港口码头信息化平台建设方案V1.1

港⼝码头信息化平台建设⽅案V1.1

2020.11

XX码头信息化平台建设⽅案V1.0

⽬录

第⼀章项⽬概况 (5)

1.1. 项⽬名称 (5)

1.2. 项⽬背景 (5)

1.3. 建设⽬标 (5)

1.4. 建设内容 (6)

第⼆章需求分析 (6)

2.1. ⽤户分析 (6)

2.2. 业务需求分析 (7)

2.2.1. 船只识别和记录需求 (7)

2.2.2. 泊位规划和管理需求 (8)

2.2.3. 码头警戒线告警需求 (8)

2.2.4. 数据分析和展⽰需求 (9)

3.3. 平台整体设计架构图 (19)

3.4. 平台整体设计架构描述 (19)

3.5. 平台部署拓扑图 (20)

3.6. 平台实现技术路线 (22)

3.6.1. 物联⽹技术 (22)

3.6.2. ⼆维码技术 (22)

3.6.3. 船舶⾃动识别系统（AIS） (22)

3.6.4. 基于位置的服务（LBS） (23)

3.6.5. J2EE技术 (23)

3.6.6. JMS消息服务 (24)

3.6.7. 基于XML的数据交换 (25)

3.6.8. 基于Web Service的应⽤系统整合 (25)

第四章建设⽅案设计 (27)

4.1. 平台整体功能结构图 (27)

4.2. 平台功能性设计 (29)

4.2.1. 船只调度管理 (29)

4.2.2. 码头泊位管理 (34)

4.2.3. 码头警戒线告警 (38)

4.2.4. 数据分析和管理 (40)

4.2.5. ⽓象预报 (43)

4.2.6. 系统管理 (43)

4.2.7. 数据接⼝管理 (44)

4.3. 平台⾮功能性设计 (46)

4.3.1. ⾼性能 (46)

4.3.2. 系统安全性 (48)

4.3.3. 系统扩展性 (49)

4.3.4. 稳定性与⾼效性 (49)

第五章项⽬实施进度 (50)

5.1. 项⽬进度表 (50)

