GBT 43380-2023 自动化干散货码头综合管控系统技术要求

自动化干散货码头综合管控系统技术要求2023-11-27发布2024-03-01实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I前言 1范围 l2规范性引用文件 3术语和定义、缩略语 14功能架构 35通则 46功能 47数据交换 9 11数据资源 参考文献 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国交通运输部提出。本文件由全国港口标准化技术委员会(SAC/TC530)归口。本文件起草单位：交通运输部水运科学研究所、广州港集团有限公司、秦皇岛港股份有限公司、国投曹妃甸港口有限公司、浙江数智交院科技股份有限公司、中交第三航务工程勘察设计院有限公司。1自动化干散货码头综合管控系统技术要求1范围和数据资源。本文件适用于自动化干散货码头综合管控系统的设计、开发和应用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T17799.2电磁兼容通用标准第2部分：工业环境中的抗扰度标准GB17799.4电磁兼容通用标准第4部分：工业环境中的发射GB/T19488.2电子政务数据元第2部分：公共数据元目录GB/T21061国家电子政务网络技术和运行管理规范GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T30850.3电子政务标准化指南第3部分：网络建设GB/T37934信息安全技术工业控制网络安全隔离与信息交换系统安全技术要求GB50174数据中心设计规范GB50464视频显示系统工程技术规范JT/T697.1交通信息基础数据元第1部分：总则JT/T697.3交通信息基础数据元第3部分：港口信息基础数据元JT/T697.5交通信息基础数据元第5部分：船舶信息基础数据元JT/T697.7交通信息基础数据元第7部分：道路运输信息基础数据元JT/T697.8交通信息基础数据元第8部分：水路运输信息基础数据元JT/T697.9交通信息基础数据元第9部分：建设项目信息基础数据元JT/T697.10交通信息基础数据元第10部分：交通统计信息基础数据元JT/T697.11交通信息基础数据元第11部分：船舶检验信息基础数据元JT/T697.12交通信息基础数据元第12部分：船载客货信息基础数据元JT/T904交通运输行业信息系统安全等级保护定级指南JT/T919.1交通运输物流信息交换第1部分：数据元3.1术语和定义下列术语和定义适用于本文件。2自动化干散货码头automaticbulkcargoport船舶装卸、水平运输、堆场/筒仓装卸、火车/汽车装卸等所有或部分主要作业环节的设备按照设定面向自动化干散货生产作业及运营综合管理需求，通过数据交换与共享，实现生产控制系统、生产管理系统、辅助系统及外部相关系统的数据整合应用与业务协同。生产控制系统terminalcontrolsystem根据操作指令、生产管理系统数据以及现场设备信息等，按照预定的程序完成各种生产任务的生产管理系统terminalmanagementsystem能耗管理、物资管理、人员管理、商务管理、统计分析管理、基础信息管理、网上服务等功能的信息化根据操作指令、生产控制系统数据、生产管理系统数据以及现场反馈信息等，实现抑尘与除尘自动下列缩略语适用于本文件。