一、行业背景：港口铁路物流的关键环节

港口铁路装卸区是海铁联运的核心枢纽，承担集装箱/散货的快速转运任务。火车车厢门销状态（锁定/解锁）直接影响两大流程：

装卸安全：门销未锁定 → 车厢门意外开启 → 货物坠落或撞击设备。

发车合规：门销未完全解锁 → 车厢门无法开启 → 延误装卸或损坏设备。

传统依赖人工目视检查的方式，在现代化高效港口中已成为关键瓶颈。

二、必要性：AI算法解决的四大核心需求

1. 安全风险防控

事故案例：某港口因门销未锁，车厢门在吊装作业中突然开启，导致集装箱坠落（直接损失超500万元）。

AI价值：实时识别+自动告警，杜绝人为疏忽，将事故率降至趋近于0。

2. 装卸效率突破

数据对比：

人工检查：50节车厢 ≈ 40分钟

AI识别：全车自动扫描 < 2分钟（边缘计算+并行处理）

经济价值：港口每减少1小时列车滞留时间，可降低综合成本约10万元。

3. 人力成本优化

替代高危环境人工巡检，节省人力成本 。

4. 数字化管理升级

门销状态数据可实时接入港口系统 → 自动触发作业指令（如解锁后启动装卸臂）→ 实现 “状态感知-决策-执行”闭环。

三、整体实现流程图

分步骤详解

步骤1：数据采集与标注（核心基础）

数据源：

真实场景：港口龙门吊/固定点位摄像头（分辨率≥1080P，帧率25fps）

覆盖条件：晴/雨/雾/昼/夜、不同车型（敞车、棚车、集装箱平车）

标注要求：

检测标注：标注门销位置（Bounding Box），标注车厢，标注车厢号OCR

分类标注：门销状态分类标注，锁定状态和非锁定状态

困难样本标注：半锁、锈蚀、遮挡等特殊场景单独标注，尽量多的覆盖锁定状态

数据量要求：初始数据集 ≥ 1000张图像（含≥500张门销正常锁定状态实例。）

（项目前期至少需要客户提供1000张以上样本，含正常状态及异常状态，用来形成初步算法，后续根据运行情况提供新的样本素材，我方负责免费升级至AI盒子信息包内。）

步骤2：模型训练与调优

状态分类

输入：检测模型输出的门销ROI区域

关键技巧：

局部特征增强：对门销的插销孔、手柄位置做局部放大

多尺度特征融合：将浅层细节（边缘/纹理）与深层语义特征拼接

边缘端部署

步骤3：实时推理与反馈机制

动态阈值处理：当分类置信度 < 0.9时，触发多帧验证机制（连续3帧结果一致才输出）

多目标分层次检测：车厢、门销、车厢号多目标分层次检测，先检测到车厢之后再检测门销目标，排除火车未入站产生的误报，检测到门销锁定状态时完成整个流程，检测到门销非锁定状态（解锁状态、异常状态、未识别到等都属于非锁定）后上报港口系统和多模态预警平台。

步骤4：系统集成与闭环控制

多模态预警平台

检测到 “状态异常” → 现场声光报警 + 中控台弹窗

短信、电话自动通知相关人员

自学习闭环：

边缘设备收集低置信度样本 → 增量训练模型 → 推送更新至边缘端

实现流程的核心要点

数据为先：覆盖极端场景的工业数据集是模型鲁棒性的根基

模型轻量化：边缘端部署必须平衡精度与速度

闭环设计：从识别→控制→自学习的全链路自动化

最终目标：实现“无人干预”的门销状态感知-决策-执行闭环，推动港口真正迈向“黑灯工厂”。

四、技术演进的必然性

传统替代方案对比及局限性：

结论：AI视觉是唯一能在 不改造车厢、不增加硬件、适应复杂环境 前提下实现高精度识别的技术路径。

五、AI算法的不可替代性

港口火车门销状态识别AI方案是：

安全防控的刚需（归零事故风险）

效率革命的支点（压缩50%列车滞留时间）

智慧港口的基础设施（数据驱动自动调度）

在港口吞吐量持续增长、人力成本攀升、安全监管趋严的背景下，该技术已成为现代化港口的“必选项”而非“可选项”。

六、主要设备清单及功能介绍

1.AI分析盒子

国产海思GPU芯片，嵌入式架构，插卡式结构，方便系统扩容，单机最大支持256路摄像机实时分析，多机器无限级联，单机最大算法128T，单个单位硬件出现故障时，不影响整机其他单元的正常工作，单机最大支持32路HDMI输出。

