数字孪生，为智慧港口注入智能基因

重点推文

随着我国经济和贸易的持续发展，我国港口基础设施建设和技术能力已经跻身世界领先地位。越来越多的港口开始关注并采用数字孪生、5G、物联网、大数据、云计算、智能感知等前沿信息技术，构建“数字孪生智慧港口”，打造区域性的“智慧型”信息枢纽，使物与物、物与人、人与人以及港口物流的各种资源和各参与要素能实现广泛地互联互通。

基于数字孪生的智慧港口建设，可以大幅提高港口运营效率、降低物流成本，同时也能为港口管理者提供实时的信息反馈，帮助管理者更好地监控和调整港口运作。不仅可以更好地满足现代社会对于高效、绿色、智能的港口服务的需求，实现港口功能、技术和服务的转型升级，更有助于提升我国在国际物流领域的竞争力。

1 方案概述

数字冰雹智慧港口数字孪生IOC系统，支持整合港口监管部门现有信息系统的数据资源，深度融合5G、大数据、云计算、AI、融合通信等前沿技术应用，将信息、技术、设备与港口运营管理需求有机结合，覆盖港口综合态势监测、码头作业监测、口岸通关监测、物流监测、库场管理监测、综合安防监测、能耗管理监测等多个业务领域，赋能用户业务应用，实现“智能感知、智能分派、智能处置、智能考评、智能改进”，有效提升跨部门决策和资源协调效率。

2 方案介绍

2.1港口业务赋能

2.1.1 港口综合态势监测

支持整合港口各部门现有信息系统的数据资源，以实景三维形式，对港口口岸、码头、堆场、车辆、船舶等全要素态势进行真实复现；并通过对生产、运营、交通、物流、安防等业务领域的关键指标进行多维度分析，实现港口船、人、机、货、场及环境等各要素的全面感知，辅助管理者全面掌控港口运行态势。

2.1.2 码头作业监测

2.1.2.1 智能集卡监测 

支持集成卡口监控、车辆GIS、AIV等系统数据，结合车牌识别、车型识别、不停车称重等AI算法，对港口内卡口、卡车、港区道路的位置、状态等信息进行综合监测；支持卡口通道设备故障可视化告警，详细查询设备故障原因、名称、通道号等信息，实现管理者对卡口远程操作、维护，提高卡口运维监测效能。

2.1.2.2 装卸调度设备监测 

支持集成视频监控、设备运行监测以及其他传感器实时上传的监测数据，对港口锁钮、桥吊、岸桥等各类自动化调度设备运行状态进行全面监测，并可数据驱动实时仿真设备运转态势。支持点选查看各设备详情、视频监控画面等信息，对设备运行异常事件可视化告警，提升对码头作业设备的监管和维护效能。

2.1.3 港口物流运输监测

2.1.3.1 海域船舶运输监测 

支持集成地理信息系统、海事局AIS系统、海关各监测系统等数据资源，对船舶的实时位置、靠泊计划、行动轨迹、载货状态、货物卸载等信息进行实时监测；支持设立电子围网，对超出可行动范围的船舶进行告警，辅助管理者实时掌握海域船舶运行态势，提高船舶监管力度。

2.1.3.2 车辆运输监测

支持结合卫星定位、视频监控、RFID等技术，对物流车辆的位置、行驶速度、路径、监控视频画面、锁体锁杆状态等信息进行实时监测；并可智能化对车辆偏离路径、非法开锁或在异常停留等情况进行预警告警，实现对物流车辆的全程精准可视化监管。

2.1.4 库场管理监测

2.1.4.1 集装箱堆存监测

基于数字孪生技术，直观展示集装箱堆放场地、区域、边界等要素态势，真实复现堆存场地环境、各集装箱外观、堆存状态等信息；支持箱号、存放时间、存储物品等详细信息查询，提高管理者对集装箱堆存场地、堆存货物的监管力度。

2.1.4.2 仓储空间监测

支持对港区仓库、货棚、堆场等仓储场地进行三维展示，真实反映货物堆存状态；支持集成消防监控、视频监控、物联感知等系统数据，对仓储区温湿度、环卫、库存容量等环境态势进行实时监测，对异常情况实时预警告警，实现对港区仓储空间和环境状态的有效管控，提高仓储监管效能。

2.1.5 港口安防监测

支持数字孪生安防巡检漫游，远程高效掌控港口安全态势；并结合视频监控、物联感知、周界告警等系统实时监测数据，对港口内的人员、车辆、航道、设备、告警事件等要素进行实时监测，对人员入侵、车辆滞留、危险货物作业等异常事件进行实时告警，辅助管理者提升安防管控效能。

2.2孪生体管理赋能

2.2.1 全要素结构化管理

整合港口管理要素对象台账，提供全要对象结构化管理、浏览、定位等功能，可以便捷查看各类别管理要素下的全部对象信息。基于CIM底座，管辖区域内各港口、监控设备、重点企业、人员、车辆、告警事件等均可集中管理、一键定位、查看。

2.2.2 高级智能搜索

支持全域对象条件搜索，输入目标对象相关信息，系统会自动搜索出所有相关信息结果，可在搜索结果中筛选出目标对象，点击一键自动定位并显示该对象关联的相关信息，高效地进行数据检索、目标查询。