1.1.项⽬名称

（1）项⽬名称：码头信息化平台项⽬

（2）项⽬简称：XX码头信息化平台

1.2.项⽬背景

XX市XX中⼼渔港⼯程是XX省的重点建设项⽬之⼀。XX中⼼渔港是集⽣产、补给、加⼯、交易、储藏、避风、休闲旅游于⼀

体的多功能中⼼渔港。XX中⼼渔港按国家级中⼼渔港标准规划和建设，年鱼货卸港量8万吨，可满⾜800艘各型渔船停泊、避

风和补给。

然⽽码头在渔船管理⽅法和通信调度⼿段上相对落后，我司受甲⽅要求开发⼀套适合管理码头渔船的软硬件⼀体化数字化操作

平台、改造升级码头通讯设备和配套设施。⼒争在科学和创新的前提下对码头的管理和⽣产提供⾼品质的辅助作⽤。

1.3.建设⽬标

通过本项⽬的建设，利⽤先进的软、硬件技术，实现XX中⼼渔港码头的信息化能⼒整体提升，提⾼码头在渔船管理⽅法和通

信调度上的科技化含量，提⾼⼯作⽣产效率，并通过物联⽹⽅⾯各种感应器的接⼊，对⼈、船、物等各种要素信息数据的采集

和积累，进⼀步实现通过⼤数据的分析和利⽤，为码头管理⼈员进⾏调度管理、重⼤决策

等提供准确、科学的⼤数据⽀撑环境，并可作为将来进⾏全智能化码头管理的建设基⽯。

1.4.建设内容

项⽬建设内容为通过AIS、码头扫描雷达等设备被动和主动相结合的⽅式，识别和获取到港船只信息，并进⾏记录和调度。

设置码头港⼝警戒线，若发现有船只到达警戒线，发出告警声⾳提⽰，并通过⽆线通讯设备指挥船只让其有序停泊在规划泊位

内，船员通过扫描码头智能柱⼆维码通过⼩程序输⼊船只、⼈员基本信息等进⾏船只停泊，以配合码头管理。

码头调度后台实现船只、泊位等可视化管理，⽅便管理⼈员指挥和调度。并为管理室配置⼤屏对重要、实时数据进⾏分析、分

类展⽰，为调度指挥管理⼈员提供决策数据⽀撑，并可通过数据报表反映船只、泊位、⼈员等相关数据的分析统计。

第⼆章需求分析

2.1.⽤户分析

船员：指所有在XX码头渔船上的船员，船员可以通过在码头智能柱上扫描⼆维码进⾏数据录⼊、⼈脸拍照等交互操作。

码头⼯作⼈员：码头⼯作⼈员是XX码头信息化平台的使⽤主体，码头⼯作⼈员将使⽤平台内⼤部分功能，如船只查看、调

度，泊位查

看、调度等。

码头管理⼈员：码头管理⼈员主要使⽤数据⼤屏、报表等管理⼯具的应⽤。

系统管理⼈员：系统管理⼈员主要进⾏平台的安装、配置、参数设置等⼯作。

2.2.业务需求分析

2.2.1.船只识别和记录需求

进⼊和驶出XX码头的船只，都需要记录进出时间及船只基本信息。

⼤部分船只本⾝具备AIS系统设备，可以通过码头的AIS接受设备接受这些船只的信息，包括经纬度、船号、国际、类型等信

息，接受到的信息通过调⽤海图将船只标识图形在相应经纬度进⾏显⽰。

雷达作为辅助部门使⽤，若部分没有AIS系统设备的船只⼊港，则需要通过码头雷达进⾏船只信息的获取，此时只能获得船只

到后，该平台泊位显⽰红⾊。

船员下船在泊位处扫描泊位旁边的智能柱上的⼆维码，可以填⼊船员详细信息，改信息提交后可以在平台泊位上显⽰。若是第

⼆次停靠XX码头的船，扫码输⼊船号后将直接显⽰该船上次记录的船员信息。

2.2.

