北部灣港欽州自動化集裝箱碼頭智慧安防項目
引言：北部灣港欽州自動化集裝箱碼頭智慧安防項目是北京國基科技股份有限公司與北部灣港股份有限公司成功合作典范，也是工業互聯網技術框架的成功實踐。此次兩家攜手合作聯合申報，旨在通過工業互聯網技術的運用，為港口提供智慧化的安防解決方案。以下是兩家企業的簡介。
企業概況：
1、北京國基科技股份有限公司
北京國基科技股份有限公司成立于 2004 年，公司是國防電子和智能物聯網行業關鍵技術研發與解決方案提供商，2010 在“新三板”掛牌，證券代碼 430076。
公司是國家高新技術企業，北京市“民參軍”領軍企業，是中國指揮與控制學會理事單位。2020 年被北京市經濟和信息化局認定為“北京市專精特新中小企業”， 2021年被國家工信部定為專精特新“小巨人”企業。公司的“記錄重演系統” 產品被評為“北京市軍民融合重點產品（第二批），高速數據采集存儲服務”、 “國基林業安全生產應用系統”、“港機遠控視覺及冗余無線通信系統”等 12 項產品先后被評為“北京市新技術新產品（服務）”。公司已取得授權專利 67 項（其中發明專利 26 項）、軟件著作權 117 項。
公司為國防電子和智能物聯網行業提供五類產品技術，分別是嵌入式計算機、物聯網應用軟件平臺、物聯網整體解決方案、寬帶無線和機器視覺，并取得了百余項專利、軟著及國家新產品認證。全國設置五大中心，分別是智能系統研發中心、物聯網應用研發中心、仿真訓練研發中心、技術中心和工程運維中心為國防電子和智能物聯網行業提供研發和服務支撐。
公司以實現用戶價值為關注焦點，在上海、山東、云南、陜西、廣東、北部灣和新疆設立服務機構，貼近用戶并與用戶深度合作創新，快速響應需求，是用戶信得過的合作伙伴。
2、北部灣港港股份有限公司
北部灣港股份有限公司（以下簡稱“北港股份”）是大型國有企業廣西北部灣國際港務集團有限公司（以下簡稱“北部灣港集團”）控股上市公司。北港股份原名北海港股份有限公司、北海新力實業股份有限公司，成立于1989年，1995年在深圳證券交易所掛牌上市，成為廣西最早的上市公司之一。2013年實現欽北防三港整體上市，后更名為北部灣港股份有限公司，成為廣西北部灣地區國有公共碼頭的唯一運營商。近年來，北港股份強化經營管理，深化改革創新，推動港口轉型升級，緊抓“一帶一路”、西部陸海新通道、北部灣國際門戶港、國際樞紐海港等國家戰略發展機遇，全力構建“向海經濟”新格局。北港股份經營業務包含貨物裝卸、港口倉儲、港口拖輪、外輪理貨、無船承運等，經營范圍主要覆蓋廣西南寧市、欽州市、防城港市、北海市等。
2017年4月19日，習近平總書記視察廣西北部灣港，提出以“四個一流”（一流的設施、一流的技術、一流的管理、一流的服務）的標準，把北部灣港口建設好、管理好、運營好。2013年7月18日，李克強總理到北部灣港欽州港區視察，提出要打造“千萬標箱大港”和中南、西南新的戰略支點。2021年2月，中共中央、國務院印發了《國家綜合立體交通網規劃綱要》，明確將北部灣港與上海港、廣州港等港口一并列為國際樞紐海港，為北部灣港的發展帶來了新的機會，描繪了新的藍圖。2022年10月17日，習近平總書記在參加黨的二十大廣西代表團討論時，對做好廣西工作提出了“五個更大”重要要求，為我們奮進新時代新征程提供了科學指引和根本遵循。近年來，在自治區和北部灣港集團的正確領導下，北港股份強化經營管理，深化改革創新，以“四個一流”為標準，以“智慧、綠色、平安”港口建設為主線，以“成本最低、效率最高、服務最好、環境最優、韌性最強”為目標，推動港口轉型升級，緊抓“一帶一路”和西部陸海新通道建設機遇，主動服務和融入“雙循環”新發展格局，加快打造北部灣國際門戶港和國際樞紐海港。
2023年，北部灣港擁有及管理沿海生產性泊位82個，萬噸級以上泊位77個，10萬噸級以上泊位32個，15萬噸級以上泊位15個，20萬噸級以上泊位4個，30萬噸級1個，年吞吐能力3.55億噸，其中集裝箱吞吐量能力870萬標箱。截至目前，共開通內外貿集裝箱航線75條，其中外貿集裝箱航線47條（遠洋航線6條），內貿集裝箱航線28條，通過北部灣港現有航線網絡可通達全球集裝箱港口，輻射范圍涵蓋100多個國家和地區的200多個港口。外貿直航航線主要覆蓋東南亞、日韓、北美、南美、南非和太平洋島國；內貿直航航線，可覆蓋國內營口、天津、青島、日照、太倉、上海、寧波、廣州、深圳、廈門等多個港口。
北部灣港形成一港三域協同發展格局，明確港口相對差異化分工推動資源集中。其中，欽州港區重點打造國際集裝箱干線港和油品運輸中轉基地，兼顧臨港企業散雜貨；防城港區打造大宗散貨集散樞紐，兼顧配套臨港集裝箱功能；北海港鐵山港區重點服務臨港企業、桂東南區域企業。三港通過海上“穿梭巴士”，促進三港域班輪共享、運力銜接、功能組合。
生產經營保持高速增長勢頭，北部灣港（本港）貨物吞吐量從2017年的1.56億噸增長到2022年的2.8億噸，年均增長率達12.4%，其中集裝箱從2017年的227萬標箱增長到2022年的702萬標箱，年均增長率達25.3%，集裝箱吞吐量增速連續六年在全國沿海主要港口中排第1位。
