港口信息系统集成架构的研究与实践

港口信息系统集成架构的研究与实践
作者：徐坤三、常建
单位：青岛港集团有限公司信息中心
联系方式：m
9、82985065
一、港口信息集成的紧迫性
中国港口经过以装卸为主第一代港口的变迁，经历以交通枢纽为主要目的的第二代港口的发展，逐步演变成为作为资源配置中心的第三代港口，港口管理与生产作业实现了计算机化管理，而伴随着港口功能和业务不断的拓展，港口现代化管理要求越来越高，港口企业面临着很多现实问题：
1、随着港口业务流程优化和再造，各种信息数据共享的需求逐步提高；
2、港口管理对业务信息数据统一查询、提取、管理的需求；
3、对港口信息数据缺乏集成，难以为港内外用户提供全面、详细、快速、准确的信息。

如何利用现代IT技术,解决港口企业以上面临的问题，发展和建设第三代港口成为中国港口信息化发展面临的主要问题之一。

随着高新科技与信息化技术的迅猛发展，计算机网络技术、数据仓库技术、图形化技术、GPS/GIS技术、无线通信技术、信息交换技术、中间件技术、视频数字化等技术广泛应用于港口管理与生产作业，利用这些技术，将数据、图像、多媒体等信息集成于一体，统一管理，合理利用码头资源；运用现代管理理论和先进的信息技术及其产品，整合集团现有的内部业务系统、信息资源和OA系统，搭建起具有统一角色和权限、安全稳定可靠的港口管理平台,实现“一站式”访问；为青岛港决策层、经营层、管理层提供信息互动和信息共享，全面提升青岛港信息管理手段和管理水平。

实现信息数据的集成管理，是解决港口信息化发展问题的关键所在，也是港口信息化发展的必然趋势。

二、信息系统集成的架构
信息集成平台是港口所有应用系统的集成，包含了港口从行政办公管理、业务应用处理、统计分析、核算与监控和决策支持等各个层次的业务需求，如覆盖了生产管理系统、集装箱管理系统、财务系统、设备系统、物资系统、固定资产管理系统、人力资源管理系统、工程管理系统、OA等各应用系统的数据。

信息集成平台利用数据仓库技术，通过数据的抽取、清洗、整合，实现了基础应用系统的数据由原来分散的、无规则或规则不强的业务数据的集成，形成分业务主题的各主题数据库，根据业务需求，形成多个数据集市，并通过统一的内部平台Portal进行数据展现，从而达到数据和应用的集成。

信息集成平台架构示意图如下：
三、青岛港信息系统集成实践
以建设北方国际航运中心为目标的重要枢纽港-青岛港，经过多年的快速发展，各种应用系统基本实现计算机的管理，使管理逐步实现现代化，而随着港口业务的不断扩展与资源改造，各级管理层要求软件应用系统不仅要覆盖日常事务性业务处理，而且要求对港口经营提供分析和决策提供相应支持。

在此要求下，青岛港借鉴信息集成理论，根据港口实际情况，将港口软件资源进行了整合，将已有的应用系统间根据业务关系进行了完善，进行了业务流程再造，并相继开发了综合信息服务系统、核算和监控系统、决策经营相应分析等内容。

1、管理与业务集成
青岛港集成可视化港口生产指挥系统，由青岛港信息中心独立开发，主要由集生产管理、
数据分析于一体的生产管理信息系统，主要由以下几个子系统组成。

生产管理信息系统。

以流程再造后的生产作业管理模式为框架，采用了数据仓库技术，将各个生产子系统的生产数据相整合，进行数据挖掘，在生产数据上实现了整体数据库的整合，提供了数据资料积累和分析的有效工具，有力的推动了集团业务流程再造。

由包含调度计划、调度值班、调度统计，实现了从计划、控制到统计的全过程管理；与集团外部管理平台相结合，实现了船舶代理Inter网船舶作业申请及船舶作业状态实时查询的集团调度系统以及涵盖装卸作业中的船舶动态、各种作业记录、作业票、理货票、出入库记录、交接班记录、昼夜计划、机械作业、工人出勤等全部动态数据，自动产生各类理货台帐、船舶动态记录、出入库日报、生产日报等作业台帐、报表的公司生产管理系统组成。

船舶导航监控体系。

随着集团业务流程的改造，将原来的引航调度、拖轮调度、生产调度“三调合一”，在国内首家建立了数字化引航系统。

该系统以生产数据库、电子海图为基础，以GPS、GIS、GPRS、AIS、VTS辅助的。

通过该系统可以动态和实时的监控所有正在引领的船舶和港内所有港作船（包括拖轮、交通艇）的航行状态和作业情况。

同时，结合VTS、AIS系统可以更加直观的全面掌握和监控全港海域船舶。

结合SOLAS公约对船舶安全的要求，在国内首先实现了AIS系统的大规模应用，建立起了完备的AIS导航系统，是国内首家满足SOLAS公约要求的港口，达到了国际先进水平。

数字化视频监控系统。

可以监控青岛港的码头、泊位、航道、堆场等区域，按生产需要，布置了200余个摄像头，覆盖了整个生产现场。

监控系统在老港区形成了以中央调度室为核心的监控网，在新港区形成了以集装箱生产为核心的监控网，这两个核心网实现了联网，实现了互看互控。

同时，监控图像资源部分提供给海关、海事局等部门，实现了资源共享。

采用了先进的时评数字化处理技术，实现了监控图像的数字化传输、处理，达到了网上监控的要求。

达到国内先进水平。

信息数据共享。

青岛港与青岛海事局合作，引入VTS(Vessel Traffic Services System)船舶交通服务系统，使用雷达网来跟踪显示各种信息的，极大的加强了在恶劣气候条件、低可见度高海况情况下的船舶安全导航能力。