单模块功能：

◆支持实时检测结果图片和报警图片同时推送第三方平台

◆支持HDMI接口输出，支持1/4/8/9解码画面分割，同时显示解码器监控画面，及识别画框画面

◆支持H.265 Main Profile Level5.1、H.264 Baseline/Main/High Profile Level5.0、MPEG4 SP L0~L3/ASP L0-L5、MJPEG/JPEG Baseline解码；

◆算法的应用：最高支持8路普通摄像机的接入，并可以对每一路摄像机进行设置多种不同的算法进行识别运算。

◆单模块解码性能：1路=4K；4路=1080P；8路=1080P视频解码；

◆支持标准ONVIF IPC及主流品牌接入；

◆支持RTSP直接视频取流；

◆支持网络自动实时检测是否断线；

◆支持主流品牌海康，大华，宇视，雄迈等NVR/DVR预览解码和录像回放；

2.多模态智能预警平台

2.1多模态智能预警平台

（1）全景视图

采用3D统计图，支持动态显示统计图上统计信息，依托GIS在线地图综合展示所有识别场景分布情况以及识别情况，当GIS地图缩小时自动以对应数字显示识别场景的汇聚数量，并以不同图标明显区别于识别场景有报警和无报警，有报警的识别场景以红色图标高亮显示，支持自定义GIS默认显示位置，显示层级等。并支持平面地图的拖拉、缩放展示，动态滚动显示最新的报警信息，实现报警弹窗，可同时多路报警弹窗排队，可语音提醒值班人员。

（2）多模态页面自定义显示内容

用户可以通过设置页面自由拖拽内容到指定位置，创建个性化的界面布局，以便查看和管理不同信息的需求。

（3）报警通知

报警功能多样，可以设置短信、电话通知相关人员，一是告警联动，设置告警联动后，当对应点位有告警发生时，平台第一时间通过短信、电话通知点位负责人员；二是在事件处理时，可以手工通知相关人员，而且可以手工输入手机号，通过手工输入的方式通知系统外或临时人员；三是在告警等级升级时，当告警产生后，在平台规定的处理时间内未处理完成的，平台根据设置，自动通过短信、电话通知上一级的领导人，当然，每一级的领导人可以是同一个人或者不同的领导人。

（4）告警等级自动升级

用户可以设置不同的告警等级，包括等级名称、显示颜色和自动升级时长等参数。在达到预设时长后，系统会自动升级告警等级，并通过电话和短信通知相关人员。

（5）报警短视频生成

当系统检测到报警时，会自动生成短视频，包括报警前10秒和报警后20秒的录像片段。可以根据需求自定义视频的时长，帮助更好地了解事件的完整发生过程。

（6）风险闭环管理

通过视频 AI 智能分析、视频远程巡查发现风险后，系统会自动将告警信息推送至相关负责人完成风险隐患告警事件的核实处置，并进行处置结果的反馈，形成风险隐患从监测预警到核实处置反馈的风险隐患闭环管理流程，实现有预警必核实，有处置必反馈，全面保障人民生命财产安全，减少安全事故的发生。

（7）播放器电子放大

支持定焦视频在播放时电子放大视频，支持任意框选视频画面对框选部分进行放大至显示整屏，整个功能由播放器全部完成，无需前端设备支持，普通定焦摄像机的视频画面即可完成放大功能。

2.2 GB28181流媒体平台

（1）GB28181流媒体平台的核心定位

GB28181流媒体平台在多模态AI系统中扮演着基础数据枢纽与能力支撑平台的关键角色。平台解决了多源异构视频资源的统一接入、标准化处理、节省4G/5G带宽与智能分析赋能等核心问题。GB28181平台通过其强大的兼容能力和视频处理功能，为上层AI算法提供了稳定可靠的数据管道和分析环境。

