CN118586787A - 一种干散货码头全流程智控评估系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种干散货码头全流程智控评估系统，属于干散货码头数据处理领域，该系统结合5G和AR技术，实现实时智控与精准评估。系统包括5G通信模块、区域划分模块、数据采集模块、数据预处理模块、数据分析模块、子区域数据综合模块、目标区域数据综合模块、智控评估判断模块、智控决策模块、执行模块和AR显示终端模块。该系统可提升码头作业效率，降低失误率与安全隐患，增强生产管理决策的响应与精准性，简化操作流程，推动码头向智能化、无人化发展。通过实时数据监控与指导，为作业人员和管理人员提供直观的三维可视化界面，实现精准决策与高效作业。

Description

一种干散货码头全流程智控评估系统

技术领域

本申请属于干散货码头数据处理领域，尤其涉及一种干散货码头全流程智控评估系统。

背景技术

随着物流行业的快速发展，干散货码头作为物流运输的重要环节，其作业效率和安全性越来越受到重视。

现有的码头管理方式通常依赖于丰富的人工经验和实际操作技能，能够灵活应对各种复杂的作业环境和突发情况，这种依赖于人工经验的管理方式在某种程度上确保了码头作业的稳定性和可靠性。

但是，传统的码头管理方式通常依赖于人工记录、传递和处理信息，这种方式不仅效率低下，而且容易出错。在信息量大、变化快的现代物流环境中，这种延迟可能导致决策失误，影响码头作业的整体效率。

另外，人工操作的误差、设备维护的不及时以及安全管理制度的不完善等因素都可能导致安全事故的发生，给人员和财产带来严重威胁。

发明内容

为解决上述背景技术中存在的技术问题，本申请提供一种干散货码头全流程智控评估系统。

本申请提供的一种干散货码头全流程智控评估系统，包括：

5G通信模块，用于提供覆盖干散货码头区域的5G网络；

区域划分模块，用于将所述干散货码头区域按照预设操作流程划分成多个监测子区域；

数据采集模块，用于采集所述监测子区域作业综合数据，包括作业效率参数、安全性参数和环境参数；

数据预处理模块，用于将所述监测子区域作业综合数据进行预处理；

数据分析模块，包括：作业效率系数计算单元，用于根据所述作业效率参数确定作业效率系数，安全性系数计算单元，用于根据所述安全性参数确定安全系数；环境系数计算单元，用于根据所述环境参数确定环境系数；

子区域数据综合模块，用于根据所述作业效率系数、所述安全系数和所述环境系数，通过预置的子区域综合管理指数模型计算得到子区域综合管理指数；

目标区域数据综合模块，用于根据所述子区域综合管理指数，通过预置的目标区域综合管理指数模型计算得到目标区域综合管理指数；

智控评估判断模块，用于将所述目标区域综合管理指数与预设的基准线进行对比，得出判断结果；

智控决策模块，根据所述判断结果，制定优化作业策略；

执行模块，用于根据所述优化作业策略，并指示所述预设操作流程的执行设备执行；

AR显示终端模块，用于接收并显示实时作业数据、评估判断指标、作业策略，以及现实作业场景，形成三维可视化界面，供作业人员或管理人员进行实时监控、决策与指导。

可选地，所述数据采集模块包括：摄像头、重量传感器、物联网传感器和声音传感器。

可选地，所述作业效率参数包括：所述监测子区域的船舶靠泊所用时间、装卸作业所用时间、船舶离泊所用时间、在整个装卸周期内完成的作业量、设备实际作业时间和设备总运行时间；

所述安全性参数包括：事故次数和作业总次数；

所述环境参数包括：粉尘浓度符合标准的次数和总监测次数。

可选地，所述数据预处理模块的预处理方式包括去噪、异常值检测，以及异常值处理。

可选地，所述作业效率系数的计算表达式如下：

，

，

其中， 表示第 i 个监测子区域的作业效率系数，表示在整个装卸周期内完成的作业量，表示第 i 个监测子区域整个装卸周期总作业时间，t1 表示设 备实际作业时间，t2 表示设备总运行时间，、分别表示作业量的影响因子以及作业时间的影响因子；表示第 i 个监测子区域整个装卸周期总作业时间， 表示第 i 个监测子区域的船舶靠泊所用时间，表示第 i 个监测子区域的装卸 作业所用时间， 表示第 i 个监测子区域的船舶离泊所用时间。

可选地，所述安全系数的计算表达式如下：

，

其中，表示第i个监测子区域的安全系数，表示第i个监测子区域在整个装卸周期内发生的事故总数量，表示第 i 个监测子区域在整个装卸周期内 的总作业次数，、分别表示发生事故次数的影响因子以及总作业次数的影响因子，表示第i个监测子区域整个装卸周期总作业时间。

