集装箱码头流机的综合安全监控平台的制作方法

本实用新型属于港口安全监控技术领域，尤其涉及一种集装箱码头流机的综合安全监控平台。

背景技术：

集装箱码头中除了岸桥和场桥等大型起重设备外，还有各种流动机械设备(简称流机)用于辅助生产，例如正面吊、堆高机、叉车等。目前传统的码头流机设备管理方式，主要依靠人工通过纸质记录、对讲机呼叫、当面汇报的方式实现，效率不但低下而且容易出现错误。目前流机设备均缺乏一套有效的安全管理平台系统，不但给生产作业带来巨大的安全隐患，同时已严重滞后于港口当前建设发展的步伐，码头方面对流机设备及人员的综合管理也带来了很大的困难。

集装箱码头亟待开发一种综合安全监控平台，管理人员、操作人员及运维人员可以通过平台的数据共享，实时获取设备管理数据，实现任务自动派发和人员快速响应的运维一体化管理，提高码头的运行效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种集装箱码头流机的综合安全监控平台，通过流机监控平台快速生成数据报表及事故分析，实现对流机设备的高效管理，减少人为失误，降低安全生产事故的发生，提高设备利用率。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种集装箱码头流机的综合安全监控平台，其特征是：包括本地端、远程端和客户端通过网络互联构成综合安全监控平台的系统架构，所述本地端、远程端和客户端分别通过路由器实现数据传输，所述本地端包括集成了系统供电、数据采集、视频监控、位置定位和数据传输子系统功能的终端平板电脑，终端平板电脑置于车载司机室内，在流机车身周边以及正面吊吊具四个角位置分别安装有摄像头，构成车载360°环视功能的视频监控系统，终端平板电脑通过视频监控系统显示图像，实现车身周边环境的安全监视以及辅助司机抓箱对位；所述远程端包括流机管理平台服务器、eam服务器、内网交换机和路由器，流机管理平台服务器和eam服务器通过内网交换机与客户端连接，实现与客户端交换数据功能，内网交换机与路由器连接；所述客户端包括电脑客户端和手机app两个系统。

所述本地端的终端平板电脑采用工业级平板电脑，工业级平板电脑采用安卓操作系统并自带5g通讯模块及gps定位模块，满足数据通讯和位置定位的要求。

所述终端平板电脑利用自带的摄像头，实现人脸识别登录及司机行为监测的双重功能。

所述终端平板电脑通过自带喇叭，实现对司机的语音提示或警告，并通过电容式触摸屏，实现司机点检和报故障的人机交互操作功能。

所述本地端以车载控制器为核心的数据采集模块之间，通过can总线协议传递、交换数据信息。

所述本地端的终端平板电脑通过稳压供电装置供电，稳压供电装置分别与车载电瓶和poe交换机连接，poe交换机连接以太网并与摄像头连接，构成视频监控系统。

所述远程端的流机管理平台服务器和eam服务器的平台软件采用岸桥装卸作业远程控制操作系统，结合该系统的计算机主机与现场终端机的数据传输，实现现场设备与远程端的通讯与管理。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型填补了集装箱码头流机设备缺乏一套有效的安全管理平台系统的空白，它能够帮助企业实现对流机设备的高效管理，减少人为失误，降低安全生产事故的发生，提高设备利用率，便于快速生成数据报表及事故分析，降低管理成本。

附图说明

图1是本实用新型的系统架构连接示意图；

图2是本实用新型的硬件架构示意图；

图3是本实用新型的工作流程图；

图4是终端平板电脑的连接支架结构示意图。

具体实施方式

下面结合较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。

详见附图，本实施例提供了一种集装箱码头流机的综合安全监控平台，包括本地端、远程端和客户端通过网络互联构成综合安全监控平台的系统架构，所述本地端、远程端和客户端分别通过路由器实现数据传输，所述本地端包括集成了系统供电、数据采集、视频监控、位置定位和数据传输子系统功能的终端平板电脑，终端平板电脑置于车载司机室内，在流机车身周边以及正面吊吊具四个角位置分别安装有摄像头，构成车载360°环视功能的视频监控系统，终端平板电脑通过视频监控系统显示图像，实现车身周边环境的安全监视以及辅助司机抓箱对位；所述远程端包括流机管理平台服务器、eam服务器、内网交换机和路由器，流机管理平台服务器和eam服务器通过内网交换机与客户端连接，实现与客户端交换数据功能，内网交换机与路由器连接；所述客户端包括电脑客户端和手机app两个系统。

所述本地端的终端平板电脑采用工业级平板电脑，工业级平板电脑采用安卓操作系统并自带5g通讯模块及gps定位模块，满足数据通讯和位置定位的要求。

所述终端平板电脑利用自带的摄像头，实现人脸识别登录及司机行为监测的双重功能。

所述终端平板电脑通过自带喇叭，实现对司机的语音提示或警告，并通过电容式触摸屏，实现司机点检和报故障的人机交互操作功能。

所述本地端以车载控制器为核心的数据采集模块之间，通过can总线协议传递、交换数据信息。

所述本地端的终端平板电脑通过稳压供电装置供电，稳压供电装置分别与车载电瓶和poe交换机连接，poe交换机连接以太网并与摄像头连接，构成视频监控系统。

所述远程端的流机管理平台服务器和eam服务器的平台软件采用集装箱码头作业综合管理调度的生产作业系统，该系统包括计算机主机与现场终端机的系统，用于实现现场设备与远程端的通讯与管理。