近幾年，北港股份先后榮獲中國上市公司綜合百強獎、“全國物流行業抗疫先進企業”、入選“中證500 指數樣本股”，成為廣西五家入選國務院國資委“雙百企業”綜合改革單位之一。榮獲中共中央授予的“全國先進基層黨組織”榮譽稱號；榮獲2014年—2019年全國交通運輸系統先進集體、全國物流行業抗疫先進企業、2020年度、2021年度廣西物流企業50強、2021年中國物流優秀服務商、2021-2022年度西部物流百強企業等多項國家級、省部級榮譽，多次受到中央及地方主流媒體的報道和關注。
政策依據：欽州自動化集裝箱碼頭是欽州港“十三五”期間規劃建設的重點集裝箱項目之一，是國家建設西部陸海貿易新通道的重要組成部分。
2019年8月國家發改委正式印發《西部陸海新通道總體規劃》，提出到2025年基本建成經濟、高效、便捷、綠色、安全的西部陸海新通道。
2019年11月，交通運輸部、國家發改委等九部門聯合印發的《關于建設世界一流港口的指導意見》明確提出，要著力推進陸海聯動、江河海互動、港產城融合，著力把港口建設好、管理好、發展好，強化港口的綜合樞紐作用，整體提升港口高質量發展水平，以樞紐港為重點，建設安全便捷、智慧綠色、經濟高效、支撐有力、世界先進的世界一流港口。
交通運輸部制定《交通運輸信息化“十三五”發展規劃》，提出加快港口信息化、智能化進程，促進港口提質增效升級，港口發展仍處于重要戰略機遇期和科學發展的關鍵時期。
一、項目概況
1. 項目背景
欽州港自動化集裝箱碼頭項目建設的主要目標是打造一個集裝箱物流樞紐，提高廣西地區的物流水平和國際物流競爭力。項目建成后，預計年處理能力將達到400萬標準箱，是欽州港“十三五”期間規劃建設的重點集裝箱項目之一，是北部灣港打造“千萬標箱”港口，全國首個海鐵聯運自動化集裝箱碼頭和西部陸海新通道建設的重要組成部分。
2. 項目簡介
欽州港自動化集裝箱碼頭位于欽州保稅港區內，規劃建設5個10萬噸級集裝箱海輪泊位和4個1萬噸級駁船泊位，共分三期建設完成，目前一期、二期已建成。
欽州港自動化集裝箱碼頭由于操作管理模式的不同、自動化程度高、人工參與程度小，在安全防范管理方面，碼頭的建設相對于傳統的集裝箱碼頭除了對各個區域進行安全監控外，還需要使用更加豐富、智能、先進的手段對人、車、港機和物等目標進行甄別、分析并加以管控，從最大程度上預防安全事件的發生，減少事件造成的損失。
欽州自動化集裝箱碼頭項目，是廣西壯族自治區政府和中國海運集團公司共同投資建設的現代化集裝箱碼頭，項目位于廣西欽州港區。總泊位長度約1300米。
一期二期配套建設的欽州港大欖坪南作業區7#8#9#10#泊位智能控制系統項目的安全防控系統（智慧安防）是自動化集裝箱碼頭的信息化系統的重要組成部分。
3.需求概述
在自動化集裝箱碼頭運營中，安防是一個至關重要的方面。然而，傳統的安防監控系統存在一些問題，需要采取一些創新的解決方案來滿足業務需求：
傳統系統對報警事件的處置效率較低：
目前的安防監控系統缺乏數字化預案處理技術手段，需要安防值守人員進行手動逐項確認和操作，導致處置效率低且勞動強度大。
（2）業務部門眾多且需求多樣化：在自動化碼頭運營中，有多個部門需要使用安防系統，而每個部門對安防系統的需求也不盡相同。它們關注的安防區域、資源和業務流程各不相同。然而，傳統的安防系統無法滿足這種多樣化的需求。
（3）人車雙識別區的管理也是一個挑戰：盡管市場上的主流廠商提供了單一AI攝像機，可以劃分多個識別區域，但一旦感知到人體區域的入侵，系統只能報警，而無法準確指示入侵發生在哪個區域。這需要依靠人工肉眼觀察來進行判斷，不利于迅速做出聯動處置。
（4）重點區域缺乏有效的管控手段：碼頭作業工藝流程重要區域如閘口區域、碼頭前沿、外集卡通道以及主干道路往往面臨交通擁堵問題，傳統的監控手段無法直觀有效地解決這些問題，從而影響了碼頭的生產作業效率。
（5）巡檢手段過于單一：傳統的安防巡檢依靠逐個瀏覽巡檢路徑的視頻監控畫面，無法很好地與巡檢物理地形相結合。一旦發現問題，很難根據周邊資源情況進行快速應急處置，尤其在復雜環境中。
（6）人車軌跡追溯不便：傳統的查詢方式不夠便捷，列表記錄展示方式也不直觀。通過采用基于人臉和車輛智能識別技術，可以快速鎖定目標，并以時間軸方式和集成地圖播放軌跡展示功能，還原人車的行動軌跡，為精準管控提供技術手段。
（7）外集卡缺乏有效監控手段：在碼頭內，包括U型通道在內的外集卡作業車輛的超速、違停、闖紅燈、司機違規下車等行為缺乏對應的監控技術手段，無法實時監測和處理。
（8）畫面孤立，無法總覽全局：在現有的監控系統中每個攝像機在某一時刻只能提供局部區域的視角畫面，無法對碼頭堆場等重點區域的整體場景進行全局實時監控。這導致在大場景下無法無縫融合和集中展示海量視頻信息。
（9）碼頭安監人員有限且精力有限：面對海量的視頻數據，安監人員常常應接不暇，身心俱疲。這導致視頻監控成為事后責任追究的被動工具，無法對重點地區進行連續的實時監控和有效掌控。
（10）跨攝像機追蹤困難：現有的視頻監控系統主要依靠人工查驗海量錄像視頻進行逐一回放和查詢，無法滿足快速跨攝像機追蹤的需求。
（11）應急指揮調度缺乏立體可視化手段：現有的應急指揮往往依賴于二維地圖與視頻監控結合，而在碼頭復雜環境中，缺乏三維立體可視化界面，無法提供更精準的空間信息和視頻信息。
（12）機房防火監測手段也較為單一：傳統的監測手段只能對單個點位進行監測，無法實時監測預警整個區域環境。