3.码头警戒线告警需求

在海图上通过经纬度设置⼀条虚拟警戒线，当船只驶⼊、驶出改警戒线时，平台进⾏弹出窗⼝提⽰，并通过智能语⾳合成系统

和智能语⾳推送系统将⼀条警⽰语⾳推送到警戒线附件的电脑上，该电脑接⼊扩⾳设备将此语⾳进⾏⼴播，以提醒船只已经驶

⼊或驶离码头警戒线。

警戒线经纬度可以根据季节或其他因素的影响在后台直接修改，从⽽更加灵活的满⾜码头业务变化需要。

所有系统的运⾏最终是为了得到有效的数据信息，因此需要在中控室放置⼤屏，显⽰船只信息、船只在海图上的实时变化情

况、视频监控情况、码头动态数据情况、历史数据⽐对分析情况、⽓象情况等综合信息情况，以便管理⼈员可以通过可视化数

据准确、科学进⾏调度和决策。

除了数据⼤屏展⽰，也可以出具各种数据统计报表以⽅便管理⼈员进⾏数据统计分析。例如对船只信息进⾏分类统计、对历史

船只进出情况进⾏同⽐对⽐分析、对某个时间点船只进出数据统计等。2.3.信息资源需求

2.3.1.信息资源内容需求

基于业务需求分析，对主要数据资源的业务量和信息量进⾏分析如下：

（1）船只基本信息

船只信息以⽂本为主，每条船信息估算1 M，以港⼝最⼤容量800条船且不重复进⾏极端计算，则每天船只数据容量为800M，

每年船只数据容量为800M*365=292000M≈285G容量，按常规满⾜三年的建设⽅案计算，则船只预估总体容量为：

285G*3=855G

（2）泊位基本信息

泊位基本信息以⽂本为主，可以忽略。泊位中对⼈脸的拍照信息

以1M/张进⾏估算，则按照对船只估算办法，以港⼝最⼤容量800条船且不重复进⾏极端计算，则每天存储800张⼈脸图像，则

为800M，每年⼈脸图像存储容量为800M*365=292000M≈285G容量，按常规满⾜三年的建设⽅案计算，则泊位存储预估总体

容量为：285G*3=855G （3）视频监控信息

视频监控信息应独⽴存放于视频摄像头硬盘摄像机⾥，因此不在此进⾏单独计算。

（4）其他相关信息

其他相关信息，如轨迹、海图、⽓象数据等，信息量不⼤，预估全部合计极端情况每年产⽣100G数据，三年共产⽣300G数

据。

（5）信息资源需求汇总

船只基本信息855G+泊位基本信息855G+其他相关信息300G=2010G≈2T

则，该平台三年使⽤最⼤数据资源需求为2TB。

2.3.2.传输流量需求

预估峰值流量是平均流量的10倍；

预估每次访问的平均页⾯⼤⼩是400K Byte；

假设按照最⾼⽀持100⼈并发访问，若按24⼩时每分钟浏览3个页⾯进⾏并发计算，得到⽹站每天PV值是：

PV=100⼈*（24*60*3）分=432000PV

43.2W PV若在⼀天内平均分布，折合到每秒⼤概是

43.2W/(24*60*60)=5次访问

5次访问平均带宽值总共是：

5*400K Byte =2000K Byte

1Byte=8bit

2000K Byte *8=16000K bit

⽹站独享带宽：16000K bit /1024k=15.63Mbps（1M=1024K）若峰值流量是平均流量的10倍，则峰值需要的带宽⼤约

15.63Mbps*10=156.3Mbps左右。

2.4.其他需求分析

2.4.1.性能需求

本系统的各种性能指标要求如下：

2.4.2.安全需求

2.4.2.1.遵循安全标准

1、遵循相关标准

《信息安全技术信息系统安全等级保护规范》

《信息安全技术信息系统等级保护安全设计技术要求》《安全防范⼯程技术规范》（GB50348-2004）

《计算机信息系统安全》GA 216.1-1999

《中华⼈民共和国公共安全⾏业标准》（GA/T 74-94）

2、安全等级保护设计技术要求

本项⽬参照第⼆级的要求，开展本的项⽬建设。

2.4.2.2.安全计算环境

1、⽤户⾝份鉴别

采⽤加密存储或数字签名的⽅式，对在安全计算环境中存储和处理的⽤户数据进⾏保密性保护；检验存储和处理的⽤户数据的

完整性，以发现其完整性是否被破坏，且在其受到破坏时能对重要数据进⾏恢复。

5、数据安全重⽤

应具有数据安全重⽤的功能，对⽤户使⽤的数据，在这些数据重新分配前，对其原使⽤者的信息进⾏清除，以确保信息不被泄

露。

2.4.2.

3.安全区域边界

1、区域边界访问控制

应在安全区域边界设置⾃主和强制访问控制机制，实施相应的访问控制策略，对进出安全区域边界的数据信息进⾏控制，阻⽌

⾮授权访问。

等功能，满⾜⽤户对港⼝⽇常管理的信息化⼯作正常、⾼效开展。

（2）实现硬件互联互通

其次，实现各种硬件接⼝的互联互通，包括AIS系统及相关硬件接⼝、雷达硬件接⼝、智能柱硬件接⼝、海图接⼝、⽓象站数

据接⼝、视频监控数据接⼝等，实现数据互联互通，整合所有数据到⼀个平台下，便于业务的正常开展，有利于对数据的集中

调度和进⼀步挖掘利⽤。

（3）实现数据可视化操作

为了⽅便⽤户操作和调度，尽量使⽤可视化数据进⾏呈现和操作，⼀⽅⾯可视化数据更加直观，使得操作更加⽅便，应⽤平台

也能更灵活⽅便使⽤，快速上⼿；⼀⽅⾯可视化数据给更加容易进⾏判断，⽅

⾯在使⽤过程中进⾏快速决策。

（4）实现⼤数据分析利⽤

通过对物联⽹采集到的数据进⾏积累、清洗、赛选、分析等操作，实现⼤数据的利⽤，让数据不再成为躺在服务器⾥⾯⽆⽤的

以应⽤促发展的⽅针，紧紧围绕系统需求和业务应⽤。

3.3.平台整体设计架构图

图 1 平台整体设计架构图

3.4.平台整体设计架构描述

(1)底层⽀撑平台是通过服务器、AIS和雷达、其他物联⽹设备等进

⾏环境⽀撑和数据来源⽀撑。