集装箱码头流机的综合安全监控平台架构的详细说明

详见附图1、2，根据系统架构，我们将该系统分为本地端、远程端和客户端三个组成部分，下面分别加以说明：

一、本地端

详见附图1，本地端又包含了系统供电、数据采集、视频监控、位置定位、数据传输几个子系统功能。由于需要加装的硬件太多，流机狭小的车体无法提供足够的安装空间，而且众多硬件产品而在质量的不可控性，增加了设备损坏的概率，降低了系统的稳定性及后期为维护难度，同时本地没有工控机等处理系统，无法做数据缓存和转发，统计数据容易丢失。

为规避以上问题本方案的本地端(车载司机室内)采用将大部分功能都集成到一台平板电脑上，在保留原有功能情况下简化了系统复杂度。

1.采用安卓操作系统，在安装尺寸、美观度、操作性、功耗、价格和稳定性等方面都大大优于基于windows系统的工控机或一体机(非正常开关机造成的硬件损坏及系统崩溃)；

2.采用工业化定制产品，相比一般民用的平板，在设备供电、内存容量、拓展接口、系统净化及稳定性上都进行了针对性的升级优化；

3.功能集成度高，一台平板电脑即可代替工控机、显示器、硬盘录像机等；

4.自带5g通讯模块及gps定位模块，满足数据通讯和位置定位的要求；

5.自带摄像头，可实现人脸识别登录及司机行为监测(需配合后台软件)的双重功能；

6.自带锂电池，不依赖ups即可实现设备停机后对司机行为的持续监测，并根据系统设定时间自动关机；

7.采用电容式触摸屏，方便司机进行点检和报故障等人机交互操作；

8.设备自带喇叭，可实现对司机的语音提示或警告；

9.能够实现数据缓存及转发的功能，防止网络故障造成的数据丢失；

10.详见附图4，平板电脑通过螺栓与平板支架链接，平板支架主要由悬臂组成，悬臂可以伸展，与平板接触的部位可以直接转动，调节角度。采用铝合金或碳素钢材质，对角稳扣固定、且对角夹四边都有保护装置；

(1)车载360°视频监控

车载360°视频监控系统指在车身周边安装摄像头，实现360度环视功能并在司机室的液晶屏上显示出来，这几个摄像头还要具备越界侦测功能，即有其它人员或车辆进入安全区域内后，要能够进行报警(生成一条报警记录)。在驾驶室中安装摄像头，能实现人员行为监测功能，当司机有吸烟或玩手机的动作时，可以进行报警(生成一条报警记录)。在正面吊的吊具四个角分别安装摄像头，并在司机室的液晶屏上显示出来，用于辅助司机进行抓箱作业。所有摄像头要在本地进行存储，存储时间不少于15天；除了对车身周边环境的安全监视，正面吊设备还要在吊具四个角安装摄像头，辅助司机抓箱。

平板电脑上的前置摄像头，通过行为分析算法，能实现人员行为监测功能，当司机有吸烟、睡觉、打电话或玩手机等违规动作时，可以进行报警(本地语音提醒并生成一条报警记录，也可同时触发远程报警)。

平板电脑能对视频进行解码和存储，并且可以分别显示吊具视频和车身周边视频。当有事故发生时，管理人员能够在硬盘录像机上调取录像，也支持u盘拷贝录像功能。

(2)位置定位

通过平板电脑上自带的定位模块，可实时获取该设备的gps坐标数据，作业司机可通过平板电脑实时查看自己的当前位置及其它作业流机的位置，当流机驶出规定的作业区域后，则进行报警(本地语音提醒并生成一条报警记录，也可同时触发远程报警)。同时可统计流机设备的运行里程及运行时间，可监测流机设备的运行速度，超速后可本地语音提醒并上报平台。gps数据同时送到远程端后，会在平台上显示出来其在码头中的相对位置。

(3)数据传输

由于流机是移动设备，所以无法采用有线通讯的方式，车上终端和远程服务器之间只能采用无线通讯的方式。本方案采用移动网络的传输方式，平板电脑上自带5g通讯模块，可以满足未来升级为5g的通讯要求，同时其向下可兼容4g。结合数据压缩技术及视频按需回传的方式，降低对数据流量的要求。

二、远程端

远程端包括流机管理平台服务器、eam服务器、内网交换机和路由器。

远程服务器

在远程办公室需要一台系统平台专用的服务器，服务器应至少提供两个网口，一个是接入码头局域网中，另一个则接入物联网，该网口需要申请一个公网固定ip。

(2)远程端的流机管理平台服务器和eam服务器的平台软件结合专利公开号cn104649146a公开的一种岸桥装卸作业远程控制操作系统及其操作方法，该系统包括计算机主机与现场终端机的系统，用于实现现场设备与远程端的通讯与管理。