（13）安防設備監管也面臨挑戰：安防網絡復雜，子系統眾多，包括各種感知和執行設備、網絡傳輸設備和后端支撐平臺（服務器）等。要維護好安防網絡系統，發揮其效能對維護人員是一個挑戰。
針對這些需求，碼頭需要一種創新的安防系統，以應對復雜的運營環境，提高安全性和生產效率。
4. 項目目標
欽州自動化集裝箱碼頭項目智慧安防系統的總體目標是在港口行業打造一個智慧安防的典范。具體建設目標如下：
1、建設三個平臺：
智慧安防管控平臺：融合港口內各個子系統，實現數據互聯互通，實現整個港口（人、車、機、物）的一體化管控。
AR實景指揮平臺：接入AR實景子系統，實現對碼頭整體的實景化、立體化、扁平化的指揮監管。
綜合網絡設備管理平臺：集中管理網絡交換機、私有云服務器、攝像機、IP廣播、應用軟件等設備，實現故障處理、統計分析、自動發現、設備網絡拓撲等功能。
2、建設九大安防子系統：
在碼頭堆場、碼頭前沿、閘口、輔建區（單體建筑）等全區域，建設以下子系統：
視頻監控子系統
周界防范子系統
AR實景子系統
門禁及訪客管理子系統
智能識別子系統（包括闖紅燈抓拍、車輛測速、違停抓拍、人臉識別、人體識別等）
停車場管理子系統
IP廣播子系統
機房測溫子系統
港機輔助CCTV子系統
3、建設一套輕量化視頻云存儲系統：
滿足港口重點區域（90天）和非重點區域（60天）的視頻和圖片存儲、轉發和查詢需求。
采用綜合安防管理的思路進行建設，將項目中原本獨立的系統融合形成一套具有可預設聯動預案的綜合安防有機體，實現對碼頭安全生產的全區域、全過程、全要素管控。這將成為港口行業智慧安防的典范，提高港口的安全性和生產效率。
二、項目實施概況
工業互聯網2.0體系架構對應說明
國基科技的智慧安防管控系統的三個平臺：智慧安防管控平臺、AR實景指揮平臺、綜合網絡設備管理平臺對應工業互聯網2.0體系架構的企業層工業互聯網平臺；物聯網設備對應工業互聯網2.0體系架構的設備層。
1. 項目總體架構和主要內容
智慧安防管控平臺是創新性的安防信息管理系統，通過一機三屏、數字大屏和PAD便攜屏三端顯控的交互終端來實現功能。該平臺依靠五大引擎的支持，包括事件管理引擎、二三維GIS引擎、視頻AI分析引擎、視頻直播引擎和全息搜索引擎。平臺提供了六大價值，包括安防管控一體化、異構數據融合化、業務流程數字化、事件處置流程化、管理決策精細化和安防業務可視化。
從業務視角來看，智慧安防管控平臺主要包括十大功能模塊：人員管控、AR實景、車輛管控、作業管理、周界管控、設備監管、多模巡檢、AI識別告警、測溫預警和港機監控。這些功能模塊覆蓋了港口安防管理的關鍵領域，可以實現對人、車、機、物等方面的全面管控，對報警事件從“感知、識別、聯動和處置”的全流程進行閉環管理，為安環等部門提供有力支持。
（1）系統總體架構
欽州自動化集裝箱碼頭智慧安防管控系統采用了1+2+N的架構，即一個智慧安防管控平臺、兩個支撐平臺（AR實景指揮平臺和綜合網絡設備管理平臺）以及多個功能子系統的組合。這樣的架構構建了一個全功能的智慧安防系統，實現了對港口安全生產全流程的管控和監測。系統總體架構如圖1所示：
欽州自動化集裝箱碼頭智慧安防管控系統以港口的人、車、機、物安全為核心，以業務融合、智能感知、事件驅動、處置流程化和統一管控為指導思想，實現港口各類資源的無縫連接與協調聯動。該系統是一個集成融合平臺，將各個功能子系統、事件處理中心、態勢展示中心和智能監控整合在一起。
AR實景指揮平臺為港口提供全景、全時空三維可視化，解決港口復雜場景下的觀測問題，使得港口的運營情況能夠一目了然、清晰可見、準確可靠，幫助指揮中心做出科學決策。
綜合網絡設備管理平臺用于對安防設施進行健康監測和預警，確保安防設施的有效性和上線率，降低維護難度，保障系統的穩定運行。
系統網絡拓撲架構如圖2所示：
智慧安防管控系統可劃分為端、管、用、云四個層次，每個層次承擔著不同的功能和任務：
端：該層次對應著碼頭的八種應用場景，包括堆場（U型通道）、輔建區、單體建筑、港機、周界、道路、閘口、停車場等。在每個場景中部署相應的安防設備和系統，以實現對該場景的監控和安全防范。
管：在該層次中，建立碼頭安防視頻專網，包括防火墻等安全設施，用于確保安防視頻數據的安全傳輸和管理。
用：該層次涵蓋了三個終端和多個業務部門。三個終端包括數字大屏、專業坐席和單屏，用于實時展示和監控港口的安防情況。同時，三個生產業務部門（安環、操作、工程技術）通過系統進行安全管理和監測。此外，移動端通過公眾號提供標清和高清視頻直播，以及訪客預約功能。上級部門（如集團）和口岸監管單位（如海關、海事）通過GB/T 28181和ONVIF等協議實現與智慧安防管控系統的視頻信息共享。
云：在該層次中，采用超融合架構私有云和輕量云（視頻云平臺），與生產作業系統（TOS和ECS）進行互聯，獲取碼頭生產作業信息和港機位置信息。同時，NTP時間服務器為整個智慧安防管控系統提供統一時間基準，確保各個系統之間的時間同步。
通過端、管、用、云四個層次的協同工作，智慧安防管控系統能夠實現對碼頭的全方位安全管理和監控，提高碼頭的安全性和生產效率。
2. 平臺架構
（1）平臺架構
平臺架構采用了“1”+“2”+“N”的設計：
1、總控平臺：“智慧安防管控平臺”是整個系統的總控制中心，負責整合和管理各個子系統，實現全面的安防管控功能。
2、支撐平臺：“AR實景指揮平臺”和“綜合網絡設備管理平臺”是兩個重要的支撐平臺。