APP:应用程序(Application)AV:音频视频(AudioandVideo)CVBS:复合视频广播信号(CompositeVideoBroadcastSignal)DP:音视频流传输接口(DisplayPort)DVI:数字视频接口(DigitalVisualInterface)DVR:数字视频录像机(DigitalVideoRecorder)HDMI:高清晰度多媒体接口(HighDefinitionMultimediaInterface)IC:集成电路(IntegratedCircuit)JSON:JavaScript对象简谱(JavaScriptObjectNotation)OPCUA:用于过程控制的对象链接与嵌入的统一构架(ObjectlinkingandembeddingforProcessControlUnifiedArchitectuPOS:销售终端(PointofSale)RFID:射频识别技术(RadioFrequencyIdentification)SDI:数字串行接口(SerialDigitalInterface)VGA:视频图形阵列(VideoGraphicsArray)XML:可扩展标记语言(ExtensibleMarkupLanguage)3YPbPr:色差分量(“Y,Pb,Pr”Signal)4功能架构4.1自动化干散货码头综合管控系统由生产控制系统、生产管理系统、辅助系统通过数据交换与共享构成，功能架构见图1。数据中心数据中心作业显示港区电子地图服务定位导航气象信息管理基于电子海图的船舶动念监测视频监控无线对讲闸口管控照明自动控制抑业与除尘白动控制网上服务基础信息管理统计分析管理商务管理人员管理物资管理能耗管理设备管理堆存管坪生产作业管理共他设备自动控制散货输送机械白动控制散货装卸机械自动控制小央控制白动化下散货码头综合管控系统生产管理系统生产控制系统辅助系统4.2自动化干散货码头综合管控系统(以下简称“综合管控系统”)的功能配置应满足表1的要求。表1综合管控系统功能配置序号系统名称功能名称配置要求1生产控制系统中央控制散货装卸机械自动控制散货输送机械自动控制其他设备自动控制〇2生产管理系统生产作业管理堆存管理设备管理能耗管理物资管理人员管理○商务管理〇统计分析管理基础信息管理网上服务4表1综合管控系统功能配置(续)序号系统名称功能名称配置要求3辅助系统抑尘与除尘自动控制●照明自动控制●闸口管控●无线对讲●视频监控●基于电子海图的船舶动态监测○气象信息管理○定位导航●港区电子地图服务作业显示〇数据中心●5通则5.1综合管控系统应具备生产作业自动控制、协同管理、信息备案存储等功能，满足作业计划编制、生产组织调度、设备使用要求。5.2综合管控系统应具备交互操作提示、合规性及正确性确认功能。5.3综合管控系统应具备操作日志记录、操作行为追溯功能。5.4综合管控系统的计算机、服务器、DVR、控制器等设备应时间同步。5.5综合管控系统设备的电磁兼容抗扰度和发射应满足GB/T17799.2和GB17799.4的要求。5.6综合管控系统设备宜保持产品的互换性和一致性。6功能6.1生产控制系统中央控制应具备下列功能：a)流程的自动设定与智能优化；b)流程与设备的运行、故障状态的图形化显示；c)中央控制室操作台信号的采集与控制；d)对作业信息的测量与采集，包括作业计量、作业指令、作业的起止时间、流程信息等信息；e)对工艺相关设备状态的监测，包括设备的启动、设备的停止、设备的报警、设备的故障、设备单位时间作业量、设备的运行时间等信息；g)散货装卸机械之间安全避让保护；5h)与散货装卸机械、散货输送机械、抑尘与除尘、照明、其他设备的自动控制系统的数据交换。宜具备下列功能：a)散货堆存量测量与数据采集；b)散货装卸机械的远程手动控制和远程自动控制。6.1.2散货装卸机械自动控制散货装卸机械主要包括桥式抓斗卸船机、散粮气力卸船机(吸粮机)、链斗式卸船机、螺旋式卸船机、散货装卸机械的自动控制应具备下列功能：a)各工作机构的状态监测、启停控制和速度控制；b)单机安全保护、单机对其他目标的安全避让保护；c)各机构故障报警；d)与散货输送机械自动控制系统的联锁；e)与中央控制系统的数据交换。