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文档简介

JT45Guidancetotheoverallarchitecture2023-12-29发布I 2 2 2 3 4 4 4 5 6 6 6 6 8 8 8 9 9 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1自动化集装箱码头生产管控基础平台总体架构指南本文件界定了自动化集装箱码头生产管控基础平台相关的术语和定义、缩略语,规定了自动化集装箱码头生产管控基础平台的系统架构、码头操作系统、设备调度系统、设备控制系统、辅助管控系统、数据交换和信息安全的要求。本文件适用于广西壮族自治区行政区域内自动化集装箱码头生产管控基础平台的设计、研发和应用。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/T7407中国及世界主要海运贸易港口代码GA/T1390.5信息安全技术网络安全等级保护基本要求第5部分:工业控制系统安全扩展要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。码头操作系统terminaloperationsystem对码头生产组织作业进行管控,能够准确采集、记录、存储、检索、统计、分析港口集装箱作业过程中的关键数据,对生产作业进行计划并调度作业资源完成作业的系统。设备调度系统equipmentschedulingsystem对作业指令进行调度与控制,从码头操作系统获取作业计划等信息,根据设备状态、现场作业情况对作业指令进行调度,协调现场作业设备完成作业任务,并向码头操作系统反馈设备运行状态和指令执行状况等信息的系统。设备控制系统equipmentcontrolsystem对作业设备进行管理与控制,监控设备作业状态与故障,获取设备调度系统作业指令,调度设备执行作业任务,并反馈设备运行状态和指令执行状况等信息的系统。设备控制系统包含岸边集装箱起重机管理系统、堆场集装箱起重机管理系统以及水平运输设备管理系统。2岸边集装箱起重机管理系统quaysidecontainercranemanagementsy水平运输设备管理系统horizontaltransportationequipmentmanagementsy派发的指令并下发作业任务到水平运输设备完成自动化作业堆场集装箱起重机管理系统yardcontainercranemanagementsys卸船作业ship-discharging4缩略语CommerceandTranspFTP:文件传输协议(FileTransferProtocSFTP:安全文件传送协议(SSHFileTransferPro5自动化集装箱码头生产管控基础平台架构5.1基本要求3外部系统客户业务系统(船公司业务系统、网上业务受理系统、车队管理系统……)监管单位系统(海关、海事、边检……)自动化集装箱码头生产管控基础平台核心管控系统码头操作系统核心管控系统码头操作系统智能理货系统基础信息管理基础信息管理无线终端应用数据处理智能闸口系统数据处理闸闸口业务管理业务预约受理计费结算冷藏箱管理系统设备调度系统自动化区域门禁管理系统电子数据交换平台设备控制系统大数据中心堆场集装箱起重机管理系统水平运输设备堆场集装箱起重机管理系统水平运输设备管理系统统计分析系统岸边集装箱起重机堆场集装箱起重机水平运输设备物联网设备(光学识别岸边集装箱起重机堆场集装箱起重机水平运输设备器、传感器……)5.1.2平台子系统应包含码头操作系统、设备调度系统、设备控制系统、辅助管控系统。5.1.3平台功能应包含码头信息管理、业务管理、作业控制、设备调度、计费、信息处理、统计分析5.1.4平台应与外部系统交互,接收、处理、回传相关业务数据,生成作业任务;与物联网设备交互,采集作业信息;与自动化设备交互,下发作业指令,实现码头的完整生产作业流程。其中外部系统主要指客户的业务系统和口岸监管单位的监管系统等,按图1。5.2子系统总体要求5.2.1码头操作系统应具备基础信息管理、计划与调度、单证和电子数据处理、无线终端应用、闸口45.2.3设备控制系统应包括岸边集装箱起重机管理系统、水平运输设备管理系统、堆场集装箱起重机管理系统,同时宜配备可视化监控和操作界面,直观地显示码头堆场中的设备设施状态和运行情况等信息,并在界面上提供操作设备的功能。