可选地，所述环境系数的计算表达式如下：

，

其中，表示第i个监测子区域的环境系数，表示第i个监测子区域监测点实测粉尘浓度符合标准的次数，表示第i个监测子区域的总监测次数，表示第i个监测子区域整个装卸周期总作业时间，表示作业过程中环境的影响 因子。

可选地，所述子区域综合管理指数计算表达式如下：

，

其中，表示第i个监测子区域综合管理指数，表示第i个监测子区域的作业效率系数，表示第i个监测子区域的安全系数，表示第i个监测子区域的环境系数，、和分别表示常数。

可选地，所述目标区域综合管理指数的计算表达式如下：

，

其中，表示目标区域综合管理指数，表示第i个监测子区域综合管理指数。

可选地，将所述目标区域综合管理指数与预设的基准线进行对比，得出判断结果，包括：

若目标区域综合管理指数小于基准线，则判断目标区域智控评估系统工作无异常；

若目标区域综合管理指数大于基准线，则判断目标区域智控评估系统工作异常。

本申请的有益效果是：

本申请提供的一种干散货码头全流程智控评估系统，包括：5G通信模块，用于提供覆盖干散货码头区域的5G网络；区域划分模块，用于将所述干散货码头区域按照预设操作流程划分成多个监测子区域；数据采集模块，用于采集所述监测子区域作业综合数据，包括作业效率参数、安全性参数和环境参数；数据预处理模块，用于将所述监测子区域作业综合数据进行预处理；数据分析模块，包括：作业效率系数计算单元，用于根据所述作业效率参数确定作业效率系数，安全性系数计算单元，用于根据所述安全性参数确定安全系数；环境系数计算单元，用于根据所述环境参数确定环境系数；子区域数据综合模块，用于根据所述作业效率系数、所述安全系数和所述环境系数，通过预置的子区域综合管理指数模型计算得到子区域综合管理指数；目标区域数据综合模块，用于根据所述子区域综合管理指数，通过预置的目标区域综合管理指数模型计算得到目标区域综合管理指数；智控评估判断模块，用于将所述目标区域综合管理指数与预设的基准线进行对比，得出判断结果；智控决策模块，根据所述判断结果，制定优化作业策略；执行模块，用于根据所述优化作业策略，并指示所述预设操作流程的执行设备执行；AR显示终端模块，用于接收并显示实时作业数据、评估判断指标、作业策略，以及现实作业场景，形成三维可视化界面，供作业人员或管理人员进行实时监控、决策与指导。本申请通过5G和AR技术的结合，实现了干散货码头全流程的实时智控与精准评估，有效提升码头生产作业效率、降低人工操作的失误率与安全隐患、增强码头生产管理决策的快速响应与精准性，同时，该系统有助于简化操作流程，减轻人工负担，推动干散货码头向智能化、无人化方向发展。

附图说明

图1为本申请的系统模块连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1所示，本申请提供一种干散货码头全流程智控评估系统，该系统包括：区域划分模块、5G通信模块、数据采集模块、数据预处理模块、数据分析模块、子区域数据综合模块、目标区域数据综合模块、智控评估判断模块、智控决策模块、执行模块和AR显示终端模块。

所述一种干散货码头全流程智控评估系统中，各个模块的连接方式，包括：

所述区域划分模块输出端与5G通信模块输入端电信连接；

所述5G通信模块输出端与数据采集模块输入端电信连接；

所述数据采集模块输出端与数据预处理模块输入端电信连接；

所述数据预处理模块输出端与数据分析模块输入端电信连接；

所述数据分析模块输出端与子区域数据综合模块输入端电信连接；

所述子区域数据综合模块输出端与目标区域数据综合模块输入端电信连接；

所述目标区域数据综合模块输出端与智控评估判断模块输入端电信连接；

所述智控评估判断模块输出端与智控决策模块输入端电信连接；

所述智控决策模块输出端与执行模块输入端电信连接；

所述数据采集模块、智控评估判断模块，以及智控决策模块的输出端分别与AR显示终端模块输入端电信连接。

基于上述连接结构，所述一种干散货码头全流程智控评估系统各个模块执行如下功能：

5G通信模块，构建覆盖整个干散货码头区域的5G网络，该5G网络用于各个模块之间的网络通信和数据传输。

区域划分模块，用于将目标干散货码头区域按照全流程操作环节划分方式划分成各监测子区域，并将各监测子区域依次编号为1，2，...，i，...，n。

数据采集模块，采用智能感知设备采集子区域码头作业综合数据，包括作业效率参数、安全性参数，以及环境参数，并通过5G网络将各监测子区域的综合数据实时传输至数据预处理模块。