6.1.3散货输送机械自动控制散货输送机械主要包括螺旋输送机、链式输送机、辊子输送机、托辊带式输送机、气垫带式输送机、埋刮板输送机、管带式输送机、斗式提升机等机械。散货输送机械的自动控制应具备下列功能：a)设备的状态监测和启停控制，包括流程的顺序启动、顺序停止、故障停机、流程切换、流程监控、信息采集及管理等功能；b)联锁启停和故障联锁停机；c)设备故障报警；d)与散货装卸机械、抑尘与除尘、其他设备的自动控制系统的联锁；e)与中央控制系统的数据交换。6.1.4其他设备自动控制6.1.4.1采制样系统的自动控制应具备下列功能：a)设备的状态监测和启停控制；b)设备故障报警；c)与散货输送机械自动控制系统的联锁；d)与中央控制系统的数据交换。6.1.4.2粮食码头的通风系统、粮情测控系统应具备下列功能：a)通风系统与粮情测控结合，根据仓内温湿度情况，实现机械通风；c)与散货输送机械自动控制系统的联锁；d)与中央控制系统的数据交换。6.2生产管理系统6.2.1生产作业管理生产作业管理应具备下列功能：6a)作业计划管理，包括泊位、船舶、车辆、堆存、派工、设备配置使用、工班、日作业计划管理等信息；b)作业管理，包括船舶、车辆、堆存作业结果的信息记录和工班、日作业情况的统计记录等信息；c)生产调度管理，包括人员和各种设备的执行任务下达和分派记录、作业监控和效率统计等信息；e)提供与口岸单位联动接口；f)船舶动态管理，与辅助系统联动，获取船舶位置状态信息；g)管控协同管理，与生产控制系统联动，获取生产作业信息、计量信息，下达作业指令。堆存管理应具备下列功能：b)监控堆存状态，提示堆存报警信息；c)提供面向用户的堆存状态查询。宜提供堆存信息的录入、查询功能。设备管理应具备下列功能：a)记录并管理作业设备相关数据，包括设备台账、设备制造商、设备型号、设备序列号、物料清单等设备技术参数和设备运行信息、故障信息、维修信息等信息；b)从生产控制系统获取作业信息、设备状态等相关数据；c)自动生成主要作业设备的效率统计、工时统计等信息。宜设置设备设施健康监(检)测系统和设备安全监测系统。能耗管理应具备下列功能：a)能源消耗统计；b)能源消耗分析；c)能源消耗测评；d)能源消耗预测。宜具备自动采集能源消耗信息功能。物资管理应具备下列功能：c)与设备相关联并实现物资统计分析。人员管理应具备下列功能：a)港区内人员定位；b)工作任务派发；7c)工作状态获取；d)人员基本信息备案及查询。商务管理应具备下列功能：a)业务流程执行查询与跟踪；b)商务确认，包括货品报价、交付期限等信息；多种方式，并可开具相应单据。6.2.8统计分析管理统计分析管理应具备下列功能：b)港口吞吐量、船时效率、单机作业效率、堆场利用率统计；d)支持大数据统计、图形化显示、大屏幕显示。6.2.9基础信息管理基础信息管理应具备下列功能：a)用户注册、登录、查询以及用户身份认证、角色和权限配置；b)港口行业技术资料存档、查询；网上服务应具备下列功能：a)业务受理，实现各类业务线上受理以及业务处理过程、受理结果全过程动态查询；b)互联网支付，实现线上业务费用的支付、退还以及支付状态跟踪和对账信息查询；c)信息查询，实现线上实时装卸作业、船舶作业、堆存情况、查验业务、口岸放行进度等信息查询。6.3辅助系统6.3.1抑尘与除尘自动控制抑尘与除尘自动控制应具备下列功能：a)设备的状态监测和启停控制；b)设备故障报警；c)与散货输送机械自动控制系统的联锁；d)与中央控制系统的数据交换。86.3.2照明自动控制照明设备的自动控制应具备下列功能：a)作业区域工作照明设备的启停控制；b)港区路灯等非作业区照明设备的启停控制；c)设备状态监测与故障报警；d)与中央控制系统的数据交换。