5.2.4辅助管控系统由智能理货系统、智能闸口系统、智能集卡感知系统、冷藏箱管理系统、自动化应包含用户的注册、登录、查询、注销等功能,用于实现用户的身份认证、角色和权限配置。港口代码应按GB/T7407、JT/T2泊位、作业分类、堆场定义、闸口道口、箱货重、重量等级应能够对集装箱码头机械设备资料进行增删改、查询、打印等56.3.1基本要求计划应支持对码头生产作业各个环节进行实时、动态的计划制定与资源配置。6.3.2泊位计划应包含如下功能:——编制泊位计划;——船舶靠离顺序与挂靠泊位调整及船舶信息调整;——泊位效率分析、船舶准班率等统计分析功能。6.3.3船舶计划应包含如下功能:——对船舶预计到港、离港时间及航次载运装卸集装箱信息进行处理,并更新实际到港时间、抵港标志、离港时间、离港标志;——进口舱单、船图信息核对;——船舶移泊计划;——计划的调整和重置。6.3.4船舶配载应包含如下功能:——实配和预配模式;——对船公司预配信息、出口预配箱信息进行处理,根据预配载清单与实际理货信息核对,生成实载清单;——支持船公司更改预配信息;——支持装卸计划(包含作业顺序)的制订、调整、激活与取消。6.3.5堆场计划应支持用户对堆场场地及集装箱进行查询,对场地计划进行编制,提供堆场规划策略,避免堆存和作业冲突。6.3.6箱区整理应包含对堆场计划的堆存和作业冲突预警,堆场归、并、转计划管理,不符合要求计划的提醒。6.3.7工班计划应包含工班计划编制、工班计划维护和工班计划上报三部分功能。6.3.8设备资源计划应包含如下功能:——对所有机械设备的状态监控、效率统计、分组管理;——支持对设备作业区域、禁行区域进行动态配置;——支持按作业计划进行指令分派或临时调整。66.4.1应提供码头与监管单位(海关、海事、边检等)、业务相关单位(船公司、船代、等)以满足双方约定的报文格式进行电子数据交换的发送6.4.2电子数据交换应包括进口舱单、进口船图、出口预配图、进出门报告、装卸船报告、集装箱堆——支持人工或自动接收报文;——支持对报文数据进行合法性校验(包括数据长度、基础信息的准确性、集装箱业务流的规范——支持对报文进行增加、删除、修改、编辑、查询、保存、统计、打印等处理。6.6.1应具备对智能闸口系统采集的进出集装箱码头闸口的集卡车牌号、箱号、箱体状态等信息进行集港信息的自动校验及出场集装箱的海关放行、码头计费、预约6.6.4应支持向闸口系统发送要处理的业务或已完成的手工步骤信息,发送打开道闸或打印闸口小票6.6.5应具备进出闸的管理功能,可以自动和手动处理外集卡进出闸口的业务功6.6.6应支持多种闸口作业,包括但不限于以下作业类型:空进、重进、空出重回、空出不回、空出——支持收提箱作业预约,包含空出重回、重出空回、单提箱、单进箱、空出空回、重出重回等——支持预约更改船名航次、卸货港、提单号、箱型箱量、持箱76.8计费结算6.8.1应实现对装卸作业、堆存作业、进提箱作业、杂项作业等码头业务进行计费结算的功能。6.8.2计费结算管理应包括费目维护、基本费率维护、费用管理、发票管理、减免与退费管理及客户资料管理。6.8.3应支持自定义收费项目,并维护收费项目的费率。6.8.4应提供商务合同管理功能。6.8.5应支持对客户的码头作业项目费率进行设定。6.8.6应支持用户自行添加和维护定价因素,支持指定费目费率的有效期。6.8.7应支持不含税单价和税金分离。6.8.8应支持每个作业收费项目定义其定价因素、计算公式和费率。6.8.9应提供应收费用统计、实收费用统计、欠款费用统计功能。6.8.10应支持与财务系统进行数据对接,接口传输内容包括开票请求、开票结果查询、发票作废申请7.1应具备对自动化设备作业指令的调度与管控,为一定时间段内的装卸任务分配适合的作业设备与次序,保证作业均衡,避免箱区冲突等功能。能根据码头全作业工况、全场机械设备的实际作业状态、设备状态以及当前码头的装卸船计划和堆场计划等,通过学习和积累,优化算法,计算符合当前及未来码头生产作业的调度最优解。7.2应包含如下功能:——接收码头操作系统的任务指令并派发设备控制系统可识别的作业指令;——接收设备控制系统反馈的设备状态,并返回码头操作系统;——支持水平运输设备能源状态管理与能源任务管理,并提供可配置的接口供用户配置;——支持对自动化任务匹配选择水平运输设备的功能;——支持对进入堆场作业的水平运输设备进行排队管理,根据堆场集装箱起重机作业次序进行排——支持对水平运输设备进行临时目标位、作业位置管理;——支持对与岸边集装箱起重机作业的水平运输设备进行排队管理,根据作业次序、箱门等因素进行排队作业;——支持岸边集装箱起重机之间的协同作业,包括水平运输设备在一个岸边集装箱起重机下完成装船作业后到另一岸边集装箱起重机进行卸船作业;——支持堆场内的协同作业,包括水平运输设备完成送箱任务后在同一堆场完成收箱任务;——支持异常作业任务的处理;——提供用户接口对作业任务进行管理,包括激活、取消、暂停等;——支持多种调度参数组合、不同调度策略的配置。