具体的，所述智能感知设备包括：高清摄像头、重量传感器、物联网传感器，以及声音传感器。

所述作业效率参数包括各监测子区域的船舶靠泊所用时间、各监测子区域的装卸作业所用时间、各监测子区域的船舶离泊所用时间、在整个装卸周期内完成的作业量、各监测子区域设备实际作业时间，以及各监测子区域设备总运行时间。

所述安全性参数包括各监测子区域在作业过程中发生的事故次数以及作业总次数。

所述环境参数包括各监测子区域的监测点实测粉尘浓度符合标准的次数以及各监测子区域的总监测次数。

数据预处理模块，用于将所述数据采集模块各监测子区域码头作业综合数据进行预处理，并将预处理后的数据传输至数据分析模块。

具体的，所述数据预处理模块的预处理方式包括去噪、异常值检测，以及异常值处理。

数据分析模块，包括作业效率系数计算单元、安全系数计算单元，以及环境系数计算单元。

所述作业效率系数计算单元，用于计算数据采集模块中的作业效率参数得到子区域作业效率系数，并将作业效率系数传输至子区域数据综合模块。

所述安全系数计算单元，用于计算数据采集模块中的安全性参数得到子区域安全系数，并将安全系数传输至子区域数据综合模块。

所述环境系数计算单元，用于计算数据采集模块中的环境参数得到子区域环境系数，并将环境系数传输至子区域数据综合模块。

具体的，所述各监测子区域作业效率系数的计算模型的公式表达如下：

，

，

其中， 表示第 i 个监测子区域的作业效率系数，表示在整个装卸周期内完成的作业量，表示第 i 个监测子区域整个装卸周期总作业时间，t1 表示设 备实际作业时间，t2 表示设备总运行时间，、分别表示作业量的影响因子以及作业时间的影响因子；表示第 i 个监测子区域整个装卸周期总作业时间， 表示第 i 个监测子区域的船舶靠泊所用时间，表示第 i 个监测子区域的装卸 作业所用时间， 表示第 i 个监测子区域的船舶离泊所用时间。

所述各监测子区域安全系数的计算模型的公式表达如下：

，

其中，表示第i个监测子区域的安全系数，表示第i个监测子区域在整个装卸周期内发生的事故总数量，表示第 i 个监测子区域在整个装卸周期内 的总作业次数，、分别表示发生事故次数的影响因子以及总作业次数的影响因子，表示第i个监测子区域整个装卸周期总作业时间。

所述各监测子区域环境系数的计算模型的公式表达如下：

，

其中，表示第i个监测子区域的环境系数，表示第i个监测子区域监测点实测粉尘浓度符合标准的次数，表示第i个监测子区域的总监测次数，表示第i个监测子区域整个装卸周期总作业时间，表示作业过程中环境的影响因子。

子区域数据综合模块，用于将子区域作业效率系数、子区域安全系数以及子区域环境系数传输至子区域综合管理指数模型，计算得到子区域综合管理指数。

具体的，所述子区域综合管理指数计算模型的公式表达如下：

，

其中，表示第i个监测子区域综合管理指数，表示第i个监测子区域的作业效率系数，表示第i个监测子区域的安全系数，表示第i个监测子区域的环境系数，、和分别表示常数。

目标区域数据综合模块，用于将子区域综合管理指数导入目标区域综合管理指数模型中，计算得到目标区域综合管理指数。

具体的，所述目标区域综合管理指数的计算模型的公式表达如下：

，

其中，表示目标区域综合管理指数，表示第i个监测子区域综合管理指数。

智控评估判断模块，用于将所述目标区域数据综合模块计算得到的目标区域综合管理指数与基准线进行对比，得出判断结果，并将所述判断结果传输智控决策模块。

具体的，所述目标区域综合管理指数判断中，将目标区域综合管理指数与基准线对比，得出判断结果。

若目标区域综合管理指数小于基准线，则判断目标区域智控评估系统工作无异常；

若目标区域综合管理指数大于基准线，则判定目标区域智控评估系统工作异常。

所述智控评估系统工作存在异常通过分析目标区域综合管理指数中作业效率系数、安全系数，以及环境系数三项指标，将所述三项指标分别与对应的基准线作对比，找出哪项指标影响目标区域综合管理指数，并将判断结果数据传输至智控决策模块。

智控决策模块，根据所述智控评估判断模块的判断结果，制定优化作业策略，并通过5G网络发送给各个执行模块；

具体的，所述制定优化作业策略包括调度指令以及安全预警，其中调度指令包括任务分配、时间安排、空间布局，应急调整，以及优先级设定。

执行模块，码头各环节的执行设备接收所述智控决策模块的调度指令并执行。

具体的，是所述码头各环节的执行设备包括装卸设备、运输设备，以及存储设备。

AR显示终端模块，用于接收并显示基于5G传输的实时作业数据、评估判断指标、作业策略，以及现实作业场景，并形成直观的三维可视化界面，供作业人员或管理人员进行实时监控、决策与指导；

