智慧港口—三维数据融合全景可视化运维管控系统解决方案

1.建设背景

港口，作为水陆交通的枢纽站与集结点，是物流运输中的至关重要的一环。在我国加快交通运输体系的进程中，为促进智慧港口建设智能化发展，港口行业长期受到国家政策的大力支持。其中，在2021年12月，在国务院印发的《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》中，对智慧港口建设提出明确要求，完善港口数字化、信息化监管手段。

2.建设目标

目前港口运维管理后台数据类型繁杂，数据总量巨大，因此需要应用大数据可视化平台技术，将信息的“获取—传递—处理—分发”运行轨迹修改为“采集—分析—应用—反馈”的数据流程，进行有效信息整合技术、数据分析能力，集成呈现效果，满足事前一事中－事后的整套管理体系，并通过对数据结果的分析处理，计算业务趋势，得出更优解决方案，做到更快更精准的决策能力。

根据港口运维的整体概况，主要融合港口运维管理各个流程现有系统及数据资源，对在装卸作业区域、堆场、查验场、智能卡口、关键路口实现三维可视化展示，通过三维可视化全程展示车辆及货物在区域内各关键节点情况，并与视频系统进行联动，实现虚实结合的监管模式。包括堆存异常、查验异常、智能卡口异常、区内道路及拥堵等情况进行重点监测及预警。建立面向整个物流链的统一、完整的可视化闭合联动监控，通过车辆轨迹展示、业务数据单证展示、设备采集及状态展示、实时视频展示等相结合，实现虚实结合监管模式。

1.智慧港口时空大数据库

1. 三维空间数据：对港口环境、建筑、设备、集装箱等进行实景三维模型建设，实现港口场景重现，为可视化运营管理与应急指挥调度提供基础支撑。
2. 视频监控数据综合汇聚：平台通过集成各主流视频平台，接入AI/AR/鹰眼/高点/云台/IVS等视频监控系统应用，实现在三维态势地图上直观展示摄像头，并关联其视频信号源，实现港口监控系统由二维平面到三维立体的全新升级体验，解决了传统监控视频查找困难、位置分布不清晰、画面分散割裂、看不全、看不懂等问题。
3. 物联网数据：平台汇聚各类物联感知设备数据，支持无线传感器、温度传感器、压力传感器等物联网传感器数据接入，融合物联网智能识别技术应用，实现人员、事件、设备、环境等全要素态势的全面采集。
4. 汇集港口现有IT系统数据：平台可以接入港口各业务管理系统的相关数据并聚合在时空大数据库中，实现现有IT系统数据的统一集成管理。

2.视频孪生时空承载底座

频孪生时空承载底座，具备“天空地海廊”五维一体时空承载能力，综合承载地理空间数据构建出三维立体的大桥数字孪生场景，接入监测感知数据、业务应用数据等多源数据，利用三维视频融合、时空位置智能等技术服务实现在立体空间场景中的三维可视化智能管理应用。

3.视频孪生港口综合态势一张图

通过视频孪生时空承载底座，实现各平台系统数据的一体化承载与统一管理呈现及应用。三维模型与数据有机结合，实现多源业务数据的三维实时实景管理，打破数据孤岛，实现二维平面到三维立体的全新数字化应用升级，港口安全态势、运营态势、物资分布、应急管理等全要素数据一张图呈现，综合态势一张图管理，业务功能一体化应用，辅助管理者全面掌控港口运行状态，实现人、事、物统一管理，实现数据共享、实时联动、全面有效的综合管控与业务处理。

4.全景视频立体化防控，赋能实战

通过多台4K相机进行视频拼接实现重点区域全景监控，拼接视频流输出像素不低于8K@25pfs，最大可达16K，真正实现整体态势超高清实时视频监控。

视频解码、拼接融合处理、编码。

安装6台枪机进行全景拼接，1台球机进行细节联动。

输出一幅全景实时视频流

自动追踪/一点即视：联动高倍球机，自动模式下，在全景画面中自动检测和自动、手动跟踪运动目标，自动抓取目标特征图片展示运动轨迹。

5.实时视频融合

在三维模型的基础上，载入实时监控视频进行三维场景视频融合。三维视频融合通过预 先标定图像与场景的对应关系，形成标定数据，在经过数据解析、空间变换、畸变校正处理、 掩码校正处理等各个阶段的视频融合算法处理后，实现视频与三维模型场景的实时融合渲染。视频融合将视频精确融合显示在三维模型对应的真实位置，建立视频与空间的真实位置关联关系。通过技术处理增强了视频的真实感受，也可从系统中了解到视频与空间的关系，充分发挥出三维场景的直观特点，完美实现视频与三维模型的“虚实结合”。

6.实景三维岸桥智慧管理

通过对港口岸桥设备进行三维建模，在港口三维场景中直观展示岸桥分布情况。系统接入岸桥监测管理系统数据，实现在三维场景真实展示每一架岸桥设备的分布位置，并联动数据对岸桥模型位置进行实时仿真变动，实现孪生世界与现实世界的同步还原。可控制场景定位至某一岸桥设备视角，选择设备进行设备型号、生产厂家、工作状态、作业时长、作业效率等详情信息查看。实现码头装卸调度作业及岸桥设备的有效、精准可视化管理。