，將同一箱位上的剩余堆碼高度標(biāo)記為；

17、；

18、公式中，表示單個(gè)網(wǎng)格上的額定高度減去第個(gè)集裝箱存放數(shù)據(jù)中的集裝箱尺寸，得到同一箱位上的剩余堆碼高度；

19、；

20、公式中，表示堆碼數(shù)據(jù)組，表示根據(jù)個(gè)集裝箱的類型，綜合計(jì)算同一箱位上的剩余堆碼重量，表示根據(jù)個(gè)集裝箱的類型，綜合計(jì)算同一箱位上的剩余堆碼高度，堆碼數(shù)據(jù)組包括未存放集裝箱的網(wǎng)格數(shù)量、同一箱位上已存放集裝箱的剩余堆碼重量和同一箱位上已存放集裝箱的剩余堆碼高度。

21、優(yōu)選的，所述匹配數(shù)據(jù)組計(jì)算流程如下：

22、；

23、公式中，表示匹配數(shù)據(jù)組，表示船舶數(shù)據(jù)集中第艘?？扛劭诖暗难b載數(shù)據(jù)，若中該船舶的裝載需求為裝箱，按照中該船舶的裝載清單，在堆場(chǎng)數(shù)據(jù)集中篩選出對(duì)應(yīng)的集裝箱的存放數(shù)據(jù)，篩選結(jié)果即為第艘?？扛劭诖暗钠ヅ浣Y(jié)果，若中該船舶的裝載需求為卸箱，按照中該船舶的裝載清單，在堆碼數(shù)據(jù)組中篩選出對(duì)應(yīng)的集裝箱的存放位置，篩選結(jié)果即為第艘?？扛劭诖暗钠ヅ浣Y(jié)果，表示按照時(shí)間順序由早到晚依次根據(jù)每艘船舶的裝載需求，按照每艘船舶的裝載清單，在堆場(chǎng)數(shù)據(jù)集或堆碼數(shù)據(jù)組中篩選出對(duì)應(yīng)的匹配結(jié)果，組成艘?？扛劭诖暗钠ヅ鋽?shù)據(jù)組。

24、優(yōu)選的，所述異常數(shù)據(jù)組計(jì)算流程如下：

25、；

26、公式中，表示異常數(shù)據(jù)組，表示運(yùn)輸數(shù)據(jù)集中第個(gè)裝卸設(shè)備的運(yùn)輸數(shù)據(jù)，若第個(gè)裝卸設(shè)備為橋吊，根據(jù)計(jì)算第個(gè)裝卸設(shè)備運(yùn)輸數(shù)據(jù)中的運(yùn)輸速度與橋吊速度閾值的差值，若第個(gè)裝卸設(shè)備為車輛，計(jì)算第個(gè)裝卸設(shè)備運(yùn)輸數(shù)據(jù)中的運(yùn)輸速度與車輛速度閾值的差值，和表示根據(jù)運(yùn)輸數(shù)據(jù)集1至個(gè)裝卸設(shè)備的運(yùn)輸數(shù)據(jù)，選擇橋吊速度閾值或車輛速度閾值進(jìn)行差值計(jì)算，再將運(yùn)輸速度超出橋吊速度閾值或車輛速度閾值的裝卸設(shè)備組成異常數(shù)據(jù)組。

27、優(yōu)選的，所述異常數(shù)據(jù)組中存在數(shù)據(jù)時(shí)，表示正在作業(yè)的裝卸設(shè)備存在運(yùn)輸速度異常的情況，港口裝卸集裝箱的過(guò)程中存在安全隱患，對(duì)應(yīng)生成裝卸調(diào)度信號(hào)后傳輸至中央控制臺(tái)。

28、優(yōu)選的，所述異常數(shù)據(jù)組中不存在數(shù)據(jù)時(shí)，表示正在作業(yè)的裝卸設(shè)備不存在運(yùn)輸速度異常的情況，再根據(jù)匹配數(shù)據(jù)組，判斷港口裝卸集裝箱的過(guò)程中是否存在安全隱患，若匹配數(shù)據(jù)組中存在船舶未篩選出匹配結(jié)果的情況，表示該船舶引起港口擁堵的風(fēng)險(xiǎn)高，港口裝卸集裝箱的過(guò)程中存在安全隱患，對(duì)應(yīng)生成船舶調(diào)度信號(hào)后傳輸至中央控制臺(tái)。