闸口管控应具备下列功能：a)车辆基础资料备案、运输公司及司机备案管理；b)车牌智能识别、自动放行、进出自动记录；d)车辆进出查询、统计、港区轨迹监控与回放等功能。无线对讲应具备下列功能：a)水上对讲和陆域对讲；b)集群终端组呼、全呼等呼叫和通信；c)开放信道、短信群发等应急指挥；d)调度台预案录存及过程记录。关单位、部门提供接入访问接口。宜具备下列功能：a)越界侦测、区域入侵侦测、进入/离开区域侦测等智能侦测；b)视频监控区域状态的自动感知识别、分析、联动报警。6.3.6基于电子海图的船舶动态监测基于电子海图的船舶动态监测应具备对船舶抵锚待泊、靠泊作业、离港等状态的显示和查询功能。6.3.7气象信息管理气象信息管理应具备下列功能：a)港口区域水流、波浪、潮位、风力、能见度等多气象要素全天候气象信息的获取与查询；b)港口区域的异常灾害天气预警、报警。定位导航应具备散货装卸机械定位功能。宜具备下列功能：a)作业流动机械定位、导航功能；b)疏港运输车辆在港口场区内的定位、导航及位置监控功能。96.3.9港区电子地图服务港区电子地图服务应具备下列功能：a)基于二、三维地理信息的港区电子地图服务；b)基于港区电子地图服务的管线、通信、能源、给排水等设备设施的模型信息可视化管理。作业显示系统应符合GB50464的规定，并应具备下列功能：a)集成显示生产作业、视频监控、船舶动态等信息，提供监控视频、生产控制系统等多画面、多任务的图像、图形、模型等可视化内容实时显示和切换等；CVBS、AV等接口的信号输入；c)以多媒体的形式发布共享信息，以不同的模式、按照划分区域清晰稳定的显示态势、文本、表格和视频图像信息；d)实现单路或多路各类信号的全屏幕或多窗口的缩放、漫游、叠加。宜能接入视频会议。数据中心应符合GB50174的规定，并应具备下列功能：a)数据的集中管理和维护；c)数据操作日志记录。7数据交换7.1交换功能生产控制系统、生产管理系统、辅助系统之间应根据约定的交换方式和交换格式进行数据交换。7.2交换方式7.2.1生产管理系统与辅助系统的数据交换生产管理系统与辅助系统宜支持套接字、数据库共享、ETL、消息中间件和企业服务总线等数据交换方式。7.2.2生产管理系统与生产控制系统的数据交换生产管理系统与生产控制系统宜支持数据库共享、OPCUA、ModbusTCP、Ethernet/IP和Profinet等数据交换方式。7.3交换数据格式交换数据格式宜支持：a)JSON、XML文本型文件格式；b)音频、视频和图像等多媒体格式；c)自定义二进制格式和文本格式。7.4身份确认数据交换服务端与客户端宜进行双向身份确认，并应满足下列要求：a)服务端为客户端分配用户名与密码，作为客户端的身份信息；b)客户端发起请求时，发送用户名和密码；c)服务端对用户名和密码进行验证。7.5重发机制应具备可配置的重发机制。针对不同业务需求，宜具备循环重发、定时重发、有限次重发功能。其中，有限次重发宜不低于3次，应对发送失败信息进行记录。生产控制系统、生产管理系统和辅助系统的性能如下：a)文件数据交换性能应不低于3MB/s;b)主流异构关系型数据库之间数据交换性能应不低于1MB/s;c)操作峰值业务处理能力应与港口作业情况匹配，并兼顾必要的扩展性；d)应具备可靠的容错容灾能力，关键通信、计算、存储节点及核心链路应采用冗余设计，降低单点故障发生的可能性；e)非统计类查询指令延迟宜不超过3s,控制类操作指令延迟宜不超过1s;f)对外服务网站宜具备不低于500个用户并发处理能力。9.1控制系统网络控制网络应满足下列要求：a)根据应用需求分区、分级设置，干支网络协同分布；b)采用开放、通用的通信协议。对稳定性、可靠性要求较高的控制网络，宜选用环形结构，或采用具有容错、冗余功能的网络技术。9.2管理系统网络管理系统网络宜满足下列要求：a)总体规划、充分利用现有网络资源；b)与控制系统网络链接配置网