AR實景指揮平臺提供全景、全時空的三維可視化，用于指揮和監管碼頭的整體運行情況。
綜合網絡設備管理平臺用于集中管理和監控網絡設備，確保安防系統的正常運行和高效維護。
3、子系統：“N”個子系統包括AR實景、視頻監控、周界防范、門禁及訪客管理、智能識別（闖紅燈抓拍、車輛測速、違停抓拍、人臉識別、人體識別）、停車場、IP廣播、機房測溫、港機輔助CCTV等。每個子系統都具有特定的功能和任務，用于監控和管理碼頭的各個方面。
通過“1”+“2”+“N”的架構設計，智慧安防管控平臺能夠實現對碼頭安全的全方位監控和管控。總控平臺作為中樞，集成和協調各個子系統的數據和功能，支撐平臺提供技術支持和設備管理，而子系統則針對具體的安防需求提供專門的解決方案。這樣的架構設計使得系統更加靈活和可擴展，能夠滿足不同碼頭的安防需求。平臺架構如圖3所示
智慧安防管控平臺：智慧安防管控平臺是一個創新性的安防信息管理系統，具有以下特點和功能：
數字孿生底座和數據融合：基于數字孿生底座，實現全量、全空間、全要素的數據融合，將各類安防資源的數據進行整合和分析。
二三維一張圖：采用二/三維地圖技術，實現對人、車、機、物和各類安防資源的一體化管控，通過直觀的地圖展示，全面掌握安防情況。
事件驅動：以事件為中心，將報警事件處理流程化、可視化和自動化，提高報警事件的響應效率。
支持多種協議和接入：支持華為、海康、大華等廠商的SDK接入，以及GB/T 28181、ONVIF等協議，實現與其他平臺的互聯和數據交換，支持實時瀏覽、錄像點播、云鏡控制、告警上報等業務。
多客戶端支持：智慧安防管控平臺支持多客戶端使用，包括一機三屏和單機單屏的顯示方式，滿足不同用戶的需求。
微服務架構和BC混合模式：平臺采用微服務架構的后臺應用服務模塊和BC混合模式的客戶端和移動端，提供穩定可靠的系統支持。
多源安防：基于生態鏈的視頻平臺和安防子系統，融合多源異構數據，形成安防業務大數據，提供全面的安防管理和分析功能。
AI智能分析技術：平臺接入多達12+種智能分析傳感器，利用AI智能分析技術實現安防事件的自動感知和預警。
角色管理和報警分區：平臺支持角色管理和報警分區技術，各部門可根據需求自定義關注區域和資源，滿足不同部門的安防需求。
通過以上的特點和功能，智慧安防管控平臺能夠提供全面、高效的安防管理和監控，幫助用戶實現安全生產和資源優化。
AR實景指揮平臺：是一個基于AR增強現實技術和視頻實景的監管體系。該平臺接入AR實景子系統，并融合已建信息化資源，采用大數據可視化、模式識別和大數據處理等技術，實現了實景化、扁平化、立體化的監管體系。
基于 3D GIS 平臺的視頻融合處理服務，包括視頻同步幀處理；視頻矯正歸一化處理。三維建模服務則創建現實影像的、地理的、精確的地理信息三維模型，能夠合并不同分辨率和大小的數據，將數據進行重新投影生成相同投影參考的數據，支持多種格式進行 3D 重建。視標調度模塊以二/三維空間位置為基準，浮窗動態顯示攝像機視角實時視頻；自動計算當前監控視頻周邊可用監控攝像機布局，在視頻中提供鄰域攝像機的箭頭信息，點擊箭頭方向即可調度顯示鄰域視頻，實現快速視頻切換展示。
采用領先的三維和視頻融合算法，將視頻數據與三維場景有機融合，通過先進的視頻拼接算法，將4個4K分辨率的視頻畫面拼接成180°大場景，一張圖、立體化、全方位展示港口作業場景和高效的決策處置。
一張圖看的全：整合人、車、機、物的海量數據，依托三維模型，形成立體化的展現。
立體化看的懂：依托三維GIS，將實時視頻畫面與三維模型融合，形成全景監控。
全方位看的透：在視頻融合的大場景下，把控人流、車流、港機的整體態勢。
決策準處置快：根據報警信息，自動跳轉報警點三維場景，并聯動顯示融合視頻。
綜合網絡設備管理平臺：是一個用于監控和管理港區的網絡設備的統一平臺。它接入各類IP網絡設備，如網絡交換機、服務器、攝像機、工作站、存儲設備等，并實時監控這些設備的通斷狀態、鏈路質量、網絡延時和性能指標。
該平臺提供了多項功能，包括監控網絡設備的通斷狀態、鏈路質量、網絡延時和性能指標，如端口狀態、丟包率和信號強度等。它支持故障處理、統計功能，并能夠自動發現和識別設備。此外，平臺還提供告警管理、資產管理、性能管理、經驗管理和設備拓撲管理等功能，以提高管理效率、降低管理成本和風險，并解決設備管控、功能實現、運營維護和拓展集成等難題。
綜合網絡設備管理平臺支持設備視圖化管理，例如港機視圖和機房視圖，通過定制大屏展示，使安防網絡設備的狀態統計分析數據可視化呈現。同時，它還可以與安全網關結合，實現對安防網絡安全的在線監測和預警。平臺還提供故障經驗庫，幫助降低運維成本，并實現設備的全生命周期管理。
通過綜合網絡設備管理平臺，港區可以實現對網絡設備的集中監控、統一運維和管控，提高網絡設備的穩定性和性能，并為港區的安防網絡提供安全保障和在線監測能力。
“N”個子系統：
AR實景子系統：對堆場、碼頭前沿進行視頻實景監視；在堆場、碼頭前沿、創新中心樓頂、智慧運營中心樓頂等部署AR專用攝像機，對堆場、碼頭前沿、創新中心和港口二號路等進行3D實景畫面融合；
視頻監控子系統：視頻監控子系統作為海關監管區和安防集成系統的重點，對監管區域的安全防范起著至關重要的作用。通過港區視頻專網，系統對堆場區域、輔建區、智慧運營中心、碼頭前沿作業區等場景進行監視，監視圖像傳送到監控中心。監控中心對整個港區進行實時圖像的監控和記錄，使監控中心人員充分了解港區的人員活動情況和動態。
