港口船舶合集 | 图扑数字孪生智慧航运

在全球数字化转型的大趋势下，智慧港口和航道建设成为水运行业迈向高质量发展的核心任务。《交通运输部关于加快智慧港口和智慧航道建设的意见》明确规划，到 2027 年，要全面提升全国港口航道的数字化与智慧化水平，打造国际领先的智慧港口和航道。这一政策着重强调了数字底座的关键作用，为水运行业的转型升级指明了清晰的方向。

效果展示

在新一代信息技术的赋能下，水运行业突破传统运营模式的束缚，借助自动化设备，大幅提升货物装卸效率。同时，成功实现货物自动识别、精准追踪、智能调度等数字化管理模式，进而构建起实时监控、智能预警、资源优化与科学决策于一体的智慧港口航运体系。

图扑软件依托自主研发的 HT for Web 轻量化产品，打造出覆盖智慧港口、物流仓储、智慧船舶航运等多元化解决方案。方案内集成实时监控、智能预警、资源优化及科学决策功能，形成全方位的生态管理运营体系，助力水运行业智能化转型迈向新高度。

系统分析

智慧港口码头

港口作为国际贸易和物流的关键枢纽，其运输系统的高效运转至关重要。在港口运输体系里，生产调度指挥系统承担着协调装卸生产秩序、监控船舶进出港动态、制定特殊船舶计划以及管理重点工程设备运输等重要职责。通过智能化管理航道、锚地和泊位资源，实时监控码头航运和陆运生产作业，确保港口作业高效且有序。

图扑软件依托自主研发的 HT 3D 渲染引擎，整合泊位资源配置、集装箱堆场布局和设备动线优化等功能，打造出高精度的港口三维可视化系统。该系统精准还原码头、港区、轮船和堆场等设施的空间布局，实现港口基础设施的分级展示。

泊位资源智能调配

基于图扑 HT 数字孪生技术搭建港口码头泊位资源的实时监控、智能调配和统筹系统。该系统整合船舶到港计划、泊位使用状况、作业效率等多维度数据，通过智能算法择优生成靠泊方案，有效协助用户协调船舶靠离泊作业，大幅提高港口吞吐效率。

页面两侧配备的 2D 可视化面板，实时展示作业泊位状态、在港船只信息、大车位号分布、岸桥运行状况、台时作业量等关键运营数据，实现港口资源的高效调配与精细化管理。

堆场信息可视化管理

图扑 HT 以 3D 可视化形式，将堆场布局、箱位分布等信息直观呈现，为堆场远程操控、智能理货作业和全方位安全监控提供有力支持。管理人员通过直观的 3D 场景，可实时掌握堆场使用情况，灵活进行空间规划和动态调配。页面同步展示堆场名称、货品种类、货主信息、到达时间、船只信息、货物数量等核心数据，实现船舶装卸与堆场作业的同步可视化管理。

结合 AI 算法，系统能够自动优化堆场布局方案，提高场地利用率，降低设备运行成本。平台支持预警分析功能，可帮助用户提前规划高峰期的堆场资源调配。

生产管控可视化

图扑软件与天津港焦炭码头联合开发的智慧码头解决方案，集成安全预警、生产调度指挥等精细化管控系统。借助图扑 HT 数字孪生系统，码头管理人员能够实时掌握门机、岸桥、堆场龙门吊和输送机等各类关键设备的运行状态，包括转速、载重、位移等核心参数，及时发现并预测潜在的设备故障。

HT 结合空间分析技术，能够精确定位和动态监控各类危险区域，实现全方位的安全防护。系统根据危险源分布情况和人员密度分析，自动将场地划分为不同安全等级区域，并在可视化界面中醒目呈现。一旦发现异常状况，立即触发智能预警机制，通过多渠道实时通知相关人员，确保及时采取防范措施。

生产调度指挥 BI 驾驶舱

智慧港口生产调度指挥 BI 驾驶舱在港口生产调度中发挥着核心作用，涵盖协调装卸生产秩序、掌握船舶进出港动态、制定特殊船舶计划以及管理重点工程设备运输等功能。图扑 HT 可视化面板内集中将展示各类大宗散货的年度计划量、月度完成量、吞吐量占比等关键数据。

利用 HT 丰富的可视化仪表盘，系统实时呈现泊位利用率、装卸效率、船舶周转时间等港口运输关键指标，帮助管理人员及时掌握生产动态，优化运输调度决策。同时，集成 2D 平面图和 3D 场景展示，直观呈现港区设施布局和作业状态，为港口运输管理提供精准的数据支撑。