青岛港将船舶导航监控体系的数据资料、数字化视频监控系统的监控资料实现了与海事、海关、边防等单位的共享，大大提高了相关单位的工作效率。

网络系统。

为满足青岛黄岛两港区之间的生产数据、视频信息传输的要求，新建了青岛生产指挥中心、黄岛QQCT指挥中心两个网络中心，铺设了通达各个生产作业点的千兆光纤网络系统，还建立了基于2.4G直接序列扩频通信技术的无线数据传输系统及作业现场的手持
信息平台，满足了现场生产的作业信息化需求。

在两个网络中心之间，铺设了长达９０公里的跨海通信光缆，采用了电信城域网级别的光传输系统，其具有的高带宽、高可靠性，满足了两地之间生产数据交换的需求。

除此之外，还兴建了国内港口交通系统面积最大的、采用DLP 背投技术的大屏幕电视墙，将大量数据图形化信息、视频监控信息同时显示在屏幕上，方便了业务人员对比操作。

采用了气象卫星地面系统，对港口区域的气象动态进行实时监控，预防灾害性天气对生产造成大范围的影响。

建设了港内的电视会议系统，在港区建立了多处分会场，使青岛黄岛港区会议能够同时召开，大大节约了会议成本，提高了工作效率。

集成可视化港口生产指挥系统具有很高的集成度，各个子系统紧密结合，推动了港口更高水平的业务流程再造，提供了大量翔实的生产数据资料及分析，提高了港口生产的安全性和生产效率，具有国际先进水平。

为生产组织调度、船舶引航等方面的管理提供了及时有效的技术手段，满足了集团的生产管理的应用需求。

2、信息资源集成
通过信息资源的集成，目前青岛港港口集成信息平台已经初步实现了港口数据、应用的集成和知识归集，在应用系统的基础上，建设完成了9大业务主题数据库和1大知识库，具体包括客户管理、生产作业、计费管理、物资管理、设备管理、财务管理、固定资产管理、工程管理、人力资源管理各主题数据资源。

信息资源集成的数据流程示意图如下：
数据集市
业务数据库 主题数据库 分析模型
在主题数据库的建设过程中，通过运用数据仓库技术，实现了基础应用系的数据由原来分散的、无规则或规则不强的业务数据，形成了按照标准化要求，语意层一致的、业务之间关联的统一数据，为数据集市的建立奠定基础，这样为上层进行业务查询、统计和分析、决策提供了依据。

知识库的建设，依据文档数据库完成，在已经形成的文档存储基础上，根据知识的分类体系，按照分类将文档按照价值分类提取到知识库中，为进行知识库检索提供依据，为集团建设完成知识型港口提供了持续改进的依据。

在各主题数据库的基础上，青岛港信息集成平台建立了生产作业数据集市、财务收入成本分析数据集市、工程进度成本、人力资源、物资消耗、固定资产帐物分析、单货类成本分析等多个数据集市，通过这些数据集市，不但信息技术开发人员可以根据用户的不同数据需求，在数据集市中进行组合，形成所要的数据，大大提高了开发效率。

而且业务人员在通过统一的portal一次登录即可分析查询到以下信息，不用再像以前需要登录多个系统，记住不同用户名、口令：
●生产作业分析：船、泊位作业分析、进出港货物分析、货物港存分析、在港车停时分析、
旅客吞吐量分析。

●财务分析：财务效益分析、经营指标分析、主营收入分析分析、辅助生产收入分析、人
工成本分析。

●设备运营分析
●引航分析：引航船靠移驳分析。

●人力资源分析：人力资源构成分析
●工程物资消耗分析
●固定资产分析
●综合指标分析：单货类核算分析、单船核算分析、单车核算分析、单项大型资产投入产
出核算分析、单位成本核算分析、单项工程核算分析、收入跨期监控分析等
通过相关分析模型，集团各级管理人员每天通过信息平台对生产经营、设备利用、货源情况、收入趋势、资金占用分析等进行了预测性分析，为集团领导最终进行决策提供了强有力的支持。

四、信息系统集成是现代港口发展趋势
以青岛港为例，如今，集成信息平台已经在青岛港集团和各装卸公司得到了普遍应用，取得了良好效果，管理人员每天通过集成信息平台即可得到港口有关生产、收入、设备运行、物资消耗等各方面的数据，实现了从生产源头到财务收入一条龙的全程监控和对集团的工程管理、设备管理以及物资超市网络信息的共享。

例如集团各管理部门通过集成信息平台对收入进行全程监控，为集团2004年实现收入增长24％，大大超过吞吐量增长比率9％，创出历史最好水平做出了积极的贡献；通过对材料成本实施网络动态监控，在2004年全集团吞吐量大增、收入大增的情况下，2004年材料成本较2003年降低了1550万元；大大降低了工作成本，在集团管理人员大幅减少的情况下，反而提高了工作质量；集团审计部门通过运用网络审计手段大力开展管理审计，先后在山东省、青岛市创出了网络审计先进经验并荣获“里能杯”一等奖，在全国的内部审计工作中也走在前列，为大力弘扬青岛港品牌、促进青岛港实现跨越式发展做出了积极的贡献。