周界防范子系統：周界防范子系統對外集卡車道以及碼頭周圍及內部的海關圍網、固定圍網、便拆式圍網區域，使用視頻監控+智能分析技術對周界及通道內的人員進行管控，防止人員進入管控區域。
門禁及訪客子系統：門禁子系統對辦公大樓入口、電梯出口、機房區域、輔建區內各重要場所（工具材料庫、機修車間、IGV維修車間）以及變電所等區域部署門禁和速通門點位，通過人臉、刷卡、指紋或密碼的方式進行人員開門權限管理。只有經過授權的人才能進入受控的區域門組。
訪客管理子系統提供線上線下兩種預約方式，實現訪客人員的高效便捷通行和管理。
停車場子系統：停車場子系統對港區進出口部署車輛出入管理系統，在保障出入口通行安全的同時，對通過出入口的車輛目標進行放行、拒絕、記錄、報警等操作控制。
智能識別子系統：闖紅燈抓拍功能在場橋抓放箱作業時，抓拍違規闖紅燈的外集卡車輛車牌號信息并告警，保障場橋作業的安全生產。
車輛測速功能在港區U型道路拐點處和出口處部署測速一體機，檢測集裝箱作業區外集卡的超速行為并實時告警到后端管理平臺。
違停抓拍功能在港區閘口進出口區域部署違停檢測球機，智能識別并抓拍閘口區域的違停外集卡車輛，并將告警事件推送后端管理平臺。
人臉識別功能在單體建筑（智慧運營中心和創新中心）出入口部署人臉識別攝像機實現人臉軌跡的歷史回溯。
人體識別功能在U型通道和場橋的門腿區域部署雙區人體識別攝像機，實現外集卡和港機生產區域的人員區域入侵檢測并告警，保障安全生產作業。
IP廣播子系統：在港區周界（主要為集卡進出及內部通道）上部署室外音柱和爆閃燈，當周界攝像機識別到防區內有人員時，通過智慧安防管控平臺聯動報警區域內的室外音柱和爆閃燈進行驅離；也可通過安保監控室/中控室的尋呼話筒對指定區域進行喊話或播放聲光告警，對違規人員進行提示或驅逐。
機房測溫子系統：機房測溫子系統在變電所機房、大機電氣房等區域部署紅外熱成像攝像機，通過閾值設置對區域內的異常溫度進行檢測并進行告警，預防因設備運行故障導致的電氣火災。
港機輔助CCTV子系統 ：通過接入港機的輔助CCTV，監控港機作業的實時視頻，保障港機在作業過程中的生產安全。
3. 具體應用場景和應用模式
智慧安防管控系統具有十大核心業務功能，滿足自動化碼頭的生產作業場景應用。一套系統支持港口碼頭的多業務部門的應用需求，包括但不限于：安環部、操作部、工程技術部、信息部、閘口管理、其他用戶等，可按需個性化定制。下表是用戶對安防的需求：
（1）周界管控
碼頭周界全覆蓋，全天候主動探測預警，精準入侵監測，防止非法人員進入碼頭/重點區域，提高處置效率。
（2）人員管控
在港口辦公區域的出入口設置人臉識別閘機和門禁、重要區域的人臉識別相機結合實現對來碼頭的訪客進行全過程的無感識別和管控，為港口提供高效、安全的訪客管理解決方案。同時，也為內部員工提供便捷通行。
（3）車輛管控
對外集卡在碼頭作業區違停、超速、闖紅燈等違法行為進行7*24小時監測、預警，解決碼頭作業管控難度高、管控不及時等問題，保障碼頭運輸安全作業、規范現場管理，降低現場管理人員管理難度。
（4）多模巡檢
多模巡檢為碼頭提供一種高效的可視化巡檢手段，巡檢的路徑和監控的畫面（單屏或多屏）可自定義配置，巡檢模式分路徑漫游、實景巡檢。
（5）AR實景
為碼頭提供180度大場景的監控，聯動球機進行追視（細節），實現全局“看的全”，細節“看的清”。重要場所人員目標室內外視頻軌跡連續跟蹤與回溯。
（6）作業管理
與碼頭現有的管理流程有機結合，有效減少系統在正常作業期間的人體識別誤報數量，通過作業管理的四個子流程即申請、查看、執行和結束，確保人員進場到禁行區作業的安全，其作業方式包括巡檢、參觀、維修和其他。
（7）AI識別預警
提供強大的AI識別能力并結合碼頭現場場景對AI模型進行再訓練優化，能夠實時監測碼頭作業區域的工作人員安全帽和反光衣穿戴情況，以及對人員的鐵路線越線行為進行檢測并產生相應的告警。
（8）港機監控
通過在港機門腿部位置安裝人體識別攝像機，防止作業人員闖入港機安全生產作業區域，保障生命財產安全。
（9）測溫預警
實時監測碼頭重要場所，如港機電氣房、變電所，散貨易燃物堆場等溫度的異常自動發出預警和告警。
（10）設備監管
采用先進的網絡設備管理技術，監控網絡設備的通斷狀態、鏈路質量、網絡延時及性能指標；實現港區設備運行狀態的統一的運維與管控。
4. 平臺核心技術和安全及可靠性
智慧安防管控平臺是一個高度集成化的安防信息管控平臺，基于國基科技的工業互聯網應用開發平臺GiMAC，參照PSIM技術體系開發，深度融合各類安防子系統并實現它們之間的高效聯動。
GiMAC平臺集云計算、微服務、軟交換、融合通信、視頻編解碼、工業控制、空間信息（GIS）、大數據、軟網關、事件引擎、工作流、機器視覺引擎等最新技術成果和理念于一體，具備按需定制、靈活組合的特性，可充分滿足不同用戶、不同應用場景的個性化需求，支持與用戶在用系統(例如：傳感采集系統、安防監控系統、多媒體通訊系統、工業控制系統、集群通訊系統及設備管理系統)的有機整合，是國基科技自行開發的適合行業“人—機—物—網—車—系統”的工業互聯網應用軟件研發基礎架構。
（1）平臺核心技術