7.3宜包含如下功能:——支持根据岸边作业、堆场作业情况,对水平运输设备进行拥堵控制;——支持对自动化任务的集装箱进行箱门管理;——支持对无作业任务的水平运输设备进行预调度或驱赶。8设备控制系统应具备接收设备调度系统下发的作业任务并解析成自动化设备可执行的单机指令的8.2.1应具备将装卸船任务转换成岸边集装箱起重机单机自动化控制系统指令的功能,与水平运输设——实时获取岸边集装箱起重机单机设备状态、指令执行状态,通过统一接口转换成设备调度系——支持水平运输设备装船、卸船作业的循环作业工况;——支持对岸边集装箱起重机的状态设置功能;——支持对岸边集装箱起重机的状态异常告警功能;——当岸边集装箱起重机所在位置与作业指令位置不一致时,下发切换贝位指令,并接收指令完——支持自动/手动获取船舶排位信息功能,并支持作业过程中对排位数据进行调整;——支持对岸边集卡装船作业和卸船作业(“直装直提”)的工况。——支持严格顺序装船、交换顺序装船、交换位置装船等多种装船模式;——支持设备异常、系统异常的指令恢复功能;——支持对岸边集装箱起重机作业循环方向(水平运输设备进入、离开岸边集装箱起重机交互区98.3水平运输设备管理系统8.3.1应能自动路径规划、交通管理,并通过与岸边集装箱起重机管理系统及堆场集装箱起重机管理系统交互,完成集装箱的装船作业与卸船作业。8.3.2应包含如下功能:——接收设备调度系统的作业指令,转换成水平运输设备可执行的设备单机指令并下发;——实时获取水平运输设备状态、指令执行状态,通过统一接口转换成设备调度系统可识别的数据反馈给设备调度系统;——支持对水平运输设备的状态设置功能;——支持对水平运输设备的状态异常告警功能;——支持水平运输设备交通管理功能,包括路径生成、避让等;——与岸边集装箱起重机管理系统交互,获取岸边集装箱起重机管理系统分配的作业车道,管理水平运输设备与岸边集装箱起重机的交互流程;——与堆场集装箱起重机管理系统交互,管理水平运输设备与堆场集装箱起重机的交互流程;——支持对水平运输设备与岸边集装箱起重机、堆场集装箱起重机交互时的位置调整功能;——支持对水平运输设备的任务管理、人工干预;——支持水平运输设备的自动模式与人工模式的切换;——支持水平运输设备禁行区的管理功能;——支持水平运输设备之间的安全避障功能;——支持车队管理功能,对纳入管理的水平运输设备进行合理控制并反馈相关任务信息;——支持水平运输设备异常的自动处理与人工处理功能;——维护水平运输设备行驶的时间矩阵;——提供用户接口供操作人员管理水平运输设备;——支持实时监控水平运输设备的位置信息、状态信息、异常信息等。8.3.3宜包含如下功能:——支持根据岸边集装箱起重机作业循环方向进行路径规划管理;——支持水平运输设备的任务接收、交互超时预警;——支持水平运输设备行驶缓冲区的管理;——支持对任务指令的逻辑校验功能,拒绝异常指令执行;——支持与自动化区域门禁的协同控制功能。8.4堆场集装箱起重机管理系统8.4.1应具备将作业任务解析为堆场集装箱起重机单机自动化控制系统可识别的指令,与水平运输设备管理系统进行交互,并驱动其进行各类集装箱作业的功能。其中堆场集装箱起重机单机自动化控制系统是指运行于堆场集装箱起重机设备可编程逻辑控制器上的、完成单机自动化控制、自动化子系统控制和外部控制系统交互等功能的单设备层面的系统。8.4.2应包含如下功能:——接收设备调度系统的作业指令,转换成堆场集装箱起重机可执行的设备单机指令并下发;——实时获取堆场集装箱起重机设备状态、指令执行状态,通过统一接口转换成设备调度系统可识别的数据反馈给设备调度系统;——支持堆场配置维护功能,包括堆场ID、箱位、作业位置、作业箱类型等;——支持对堆场集装箱起重机的状态管理功能;——支持对堆场集装箱起重机的状态异常告警功能;——支持堆场集装箱起重机锁闭区的管理功能;——支持堆场集装箱起重机一键急停功能;——支持设备异常、系统异常的指令恢复功能;9辅助管控系统9.1基本要求9.2.1应包含如下功能:——实现对岸边装船作业、卸船作业的集装箱理货功能;9.2.2宜包含如下功能:9.3.1应包含如下功能:——实现对集卡进出闸口的管理功能;——闸口道杆的控制功能;9.3.2宜包含如下功能:——对闸口终端的控制与配置;——集装箱残损识别及修正功能,对集装箱进行验残管理;——道口的语音通讯功能,用于与道闸上车辆司机语音沟通;——与其他检测设备实现信息交互,对集卡及集装箱进行数据采集。