29、優(yōu)選的，所述堆場(chǎng)內(nèi)的個(gè)網(wǎng)格均被集裝箱存滿，且個(gè)網(wǎng)格中均堆碼有兩個(gè)及兩個(gè)以上集裝箱時(shí)，表示堆場(chǎng)的出容量已經(jīng)處于飽和狀態(tài)，港口裝卸集裝箱的過(guò)程中存在安全隱患，對(duì)應(yīng)生成堆碼調(diào)度信號(hào)后傳輸至中央控制臺(tái)。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了基于船運(yùn)數(shù)字化信息平臺(tái)的安全管理系統(tǒng)，具備以下有益效果：

31、1、本發(fā)明通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊網(wǎng)絡(luò)連接船運(yùn)數(shù)字化信息平臺(tái)獲取所有?？扛劭诖暗难b載數(shù)據(jù)、所有裝卸車輛的運(yùn)輸數(shù)據(jù)和堆場(chǎng)內(nèi)所有集裝箱的存放數(shù)據(jù)，并分類組成數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)分析模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化管理堆場(chǎng)內(nèi)的存放位置，且每個(gè)網(wǎng)格對(duì)應(yīng)一個(gè)箱位，再結(jié)合堆場(chǎng)數(shù)據(jù)集，分析生成堆碼數(shù)據(jù)組，快速盤點(diǎn)堆場(chǎng)剩余箱位，為船舶的裝卸作業(yè)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，裝卸匹配單元根據(jù)船舶數(shù)據(jù)集、堆場(chǎng)數(shù)據(jù)集和堆碼數(shù)據(jù)組，分析生成匹配數(shù)據(jù)組，確保船舶能夠按照計(jì)劃順利靠泊和離泊，避免因箱位不足而導(dǎo)致的延誤和擁堵，高效盤點(diǎn)剩余箱位匹配效率高。

32、2、本發(fā)明通過(guò)數(shù)據(jù)分析模塊網(wǎng)絡(luò)連接中央控制臺(tái)獲取橋吊速度閾值和車輛速度閾值，再結(jié)合運(yùn)輸數(shù)據(jù)集，分析生成異常數(shù)據(jù)組，快速識(shí)別異常運(yùn)行的裝卸設(shè)備，避免設(shè)備對(duì)集裝箱、船舶和港口設(shè)施造成損害，安全管理模塊根據(jù)堆碼數(shù)據(jù)組、匹配數(shù)據(jù)組和異常數(shù)據(jù)組，判斷港口裝卸集裝箱的過(guò)程中是否存在安全隱患，若異常數(shù)據(jù)組中存在數(shù)據(jù)時(shí)，表示正在作業(yè)的裝卸設(shè)備存在運(yùn)輸速度異常的情況，生成裝卸調(diào)度信號(hào)后傳輸至中央控制臺(tái)，若異常數(shù)據(jù)組中不存在數(shù)據(jù)時(shí)，再根據(jù)匹配數(shù)據(jù)組，判斷港口裝卸集裝箱的過(guò)程中是否存在安全隱患，若匹配數(shù)據(jù)組中存在船舶未篩選出匹配結(jié)果的情況，表示該船舶引起港口擁堵的風(fēng)險(xiǎn)高，生成船舶調(diào)度信號(hào)后傳輸至中央控制臺(tái)，若堆場(chǎng)內(nèi)的個(gè)網(wǎng)格均被集裝箱存滿，且個(gè)網(wǎng)格中均堆碼有兩個(gè)及兩個(gè)以上集裝箱時(shí)，表示堆場(chǎng)的出容量已經(jīng)處于飽和狀態(tài)，生成堆碼調(diào)度信號(hào)后傳輸至中央控制臺(tái)，全面監(jiān)測(cè)港口裝卸集裝箱的整個(gè)流程，靈活管理裝卸流程安全性高。