智慧安防管控平臺、AR實景指揮平臺、綜合網絡設備管理平臺核心技術如下所述：
基于事件驅動的報警處理技術：采用特有的事件驅動技術，將報警事件處理流程化、可視化、自動化，實現安防事件的感知、識別、聯動和處置的全流程閉環管理。
數據過濾篩選的處理技術：支持根據規則對報警事件、報警信息、報警設備和查詢條件進行過濾篩選處理。
基于網絡直播安防攝像頭視頻流技術：利用網絡直播技術，實現實時的視頻流傳輸和播放，方便用戶進行實時監控和管理，同時支持移動端微信公眾號進行視頻流傳輸和播放。
開放接口安全的簽名及驗證技術：采用數字簽名技術，可以有效防止請求參數被篡改，保障接口調用的安全性和可靠性。
報警聯動的處理技術：通過視頻聯動、語音對講、短信郵件通知以及數據分析等技術手段來實現。這樣可以提高報警事件的響應速度和精準度，降低安全風險和損失。
視頻與三維場景融合技術：采用領先的三維和視頻融合算法，將視頻數據與三維場景有機融合。
基于熱成像測溫技術：通過熱成像技術，提高火災預防能力、加強安全監控、實現異常檢測，并通過數據分析提供決策支持。有助于提升變電所、岸橋、軌道吊機房的安全性、效率和可持續發展能力。
多識別區AI應用技術：采用深度學習模型、多傳感器融合、多任務學習、分布式計算和實時推理等技術手段來實現。它能提高識別準確率和魯棒性，并在實時場景中實現高效的識別和決策。根據事件規則引擎，對告警進行二次歸類，減少告警數量，降低監管工作量。
有關智慧安防管控平臺的關鍵技術指標如下：
其中創新功能27項，如下圖所示：
其中獨特功能11項，具體如下所示：
硬件安全和可靠性
碼頭的IDC機房參照等保2.0標準，按照三級防護等級進行設計。采用AB雙機房和遠程異地容災。采用超融合架構設計計算和存儲環境，所有的應用環境均采用超融合虛擬機進行部署。有關網絡安全由碼頭統一考慮部署。以下是計算資源的安全考慮：
1、硬件安全性
硬件安全性從設計安全性和使用安全性兩個層面進行管理，提高硬件設備的安全性。
設計安全性：硬件設備的設計應考慮安全性，包括物理隔離、訪問控制（密碼登錄）、數據加密等措施。
使用安全性：硬件設備在使用過程中，需要采取安全措施，包括訪問控制（密碼登錄）、加密保護、漏洞修復等。
2、硬件可靠性
硬件設計階段：根據應用場景和使用環境，選擇更加穩定和可靠的高質量硬件產品，服務器采用超融合架構和AB雙機房方式進行容災熱備。
硬件使用過程：注重服務器的機房環境溫度、濕度、電源穩定性等因素，并進行定期維護和保養，以延長硬件設備的使用壽命。
（3）軟件安全和可靠性
1、軟件平臺安全性
智慧安防管控平臺軟件應從系統安全和數據安全兩個層面進行全方位的管理，提供全方位的信息安全管理。
系統安全方面：支持HTTPS安全傳輸協議；統一的登陸認證，防暴力破解；用戶長時間不操作時，須重新進行身份鑒定；用戶精細權限控制，普通用戶只能操作其授權范圍內的業務；采用安全工具（綠盟，青藤云）掃描測試驗證，嚴格把控安全風險。
數據安全方面：賬號密碼、視頻數據加密傳輸；視頻流內嵌水印，防止篡改；平臺賬號密碼加強，支持密碼規范要求；支持數據備份、數據恢復、數據冗余、數據操作權限控制。
2、軟件平臺可靠性
智慧安防管控平臺采用私有云超融合架構進行軟件部署，以確保數據的安全性和可用性。私有云架構提供了數據不易丟失的保障，并通過熱備部署策略，確保系統在故障發生時能夠快速切換到備份節點，保持系統的連續性和可用性。
為了確保智慧安防管控平臺的正常運行，軟件經過全面的集成和驗證測試。這些測試包括集成測試和驗證測試等多個層次，以確保軟件能夠按照預期的方式運行，并與各個子系統和硬件設備進行有效的集成和協作。
系統具備完善的錯誤監控和日志記錄機制，通過實時監控系統的運行狀態和收集關鍵指標數據，開發人員能夠及時發現潛在問題并進行排查。同時，系統將關鍵信息和運行日志記錄到日志文件中，為問題分析和故障處理提供依據，幫助開發人員快速定位和解決問題，保障系統的穩定性和可靠性。
（4）軟硬件清單
軟硬件清單如下表所示：
5. 其他亮點
（1）多廠家系統集成: 海康、華為、世邦、卡順、小視、振華。
（2）多源教據集成: 9種AI事件(周界、人體、人臉、車牌、測速、違停、闖紅燈、視頻質量、熱成像)、IP廣播、大機位置、船舶位置、外集卡車隊信息、車輛道閘、人員速通門、視頻門禁。
（3）多技術應用: 二三維數字孿生、多廠家安防視頻融合(海康、華為國標平臺)、微信公眾號直播、TOS港機船舶位置展示、事件驅動與多設備聯動。
（4）防區管理：將防區（多類型設備按照區域劃分）的理念引入到智慧安防管控系統中，實現防區的整體布撤防。
（5）事件驅動：事件報警流程化處理事件、報警和分發訂閱。
（6）機器視覺：整合多種機器視覺技術為安全生產服務。
（7）設備聯動：多系統設備一體化聯動，支持與堆場照明系統對接，實現車來即開、車走即關。
三、下一步實施計劃
1. 演進計劃
(1)完善外集卡管控功能：接入T0S中外集卡車隊信息，獲取調度員及聯系方式，一旦有外集卡在港區交通違章，與車隊聯系并處罰相關責任人。
(2)與碼頭生產作業場景結合：持續優化調整報警策略，降低報警數，同時，對AI算法持續優化，提升報警準確率
(3)生產安全: 依據目前已部署的安防資源，開發更多“反三違”場景化應用以及HSE安全生產管理體系的數字化流程化管理，對違章操作過程進行多場景監管和預警。