9.4.1应具备采集进出堆场作业的集卡信息,提供给码头操作系统控制堆场集卡作业顺序、激活堆场作业任务的功能。——采集集卡及集装箱信息;——与码头操作系统、设备调度系统实现信息交互;——对集卡进行监测,预防车辆误闯进入。9.5冷藏箱管理系统——与码头操作系统实现集装箱信息交互;——实现对冷藏箱的监控与管理功能;——实时采集、监控、展示冷藏箱数据,包括但不限于冷藏箱的设定温度、供风温度、回风温度、电压、电流、箱号、运行状态、警报数量、所在位置;——监控异常预警功能,并对异常冷藏箱发出人工监控指令;——使用移动终端或电脑终端实现对冷藏箱的插拔电操作的管理功能;——对冷藏箱堆场实现数据可视化展示。——对远程采集终端的控制与配置;——提供人工管理功能,实现异常情况下的人工处理;——远程对冷藏箱实现温度等设置与冷藏箱供电开关控制;——对冷藏箱生产数据进行存储备份,为码头操作系统提供数据源。9.6.1应具备对自动化区域门禁的管理与控制功能。——控制门禁设备的逻辑动作;——显示门禁的开关状态;——提供用户接口管理进出门请求;——与设备控制系统实现信息交互,校验自动化区域禁行区状态以管理门禁请求的功能。9.7.1具备将所有系统间的数据处理、转换和数据适配等功能;与电子数据交换平台交互的信息和报文等应经过特定的方式加密后进行传输,API应按照多路径管理;支持EDIFACT、可扩展标记语言(XML)等多种报文标准,并支持适用性声明1(AS1)、适用性声明2(AS2)、适用性声明3(AS3)、FTP、SFTP、HTTP、HTTPS等多种传输协议的基本要求。9.7.2依据对接系统的数据要求,对数据进行处理、转换,适配各个系统之间的接口对接要求。9.7.3采用高级加密标准(AES)加密算法对交互信息进行加密传输。9.7.4支持多种报文标准,根据各系统不同的报文接收要求采用不同的报文标准,海关系统采用XML9.8大数据中心9.8.1应采集各系统的生产业务数据、设备健康参数及作业效率,进行数据清洗过滤、治理,为统计9.8.2应包括如下功能:——对采集的数据进行数据清洗过滤;——对采集的数据进行存储备份,为统计分析系统与码头外9.9统计分析系统9.9.1应包含如下功能:——具备对生产管控基础平台中的各子系统数据生成数据统计、报表的功能,同时具备数据分析——对码头作业数据按岸边作业、堆场作业、水平运输作业等作业场景进行分类统计、分析;——动态展示码头生产作业指标,包括在场箱情况、外9.9.2宜包含如下功能:——对设备的故障率、健康参数、作业效率、能耗表现等指标进行统计、分析,反映设备健康状统生成最优作业任务后通过接口给码头操作系统反操作系统,并且通过交互接口获取码头操作系统对外集卡和集装箱的放行结果信息。同时,码头操作系统将拔插电指令下发至冷藏箱数据,进而能够对码头作业效率、作业量等数据进行10.2设备调度系统10.2.1与岸边集装箱起重机管理系统交互,设备调度系统通过接口实现作业指令下发给岸边集装箱起重机管理系统,并通过接口接收岸边集装箱起重机实时作业状态和设备状态。10.2.2与水平运输设备管理系统交互,设备调度系统通过接口实现作业指令下发给水平运输设备管理系统,并通过接口接收水平运输设备实时作业状态和设备状态。10.2.3与堆场集装箱起重机管理系统交互,设备调度系统通过接口实现作业指令下发给堆场集装箱起重机管理系统,并通过接口接收堆场集装箱起重机设备实时作业状态和设备状态。10.3设备控制系统10.3.1岸边集装箱起重机管理系统与水平运输设备管理系统交互,岸边集装箱起重机与水平运输设备通过接口相互确认作业位置、作业信息、作业方式。10.3.2水平运输设备管理系统与堆场集装箱起重机管理系统交互,水平运输设备与堆场集装箱起重机通过接口相互确认作业位置、作业信息、作业方式。10.3.3堆场集装箱起重机管理系统与智能集卡感知系统交互,堆场集装箱起重机管理系统通过接口获取集卡的状态和位置,并反馈给集卡终端应用

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