其中包括：

总览画面

在总览画面中，会显示码头的平面地图，地图根据标准的经纬度坐标进行绘制，从而能够实时查看所有设备在码头中的位置及当前状态。同时在该画面中，也可以查看设备台账，包含了所有流机的设备类型、设备编号、设备厂家、设备当前状态(例如运行、维修、保养、停机状态)、设备当前位置等；

实时监控

在总览画面中，如果选中某一台设备，则可以进入这台设备的实时监控画面中，实时监控画面会显示出设备类型、设备编号、设备厂家、设备重量、设备尺寸、出厂时间等设备详细参数信息，同时有当前的状态、设备当前位置、累积运行台时、上次保养时间、据下次保养剩余时间、故障指示灯等状态信息；

故障管理

报故障功能包含了司机报故和维修工报故，故障管理功能包含了对所报故障的实时显示、历史查询、数据统计、生成报表及打印功能。

司机报故是设备发生故障后，司机在app中发送给服务器一条设备发生故障的信息，信息包含了报故司机的姓名、工号、设备类型、设备号、报故时间等，同时这条信息也可实时的推送到维修工的手机上。当维修工前来维修时，在app中也会发送一条报故信息，该条报故信息则包含了更为完整的信息。

维保管理

维修人员可根据分配的用户权限，在web客户端处负责维保管理界面的录入和维护。维修组长在此处制作维保计划的工单，工单生效后，在所有客户端处查询某台被列入维保的设备时，这台设备的状态就会同步更新为保养状态。

在维保管理中，可以查看每台设备的保养情况，当某台车即将到保养时间时，也会进行提示。同时也可以查询历史维保计划工单并打印。

视频监控

为减少4g流量的消耗和减轻服务器的存储及运行负担，在远程端是不进行视频存储的，但在远程端可调取每台车的每路视频(需车辆启动状态下)，也能远程查看本地硬盘录像机中的存储视频。

统计报表

根据用户需要及可采集到数据情况，在此处可统计并生成各种数据报表，报表可以根据要求以表格、柱状图、折线图、饼状图的形式展现。

数据报表支持按照时间、设备号等多种方式进行查询和统计，同时支持报表打印功能。

用户管理

系统设默认设置一个管理员用户，其它所有人员的用户名和初始密码都由管理员用户建立和设置，与此同时，也会给每个用户名，根据岗位的不同分配不同的用户权限；

三、客户端

客户端包含了电脑客户端和手机app两部分系统功能。

(1)电脑客户端

用户可在和远程服务器同一局域网内的电脑上，通过web方式(b/s架构)访问系统。系统功能同上方综合管理平台的介绍，只是不同的用户权限，所能够访问或操作的功能也是不同的。

(2)手机app

手机app包含安卓和ios系统两种，满足码头不同用户的应用需求，其完整功能设计如下，其中不同用户在各个功能的访问和操作上会设置不同的权限。

登录界面

手机app使用前，必须先使用管理员分配的用户名和密码进行登录；首页

在首页中会显示出登录人员的姓名、工号、所属班组、登录时间、当前绑定的设备号，设备当前状态(例如运行、维修、保养、停机状态)、设备当前运行台时、距离下次保养时间等；

设备台账

显示设备台账信息，包含所有流机的设备类型、设备编号、设备厂家、设备当前状态、设备当前位置等；

点检功能

司机每次作业前要对设备进行点检，点检前先在app中登录系统，然后需要绑定某台设备，然后按步骤进行点检即可，点检完成后可以拍一张照片，然后把点检结果上传到服务器中进行存储；

报故障功能

报故障功能包含了司机报故和维修工报故，司机报故只能在app中发送给服务器一条设备发生故障的信息，该条故障信息会在服务器中存储下来，信息包含了报故司机的姓名、工号、设备类型、设备号、报故时间等，同时这条信息也可实时的推送到维修工的手机上。当维修工前来维修时，在app中也会发送一条报故信息，该条报故信息则包含了更为完整的信息，例如还包含故障原因、处理方式等，维修工的报故信息除了上传到服务器进行存储外，还会被管理平台送给eam系统，触发eam系统自动生成维修工单；

用户设置

用户可以在此修改自己的登录密码、头像和昵称等，但用户名是由系统管理员分配的，此处不可修改；

详见附图3，结合集装箱码头流机的综合安全监控平台架构的详细说明，对其工作流程进一步说明，包括如下步骤：

(1)前段摄像头采集设备周围图像信息；

(2)通过内部网络通讯将视频信息反馈至服务器；

(3)在服务器中，系统对视频信息内容进行处理，识别判断异常情况；

(4)对于无异常的视频内容，直接将视频信息数据储存至本地硬盘与远程服务器中；

(5)对于有异常情况的视频内容，本地端设备将发出警报提醒，同时通过内/外部网络将异常信息反馈至客户端；

(6)客户端同样受到警报提醒，并记录当时具体信息数据(异常信息、视频信息)；

(7)通过对收集的信息进行整合筛选，生成相关数据报表。

上述参照实施例对该一种集装箱码头流机的综合安全监控平台进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。