(4)專用移動APP: 二維地圖、安防事件、視頻監控。（如圖19所示）
四、項目創新點和實施效果
1. 項目先進性及創新點
智慧安防管控系統為客戶提供更加靈活、高效、準確的安全管理服務，并降低客戶的投資和運營成本。同時也為企業創造了更多的商業機會和盈利模式。
智慧安防管控系統的產品定位是應用于對安全防護要求較高的重要基礎設施場所。與傳統的安防平臺如海康、大華等相比，智慧安防系統不是競爭關系，而是針對特定領域的專業解決方案。
智慧安防管控系統專注于為重要基礎設施提供全面、高效、智能的安全防護解決方案。它在集成多個安防子系統、數據分析、事件管理等方面具有獨特的優勢，能夠滿足對安全性、可靠性和高效性要求較高的場所的需求。
與傳統的安防平臺相比，智慧安防系統更注重定制化、個性化的解決方案，以滿足不同場所的特定需求。它的產品定位是專業的、高級的安全防護系統，適用于需要更高級別安全保障的基礎設施，如機場、港口、油田、電站等。
（1）商業模式先進性
智慧安防管控系是一套成品化的系統，支持用戶的個性化定制，可以按照產品進行售賣。除了公司的銷售體系進行銷售外，可通過渠道代理進行銷售，可應用于集裝箱碼頭，散雜貨碼頭，港口集團等。
商業模式先進性主要體現在以下幾個方面：
定制化銷售：商業模式注重滿足客戶的個性化需求，提供定制化解決方案。與傳統的一攬子產品相比，定制化銷售可以更好地滿足不同場所和客戶的特定需求，增加客戶滿意度并提高市場競爭力。
開放式平臺：商業模式采用開放式平臺架構，支持與其他安防設備和系統的對接，實現多方協同工作。這種開放性促進了系統的整合和互操作性，使客戶可以自由選擇配套設備和系統，提高系統的靈活性、可擴展性和可維護性。
數據價值提供：商業模式強調通過對大量安防數據的分析和挖掘，為客戶提供準確的安全預警和決策支持。通過數據驅動的方式，降低了人力資源投入，提高了安全管理水平。這種數據價值的提供可以幫助客戶更好地了解安全狀況，及時發現問題并采取有效措施。
（2）技術方面先進性
智慧安防管控系統為客戶提供更加精準、高效、可靠的安全管理服務。同時，該項目也為企業創造了更多的技術創新和發展機會。
AI智能分析：該項目采用AI智能分析技術，接入多達12+傳感器，包括圖像識別、自然語言處理、機器學習等，實現自動化的安防監控和預警處理，提供更加精準、高效和可靠的安全管理服務。
AR實景技術：通過三維建模和虛實結合的視頻拼接技術，智慧安防管控系統實現了AR實景技術的應用。該技術將三維模型與實時視頻融合，通過一張圖實現立體化、全方位展示港口作業場景，為安全管理提供更直觀、全面的視角。
云存儲技術：智慧安防管控系統采用云存儲技術，實現安防數據的集中存儲和管理。這種技術不僅提高了系統的可擴展性和可靠性，還簡化了數據的管理和訪問，為用戶提供更高效的數據存儲和檢索能力。
三維數字孿生技術：智慧安防管控系統基于三維GIS引擎技術，實現了地理信息、業務數據的一體化管控。通過三維GIS引擎技術，系統能夠將人、車、機、物、環境和安防資源等要素進行一體化管理和展示，提供全方位、立體化的安全管控能力。
物聯網技術：智慧安防管控系統應用了物聯網技術，通過接入物聯網傳感器設備，實現對安防設備和人員的實時監測和管理。這種技術使得安防系統可以獲得更全面、準確的信息，提高對安全狀態的感知和響應能力。
高清視頻技術：智慧安防管控系統采用400W高清視頻監控攝像機，實現對安全場所的全方位、高清晰度的監控和錄像。這種技術可以提供清晰、細節豐富的視頻圖像，幫助用戶更準確地觀察和分析安全場景，為安防管理提供更可靠的視覺數據支持。
（3）可復制推廣性
技術標準化：智慧安防管控系統采用行業內通用的技術標準，如AI人工智能、云存儲、物聯網和高清視頻技術等。這意味著該項目的技術可與其他港口智慧安防項目相兼容，可以為類似項目提供技術參考和借鑒。這種標準化的技術應用促進了技術的交流和推廣。
模塊化設計：該項目采用了模塊化的功能設計，使用微服務架構，使系統的不同功能模塊獨立開發，便于根據客戶需求進行定制化開發和部署。這種模塊化設計的特點使得系統可以快速部署和推廣到其他安防項目，加快了項目實施的速度和效率。
服務體系：公司具有完善的服務體系，包括區域售前咨詢和項目售后駐場服務等。這樣的服務體系為客戶提供全方位的技術支持和服務保障，幫助他們更好地應用和推廣智慧安防管控系統。
行業應用：智慧安防管控系統不僅適用于港口領域，還具備在其他行業領域的應用潛力，如油田、機場、高鐵等。其技術和功能可以為這些行業的智慧安防建設項目提供參考和依據，實現技術的復用和推廣。
綜上所述，智慧安防管控系統具有可復制推廣性，其采用的技術標準化、模塊化設計、服務體系和行業應用都為該系統在其他項目中的應用和推廣提供了便利和可行性。
（4）項目創新點
欽州自動化集裝箱碼頭智慧安防管控系統創新點：多部門多業務，雙區人車識別，AR融合，路徑漫游、軌跡追溯、網絡設備監管、多屏交互；
多部門多業務：
提供角色訪問控制技術，確保每個部門的用戶只能訪問其所需的資源和功能。基于系統安防大數據實現靈活的防區布撤防技術，允許不同部門根據業務需求自定義關注的防區。在客戶端上實現個性化定制，允許每個用戶根據其業務需要自定義用戶界面的外觀和功能，以提高工作效率和用戶滿意度。
雙區人車識別：