智慧“零碳码头”可视化

智慧零碳码头融合环保科技与可持续发展理念，借助先进的数字化技术和智能化管理系统，推动港口运营向低碳环保方向转型。在能源使用方面，整合太阳能、风能等多种可再生能源，依托智能化管理平台实现能源设备的高效协同调度，显著提升能源利用效率。

图扑 HT 为天津中远海运金风新能源有限公司打造的智慧能源管控平台，实现对码头设施设备运行状态和用电情况的实时监控。通过部署多样化环境监测可视化系统，实现对码头整体空间、楼宇、场桥、变电站、光伏棚、风机和充电桩等设施进行全面的数据追踪与分析。

系统以电力能源资产监控为核心，结合物联网传感器网络和智能分析平台，将电压电流、发电量、功率等关键运营指标清晰直观地展现在 2D 数据面板上，为管理决策提供有力支持。

港口物流作业监控

港口智能仓储物流管理系统基于智能仓储物流核心理念，整合库存动态监控、货物追溯以及智能调度等多项功能，实现对货物从存储、周转直至配送全过程的智能化管理。

图扑软件凭借自主研发的 HT 技术，以厦门港为蓝本，深度融合物联网、大数据分析、人工智能算法等前沿技术，实现了对货物从存储、周转到配送全流程的智能化管控。在 3D 可视化场景中，完整呈现港口功能区域布局，包括配送中心、散货杂区、煤炭区、运输中心、集装箱区和天然气区。

运输仓位可视化

图扑 HT 对船舶仓位进行三维建模，清晰还原船舶各舱口的空间结构和尺寸参数。点击场景中的船舶模型，即可弹出窗口展示船号、船名、靠泊时间等基本信息，以及各舱口仓位状态、作业进度、总配载吨位及完成吨位、整体完成率及预计完成时间等核心作业数据。操作人员通过交互式界面，可直观查看任意仓位的剖面图和空间分布，快速了解货物堆放情况。

同时，支持仓位装载计划的模拟验证，有助于优化装卸作业方案，提高船舶周转效率。

装卸可视化

为保障港口作业高效有序，系统针对在港船只，实时追踪其荷载情况、航行状态以及预计到港时间等关键信息，为港口调度提供数据支撑。在装卸环节，实时展示装卸机械的工作状态、作业效率和进度等关键指标，并通过船舶装卸过程的动态模拟，让操作人员直观掌握作业进展，提升作业管理效率。在物流配送方面，智能车辆管理系统可随时调取港口输送货车的作业数据，实现对车辆运营的精细化管理，保障货物及时、准确送达目的地。

以煤炭区域板块为例，HT 实时数据大屏全面展示港口煤炭运营数据，包括全港煤炭日均吞吐量及其月度走势，并与其他重点港口进行数据对标分析。同时，焦炭的装卸存储状况、动力煤及煤炭制品的处理情况，都被精准记录展示。

箱物管理可视化

在智慧码头建设中，集装箱可视化监控、箱物管理是提升运营效率、强化安全保障的核心要素。

图扑 HT 数字孪生场景内，集装箱堆放场地的布局、区域划分以及边界情况得以直观呈现，堆存场地的实际环境、各集装箱的外观及其堆存状态也被真实复现。管理者不仅能全面了解场地和集装箱的实时状况，还能通过系统便捷地查询箱号、存放时间、存储物品等详细信息，进一步强化了对集装箱堆存场地和货物的监管力度。

此外，系统对库场区温湿度、环卫、库存容量等环境态势进行实时监测。一旦出现异常情况，便会立即发出告警信息，实现对港区堆场空间和环境状态的有效管控。可视化页面详细记录每个集装箱从进港、出港、装船、卸船到进堆场、出堆场的全流程动态，确保集装箱在堆场内的每一次移动都可追溯。

智慧船舶与航运

智能船舶技术集成传感器、通信、物联网、互联网等多种先进技术，实现船舶在航行、管理、维护保养以及货物运输等方面的智能化操作。

图扑智慧船舶数字孪生系统，运用自研 HT 强大的渲染引擎进行建模仿真，将船舶各系统以数字化形式精准映射，从而实时、直观地呈现船体结构状态、航行状态、动力系统工况，以及关键设备的能耗指标。系统还紧密结合航行状态实时跟踪功能与自动导航系统，持续收集、分析船舶航行中的各类数据，为智能船舶在复杂多变的航行环境里及时提供科学有效的决策支持。

船体结构状态

在 HT 3D 场景内，系统可对船体关键结构的变形、应力分布以及疲劳状态展开实时监测与分析。通过集成结构健康监测（SHM）功能，对船体外板、骨架、舱室等重要部位进行立体化监控，及时发现结构性能退化迹象和潜在风险。点击船上的集装箱，可下钻至集装箱船界面，通过可视化 2D 面板查看货舱参数，如货舱种类、储存总量、货舱面积、货舱温度等。

