01传统码头集装箱封条分派管理模式
当前国内集装箱码头主要采取人工方式，通过班轮公司、班轮公司代理、车队、司机、码头人员进行集装箱封条入库、盘点、分拣、分配、跟踪，在实际工作过程中存在作业操作复杂、沟通成本高、信息传递不及时、工作效率低、安全得不到有效保障等诸多弊端，且目前不少码头的封条由不同船公司授权要求，以至于码头各自采用的集装箱封条存在形状各异、大小不一的情况，这对码头集装箱封条的储存、分派和封条数据统计造成极大不便。传统封条分派流程见图1。
图1 传统封条分派流程
02全自动封条分拣机方案的管理模式
在全自动封条机方案的管理模式中，人与人的物品交接更改为人与机器的物品交接，司机自行领取封条，机内识别后，全自动封条号与柜号（业务单号）自动绑定。该模式实现流程的简化，提高码头运作效率，同时有效地避免旧模式下代理公司箱管员与车队调度、车队调度与司机进行封条交接时造成的港口及其周边交通堵塞问题，并且大幅降低人工分拣封条的差错率，便于港口码头对封条号绑定信息的管理。封条机方案作业示意图见图2。
图2 封条机方案作业示意图
03全自动封条分拣机方案的组成
3.1 系统组成
3.1.1 系统软硬件配置
全自动封条分拣机方案主要由封条分派机硬件、封条机管理系统软件和售后服务体系等组成。硬件上配置机体、AI图像识别、无线上网模块、内嵌终端机及控件等智能设备；结构上配置推送装置、输送装置、回收装置以及联动装置等机器内部机构；软件上配置远程封条机管理系统、司机微信小程序，对码头港口封条进行入库、盘点、分拣、分配、跟踪处理，接口丰富，可轻松进行系统间数据对接。方案的硬件是公司自主研发的一种新型智能自动化产品——全自动集装箱封条分拣机，已申报发明专利。
3.1.2 技术框架
方案总体由封条分派机、封条机管理系统、管理员小程序（可选辅助软件）等3个部分组成。封条机管理系统可部署在互联网或局域网中，与封条机构成信息互通网络，小程序则需使用腾讯提供的技术。只要客户访问互联网，即可使用方案中提供的软件服务，客户使用的门槛降低。封条分派机只需安装在客户指定的位置，接上电源即可正常使用，为客户免除因安装要求多而产生的烦恼。
3.1.3 技术支持和持续服务
方案含封条机及其管理系统的技术支持和维护保养服务：封条分派机货道定期巡检与保养；封条分派机出货口定期巡检与保养；封条分派机PLC控制器维护及升级；封条分派机工控板服务定期维护及升级；封条机管理系统定期巡检和升级维护；管理员微信小程序维护和升级；封条号机内识别装置定期巡检和保养。
此外，公司还提供线上和线下培训服务。线上服务主要包括PPT讲解、封条机使用视频讲解等；线下服务主要包括现场实操培训等。
3.2 封条机管理系统
在整个方案中，封条机管理系统起着数据资源管理和调度的角色。系统部署在云端，通过互联网为方案中的硬件设备或软件服务提供稳定、可靠的数据支撑。同时利用安全可靠的区块链技术、现代稳定高效的负载均衡技术、成熟的容灾处理技术保证数据的安全可靠、服务的不间断和业务的稳定。
3.2.1 数据全程监控
对已扫描的封条（包括总数量、成功数、失败数、成功率、耗时等）进行统计管理，记录所有已扫描过的封条信息。已发放封条记录的系统界面截图见图3。
图3 已发放封条记录的系统界面截图
封条机管理系统包括当前封条状态、封条所属的船公司、代理公司、封条机名称、货道推送时间、物体掉落托盘时间、物体掉出机外时间等详细信息。管理员登录系统可以查看每条扫描后的反馈记录是否与实际情况相符。
3.2.2 系统发送缺货通知
当硬件设备封条机内某种封条剩余数量小于缺货预设数量时，封条机管理系统会立即向管理员发送缺货通知短信。封条缺货预警主要是给管理员设置预警阈值，以便能及时提醒管理员补充封条，避免造成因缺货导致封条无法顺利推送的故障，当封条机上的封条数量低于预警阈值时，系统上该船公司或代理公司的封条会变色，小程序上也会推送缺货预警消息提醒管理员及时到封条机处补充封条。
3.3 全自动封条分拣机配置
3.3.1 全自动封条分拣机