采用具有智能分析且支持多分區識別的攝像機，
通過智能分析引擎分析與處理，第一時間將報警事件和區域ID推送到客戶端的界面。
AR融合：
AR實景技術可以將港口的三維模型和視頻融合，實時一張圖、立體化、全方位展示碼頭的作業場景，提供用戶可視化的沉浸感和體驗感。
路徑漫游：
以三維場景為基礎結合視頻巡檢點及巡檢日志，通過三維場景能夠將整個港口從全局到細節的在智慧安防管控平臺客戶端上進行立體呈現，讓使用者客戶端內即可俯視整個園區整體運行情況，通過預設的巡檢路線及視頻巡檢點，在1:1無死角還原園區內可細致入微查看場景內每個設施的具體運行狀況，巡檢過程中發現異常情況可通過巡檢日志進行記錄、反饋、處理，從而實現巡檢業務閉環。
軌跡追溯：
基于人臉、車輛智能識別技術歸檔的特征數據，對用戶輸入的特征信息或上傳的圖片擬合歷史記錄，以時間軸方式展示人臉、車輛的行進軌跡，基于二維地圖實現車輛軌跡回溯；
網絡設備監管：
采用SNMP、Redfish、Modbus等協議，智能管控超過 3000 種設備，包括：港機管理、無線和有線設備管理、服務器管理、安全接入控制管理、視頻設備和物聯網設備管理等，主要功能；自動發現、拓撲管理、地圖視圖、機柜視圖、業務視圖、故障管理、網絡安全管理、故障經驗庫、資產管理、統計分析等。
多屏交互：
包括一機三屏客戶端、單機單屏客戶端、移動端，數字大屏等。多屏交互技術基于微服務架構的后臺應用服務模塊和BC混合模式的客戶端，實現這些設備之間的互聯和通信。
2. 實施效果
（1）欽州自動化集裝箱碼頭一期開港日期：2022年6月28日。
（2）智慧安防管控平臺效果圖：
事件中心：事件展示可視化和處置流程化。
三種模式（三維地圖（綜合態勢）、二維地圖、智能監控）
二維模式：通過碼頭CAD圖紙還原高精度地圖，適合低配置電腦客戶端使用
智能監控：操作部定制客戶端，對港機生產作業過程進行實時監控。
安防駕駛艙：輔助工作人員進行高效決策。
移動端APP：移動端可通過微信公眾號查看實時視頻直播。
巡檢作業：通過移動端進行作業管理，申請、查看、執行、結束。
（3）AR實景指揮平臺效果圖：
AR實景指揮平臺：4K全景聯動追視、二三位聯動，立體展示。
4K全景：180度4K大場景（海側、陸側）全景監控。
道路視頻融合：室外重要場景視頻融合，實現虛實結合。
重點區域視頻融合：室內外融合。
（4）綜合網絡設備管理平臺效果圖：
綜合網絡設備管理平臺：設備管理。
拓撲展示：展示接入設備的網絡拓撲結構。
CPU性能：監測并展示服務器CPU性能
資產管理：對設備資產進行監測，記錄。
機柜視圖：支持機柜視圖展示
軟件進程：支持對軟件運行狀態進行監測、記錄。
（5）實施效果（經營效益）：
智慧安防管控平臺、AR實景指揮平臺和綜合網絡設備管理平臺通過技術手段提升自動化集裝箱碼頭的生產率、質量、精度和效率。
智慧安防管控平臺和大數據分析提高運營效率與運營質量，降低對人工的依賴，降低安防管理和運維成本，形成新的產業增長點。
具體效果包括：
1、智慧安防管控平臺：
通過AI智能視頻分析和多模巡檢等技術，降低用戶人員的勞動強度，改善安保人員作業環境，減員約60%。
多源設備能力協作技術，實現安防事件的聯動化、流程化、自動化處理，提升安防事件處置效率80%。
基于安防大數據，結合角色控制和防區技術，實現各業務部門的自定義關注區域和安防設施，提升工作效率50%。
2、AR實景指揮平臺：
基于AR實景技術，展示港口作業場景，快速定位異常告警事件位置，提升事件處置效率60%。
3、綜合網絡設備管理平臺：
提供網絡設備管理技術和維護經驗庫等手段，降低對網絡設備維護人員的技術要求，節省人力成本80%。
實現預測性維護，提高安防網絡設備的在線率，實現設備全生命周期管理。
通過以上措施，欽州自動化集裝箱碼頭的安防系統得到統一規劃、建設和管理，提升了智能性、可靠性和穩定性，優化了管理資源，提高了港口安防管理水平。這進一步提高了生產和辦公管理效率，促進了碼頭經濟效益的提升。
附：其他案例介紹
北部灣港總控平臺
實現三港的安防系統多域級聯、通過一個中心統一展示公司下屬三港安防狀態信息，實時掌控安防動態；
實現三港安防數據的綜合匯總、存儲與分發訂閱處理，提升安防事件響應和處置效率；
構建三港智慧安防業務“駕駛艙”，進行數據分類、統計分析、圖表數據展示，關鍵點位可以視頻實時輪巡方式顯示；
匯總源自三港智慧安防平臺的各類人、車、物的AI智能識別關鍵數據，通過多源異構數據統一化處理，為安防處理提供智慧、智能的決策輔助；
基于三港的二維、三維地圖數據，在一個平臺中展示重點安防設備、IOT物聯網設備、港機位置等資源，“一張圖”全方位、可視化展示港口安防態勢。
北部灣港防城港碼頭
采用1+2+N架構設計，接入視頻路數5000+，
智能應用：安全帽、反光衣、周界、火車道口監測、散貨堆場火源監測、人車布控。
北部灣港北海鐵山港
采用1+2+N架構設計，接入視頻路數2000+，
智能應用：周界、人車結構化、堆場測溫預警、安全帽，車輛逆行。
上海港明東集裝箱碼頭
整合生產、安防兩張網中的視頻監控平臺，給安監部、操作部在一個客戶端上對安防資源進行統一管控，AI 人體、安全帽、港機定位、司機行為分析等功能。
聲明
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