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种干散货码头全流程智控评估系统，其特征在于，包括：

5G通信模块，用于提供覆盖干散货码头区域的5G网络；

区域划分模块，用于将所述干散货码头区域按照预设操作流程划分成多个监测子区域；

数据采集模块，用于采集所述监测子区域作业综合数据，包括作业效率参数、安全性参数和环境参数；

数据预处理模块，用于将所述监测子区域作业综合数据进行预处理；

数据分析模块，包括：作业效率系数计算单元，用于根据所述作业效率参数确定作业效率系数；安全性系数计算单元，用于根据所述安全性参数确定安全系数；环境系数计算单元，用于根据所述环境参数确定环境系数；

子区域数据综合模块，用于根据所述作业效率系数、所述安全系数和所述环境系数，通过预置的子区域综合管理指数模型计算得到子区域综合管理指数；

目标区域数据综合模块，用于根据所述子区域综合管理指数，通过预置的目标区域综合管理指数模型计算得到目标区域综合管理指数；

智控评估判断模块，用于将所述目标区域综合管理指数与预设的基准线进行对比，得出判断结果；

智控决策模块，根据所述判断结果，制定优化作业策略；

执行模块，用于根据所述优化作业策略，并指示所述预设操作流程的执行设备执行；

AR显示终端模块，用于接收并显示实时作业数据、评估判断指标、作业策略，以及现实作业场景，形成三维可视化界面，供作业人员或管理人员进行实时监控、决策与指导。

2.根据权利要求1所述一种干散货码头全流程智控评估系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：摄像头、重量传感器、物联网传感器和声音传感器。

3.根据权利要求1所述一种干散货码头全流程智控评估系统，其特征在于，所述作业效率参数包括：所述监测子区域的船舶靠泊所用时间、装卸作业所用时间、船舶离泊所用时间、在整个装卸周期内完成的作业量、设备实际作业时间和设备总运行时间；

所述安全性参数包括：事故次数和作业总次数；

所述环境参数包括：粉尘浓度符合标准的次数和总监测次数。

4.根据权利要求1所述一种干散货码头全流程智控评估系统，其特征在于，所述数据预处理模块的预处理方式包括去噪、异常值检测，以及异常值处理。

5.根据权利要求1所述一种干散货码头全流程智控评估系统，其特征在于，所述作业效率系数的计算表达式如下：

，

，

其中， 表示第 i 个监测子区域的作业效率系数，表示在整个装卸周期内完成的作业量，表示第 i 个监测子区域整个装卸周期总作业时间，t1 表示设 备实际作业时间，t2 表示设备总运行时间，、分别表示作业量的影响因子以及作业时间的影响因子；表示第 i 个监测子区域整个装卸周期总作业时间， 表示第 i 个监测子区域的船舶靠泊所用时间，表示第 i 个监测子区域的装卸 作业所用时间， 表示第 i 个监测子区域的船舶离泊所用时间。

6.根据权利要求1所述一种干散货码头全流程智控评估系统，其特征在于，所述安全系数的计算表达式如下：

，

其中，表示第i个监测子区域的安全系数，表示第i个监测子区域在整个装卸周期内发生的事故总数量，表示第 i 个监测子区域在整个装卸周期内 的总作业次数，、分别表示发生事故次数的影响因子以及总作业次数的影响因子，表示第i个监测子区域整个装卸周期总作业时间。

7.根据权利要求1所述一种干散货码头全流程智控评估系统，其特征在于，所述环境系数的计算表达式如下：

，

其中，表示第i个监测子区域的环境系数，表示第i个监测子区域监测点实测粉尘浓度符合标准的次数，表示第i个监测子区域的总监测次数，表示第i个监测子区域整个装卸周期总作业时间，表示作业过程中环境的影响 因子。

8.根据权利要求1所述一种干散货码头全流程智控评估系统，其特征在于，所述子区域综合管理指数计算表达式如下：

，

其中，表示第i个监测子区域综合管理指数，表示第i个监测子区域的作业效率系数，表示第i个监测子区域的安全系数，表示第i个监测子区域的环境系数，、和分别表示常数。

9.根据权利要求1所述一种干散货码头全流程智控评估系统，其特征在于，所述目标区域综合管理指数的计算表达式如下：

，

其中，表示目标区域综合管理指数，表示第i个监测子区域综合管理指数。

10.根据权利要求1所述一种干散货码头全流程智控评估系统，其特征在于，将所述目标区域综合管理指数与预设的基准线进行对比，得出判断结果，包括：

若目标区域综合管理指数小于基准线，则判断目标区域智控评估系统工作无异常；

若目标区域综合管理指数大于基准线，则判断目标区域智控评估系统工作异常。