动力系统仿真

该业务模块整合实时数据采集、精确的动力系统模拟和智能化监控功能。对船舶主机、辅机及推进系统等关键设备进行全方位实时仿真分析。同时，搭载智能故障预警机制和性能优化算法，实现设备运行状态的精准监测感知，保障船舶动力系统稳定运行，降低船舶在航行过程中动力系统出现故障的风险。

螺旋桨状态监控

螺旋桨作为现代船舶的主要推进装置，其工作状态直接关乎船舶的航行性能与安全。通过 HT 数字孪生技术，能够对螺旋桨的关键参数进行实时、精准的监测，包括桨叶数量、转速、扭矩以及推力等。用户可基于这些实时数据，科学调整桨叶直径、吃水深度等相关参数，让螺旋桨始终保持在优质工作状态。

坐标定位监测

在 HT 可视化大屏上，用户可实时监控全球航运路线动态。通过搭载北斗、GPS、AIS 等定位技术精确追踪船舶位置，并通过热力图展示航运密度分布。与此同时，系统还会实时采集航速、航向、吃水深度等关键航行参数，帮助用户做出科学合理的决策，保障航运高效、安全地运行。

智能航线规划

运用图扑软件 HT 引擎强大的渲染功能，以实时动画形式真实还原船舶停靠各港口的行驶路线，用户点击【航线查看】即可追踪船舶动态信息。

系统综合考虑天气条件、海况、港口拥堵度等因素，为船舶推荐最优航线，并实现智能化航线规划与动态调整。同时，整合气象数据和历史航行数据，预测并标注潜在风险区域，以 “任务推进” 形式实现智慧船舶的 “扁平化管理”，促进信息共享，提升货运航线管理水平。

应用拓展

除上述航运船舶外，图扑 HT 还搭建了多个智慧舰船数字孪生模拟场景。

以军舰数字孪生虚拟仿真为例，通过图扑 HT 技术，海军能够在虚拟场景中开展各类复杂的战术演练。模拟不同舰艇编队在复杂海况和作战环境下的协同作战能力，提升作战指挥的准确性和高效性。

作战指挥协同模拟

基于多源数据的实时融合与分析，系统能精确模拟舰船间的协同作战、任务规划与执行过程。依托时空一体化的数据处理平台，指挥人员可实时掌握航母编队态势、任务执行进度、舰载机起降状态等关键信息。系统还具备完整的任务记录与回放功能，通过交互式时间轴，指挥人员可以随时追溯任务执行的全过程，为复盘总结提供详实的数据支持。

武器系统性能监测

为确保舰载武器系统时刻维持在最佳战备水平，图扑 HT 监控系统支持对防空导弹、近程防空炮、鱼雷、深水炸弹等各类舰载武器装备实时动态监测。

防火抗沉应急演练

图扑软件在 3D 场景内集成多样化感知元件，实现舰船火灾、进水等应急情况的全方位数字模拟。通过高精度建模技术，构建真实的火情控制与损害管制训练环境，并提供实时监测与量化评估功能，精确分析船员应急处置表现。系统依托深度学习算法，对多维度突发事件进行智能预警与推演分析，为官兵提供科学的应急决策支持，全面提升舰艇应急处置能力与战场生存率。

图扑 HT 基于 WebXR 提供的 API，可以让用户进行 VR 或者 AR 相关的体验，用户可以通过使用例如 Pico4 等 VR 头盔进行 VR 体验，或者通过手机来实现 AR 相关的体验。在船舱应急演练场景中，舰员们能够在沉浸式的虚拟环境里进行应急演练，深度参与到各种模拟事故场景中，切实强化对船舱应急事故规律的认知与应对能力。

此外，HT 还具备设备三维说明书功能，通过 VR 或 AR 将设备构造、操作流程以立体直观的形式呈现，帮助舰员快速掌握设备信息，大幅提升学习与操作效率。

总结

基于图扑 HT 数字化平台，港口管理者可以进行模拟决策、远程管控，打破了传统管理的时空限制，实现了管理的精细化和智能化。这种创新管理模式不仅提升了港口的运营水平，还为港口在激烈的市场竞争中赢得了先机。作为数字孪生和数据可视化行业的先锋，图扑软件将继续秉持创新精神，不断完善解决方案，为水运行业的智慧化转型持续赋能，助力更多港口实现数字化升级转型。

您可以至图扑软件官网查看更多案例及效果：

https://www.hightopo.com/demos/index.html