2.2.3 告警事件管理

打通应急事件业务处置全流程，实现一站式线上指令无缝流转和闭环处置。各类告警事件均可自动感知、智能分级预警、一键查定位查看事件详情，实现各领域告警事件的综合管理。并可根据应急预案流程智能化进行自动分类/派单、一键联动会商、键指挥调度，方便指挥人员及时跟踪、推进、反馈事件处置。

2.2.4 沉浸式巡检漫游

支持 路径/步行/飞行等多种漫游方式，可自定义漫游路径，基于IOC，便捷进行港口全方位展示、业务巡检。

2.2.5 要素对象自由剖分

提供设备剖分、建筑三轴向自动剖面查看、楼层剖分的功能，高效洞悉港口建筑内部结构、空间状态、设备内部结构等，便捷、精确掌握重点场所、设备内部运维态势。

2.2.6 数据分析支持

针对港口运行现有多源、异构、海量数据，可提供丰富的可视化分析手段，结合时空关联分析、活动规律分析、轨迹分析等模型算法，按照业务需求进行多维度并行分析；支持数据实时显示、态势历史回溯、上卷/下钻/切片等数据分析支持，辅助用户深度挖掘数据价值，为管理决策提供科学、全面的依据。

2.2.7 设备控制指令下达

支持通过三维建模，对设备外观、复杂机械结构进行高精度仿真显示；提供设备反控功能，一键下达设备控制指令，实现海量智能设备的远程集中控制。

2.3CIM底座赋能
2.3.1 实景三维，超大范围城市精细渲染

支持以三维实景 形式，超高精度表现 港口地形地貌、建筑、区划、道路、植被、水域、部件等全要素态势，高逼真还原真实世界场景要素；支持超大范围CIM智慧港口底座高性能实时渲染，全要素时空态势显示，最大限度还原全量数据。

2.3.2 多级CIM底座上卷下钻

提供CIM1-CIM7多级别精度底座，汇聚港口地形、码头、建筑、设备设施等多类型信息模型，适配不同业务应用场景和观测视野，智能化加载各级别CIM底座，从宏观大规模城市、到中观区域、再到微观部件，均可精细化流畅呈现。

2.3.3 全拟真气象环境系统全拟真气象环境模拟，可实时调节四季、天气、昼夜、日照变化，一键切换气象环境效果，高拟真复现物理环境效果，并支持与真实世界同步，提供超凡的渲染效果。

2.3.4 多源数据汇聚管理支持融合 BIM、倾斜摄影、GIS 影像、矢量地理要素、高程、激光点云、物联感知、视频监控等多源异构数据，进行统一数据格式转换和统一空间位置校准，提供完整统一的三维空间数字底座，实现基于统一时空基础的全要素对象管理、业务决策分析、运行管控、指挥调度等应用。

2.4开发平台赋能

配套CIM资产编辑器、孪生体数据管理后台、CIM底座编辑器，以及完备的定制开发 API 接口、零代码应用编辑器，便捷进行扩展维护，轻松应对复杂定制需求。

2.4.1 底座编辑能力提供CIM底座编辑工具，可便捷管理、编辑、转换 多格式数据资源，对模型资产材质、关节、动画、粒子等基础属性进行自定义编辑，进行多源异构数据的统一数据格式转换和统一空间位置校准，定义 CIM 底座层级结构、上卷下钻关系 / 转场效果 / 交互逻辑，码放孪生体对象，发布 CIM 底座服务。

2.4.2 数据定义能力提供孪生体数据管理工具，支持构建 CIM 孪生体数据库，按照要素对象的类型，创建孪生体类别、进行 CIM 资产与孪生体的类别映射，并为孪生体类别定义用户扩展属性，用于保存孪生体的真实 CIM 语义。支持 手工录入 / 库表文件上传 多种数据对接方式，对海量孪生体对象台账数据进行批量导入，并发布孪生体数据服务。

2.4.3 应用开发能力对于页面、分析图表、交互逻辑的开发，既可以选用低代码开发的方式，使用统一开发API，直接引用代码范例，在配套调试工具中进行低代码修改测试，便捷进行复杂功能的扩展开发；也可以使用零代码应用编辑器，通过拖拉拽即可快速完成CIM应用的构建，大幅降低开发门槛，提高构建效率。

3 合作模式

3.1一站式项目定制 交付模式

根据用户的实际项目需求，提供项目咨询、应用开发、数据接入、部署交付全流程定制实施服务。

包括：对用户业务需求和现有数据进行调研和分析，对应用技术架构进行规划设计，确定技术选型，并制定详细的系统建设方案；并根据前期规划确定的建设方案，进行底座、页面、控件、图层、交互等数字孪生应用全部开发工作；再根据各专题页面的分析决策需求和用户数据源情况，将用户现有数据接口与数字孪生应用进行对接，最终将应用部署交付到客户实际应用环境，全方位满足客户需求。

3.2 场景底座构建服务+技术平台 交付模式

数字冰雹拥有一支具备丰富项目实施经验的建模团队，能够为客户提供高品质CIM底座构建服务，包括：室内外场景制作、三维模型制作、场景底座制作等，辅助用户高效构建CIM应用，免除客户三维建模的烦恼，高效支撑后续应用开发调用。

并可配套交付图观 数字孪生应用开发引擎， 包含完整的场景构建、应用开发全流程工具，配套提供丰富的资源库、大量范例模板、1对1技术服务和产品培训，支持团队协作，低代码 甚至 零代码即可完成应用构建，赋能用户更为灵活、自主、高质高效地交付数字孪生项目。

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