根据实地调研情况对全自动封条分拣机进行外观和配置升级。封条分派机安装在闸口安全岛的说明见图4。
图4 封条分派机安装在闸口安全岛的说明
机器体积为150 cm（长）×100cm（宽）×210 cm（高）；封条分拣机内部封条储藏机构适用于放置不同形状和尺寸的封条（多种类型的高保封条、挂锁封条、连体或分体封条）；容量大，能装载800~1 000条封条，现场整机装满封条仅需20 min；响应快，掉出封条（含识别封条号）平均耗时15 s；取货易，封条掉落于离地1.9 m高的托盘，司机驾驶车辆经过机器，伸手可取；对接易，仅需2个系统接口就可以实现最基础的应用；查障易，有丰富的机器运行状态日志记录；具备自愈能力，偶然的机械故障经简单排除后便可恢复工作。
3.3.2 AI图像识别封条号技术
由于船公司的授权要求各有不同，集装箱封条存在形状各异、大小不一的情况。这种差异不仅使港口码头封条派发效率低，而且对封条号管理、识别以及数据统计方面造成极大不便。对此，公司在条形码、二维码识别的基础上，设备新增配备AI图像识别技术，并通过使用AI的检测算法进行“稳定”封条号识别，识别图像中的文字后再转换成文本格式输出。识别封条号的过程包括传感器移动到位、拍照、硬处理（无需发送网络）、输出结果。
04关键技术
4.1 自动分派封条
封条机取货口的高度设计是为了便于司机领取，司机无需下车，用手机App或微信小程序扫描封条机二维码（也可以使用地感线圈+车牌识别替代，响应更快但造价较高）就可以直接在取货口提取封条，而且可以直接打开车窗完成（封条机取货口与拖车车窗齐平，取货托盘伸出等待领取封条）。这里的人性化设计类似于高速公路机械手伸出取卡的操作，手机App扫描二维码直接获取司机车牌柜号信息的方式与快递员扫件原理类似。
4.2 封条分派数据管理
封条机机内触摸屏可以实现库存数据快速上传。全自动集装箱封条分拣机内触摸屏的使用人员为各码头封条机管理员，主要作用是管理员补充封条机内封条后同步系统中该封条机中的封条信息。
4.3 封条分派业务单管理
业务单管理是对码头系统向封条机管理系统发送的业务单进行管理，当司机在小程序上完成业务单和封条的扫描后，管理系统会记录所有业务单号和封条号绑定信息。管理系统界面截图见图5。系统可显示每个作业单和对应封条信息，包括该作业单的业务封条、业务单状态以及封条所属的船公司、代理公司、封条号、封条发放状态、分派封条设备等详细信息。
图5 管理系统界面截图
当司机绑定封条发生异常时，需联系现场工作人员处理，此时管理员登录管理系统进入业务单管理，点击编辑通过查看OCR图像，对封条号、业务单状态进行修改。
05社会经济效益
5.1 实现无人化、无纸化的封条管理业务
全面推进港口码头信息化办公方式。在传统模式下，司机领取封条需要提交纸质单证，流程烦琐、差错率高。使用全自动封条分拣方案可实现封条管理流程的无纸化，同时，将传统模式下人与人的物品（封条）交接提升为人与机器的物品（封条）交接。在响应“少聚集、少接触”的疫情复工环境下，该方案依旧适用。
5.2 实现大数据采集
司机从封条机提取封条，可以同时向码头、班轮公司、班轮公司代理、车队等发送封条、集装箱提箱凭证或设备交接单绑定信息，这是港口物流的重要信息，具备无可争议的时效性、确定性。
5.3 有利于港口物流行业集装箱运输环节优化升级
打造专业的集装箱物流运输体系，从而实现集装箱内部的物流资源整合，进一步降低集装箱物流整体的运营成本，实现集装箱物流优化升级。码头业务系统通过接口给封条机管理系统发出派发业务单指令，该车道的机器将推出适配的封条。用户在领用封条时过程简单明了，大幅降低人工干扰，提升效率。
5.4 提高企业管理水平
配合现代化的信息采集技术，集装箱物流可实时、准确地搜集到各类数据，这些数据通过整理、筛选和分析，使企业各级管理人员可以及时得到所需要的信息，从而有力地支持企业管理和经营决策。通过改善货物、集装箱、封条的管理方式，为班轮公司及其代理公司解决封条管理难题，进一步强化港口在物流信息交互的核心地位作用，提升码头服务班轮公司、客户的服务水平，增强竞争力。