（2）GB28181流媒体平台的功能

1）多协议接入与设备兼容能力

A、全协议覆盖支持：GB28181流媒体平台具备业界领先的协议兼容性，可无缝接入GB/T28181-2011/2016/2022等国家标准协议、RTSP/RTMP/Onvif等通用流媒体协议，以及海康SDK、大华SDK、Ehome等私有协议。这种广泛的协议支持打破了安防系统长期存在的“协议孤岛”问题，使得不同时期、不同厂商建设的监控系统能够统一接入到多模态AI平台中。

B、多形式组网架构：GB28181流媒体平台具备局域网、专网、城际网、互联网、4G/5G等各种网络形式的组网，而且具备内外网同时存在，内网转外网，内网看走内网，外网看走外网的网络架构，在解决内网流畅预览视频的同时，即节省了外网的带宽压力，而且在内网的视频也可以通过外网和APP查看。

C、泛设备接入能力：平台支持接入的设备类型几乎覆盖了全场景监控终端，包括固定网络摄像机（IPC）、网络视频录像机（NVR）、无人机、执法记录仪、车载NVR、移动单兵设备及应急布控球等。在实际项目中，这种能力尤为重要——某智慧园区项目通过GB28181平台成功接入了过去十年间建设的7个品牌、3种协议的监控设备，为AI分析提供了完整的视频资源池。

D、与多设备整合通讯：通过与融合通讯平台的结合，可以实现全场景监控终端打通的同时，还具备了全场景语音设备的群呼、单呼、运动轨迹等功能的结合，并且发生报警时还可以联合调度指挥，在一些特殊场景下调度特殊设备的能力

2）视频处理与流媒体分发能力

A、多格式转码与输出：平台内嵌的智能转码引擎能够将各种格式的输入视频流实时转换为标准化的输出流，支持RTSP、RTMP、HTTP-FLV、HLS、WebRTC等全格式输出。这一特性使得同一路视频流可同时服务于不同应用场景：低延时的WebRTC流用于实时AI分析，HLS流用于移动端查看，RTMP流用于大屏展示。

B、非专用播放器：平台转码后的视频流也解决了不同浏览器网页、不同厂家视频不需要安装不同厂家播放插件的问题，解决了以前看个视频要安装播放插件，浏览器又安全等级、阻止安装等一堆麻烦事，非得专业人员才能装好插件看上视频的问题。

C、高效能存储与检索：平台提供分级存储架构，支持设备端存储、边缘存储和云端存储的协同工作。其创新的“时空索引技术”实现了录像、GPS数据、报警信息的多维同步回放，支持快进、快退、慢放、单帧播放等精细操作。在大型安防系统中，这种能力大幅提升了事件回溯分析的效率，某市公安系统应用后，关键证据获取时间缩短了60%以上。

3）控制与扩展能力

A、双向交互控制：GB28181平台提供PTZ云台全功能控制，包括方向控制、预置位调用、光圈调节、焦距调整等。更重要的是，其支持基于GB/T28181、海康SDK、大华SDK等协议的双向语音对讲能力，使得AI平台不仅能“看”能“分析”，还能“说”能“干预”，形成完整的智能处置闭环。

B、平台级联与集成：通过国标级联架构，GB28181平台可实现省、市、县多级平台的视频资源汇聚和集中管理，支持上级平台直接调阅下级资源。同时，平台提供丰富的API接口及SDK，支持与第三方业务系统的深度集成，将视频能力嵌入到各类应用场景中。某省级应急指挥系统通过此功能，实现了12个地市、2000余路视频的统一管理和调度。

七、设备部署

1.AI分析盒子：常规部署在调度室客户端电脑附近；

2.多模态智能预警平台：根据客户实际需求部署，一般部署在调度室客户端电脑上，用于实时检测项目状态；

3.摄像头：可根据现场实际需求调整。暂定部署在火车卸料段出口位置，火车两侧门销各部署1台摄像头，接入客户原监控平台进行存储。

港口铁路物流中，AI解决门销锁定问题，提升安全、效率与管理，实现自动化与数字化升级。