智能港口 港口自動化.doc

DGPS自動糾偏與箱位管理系統(tǒng) 基于DGPS的輪胎吊自動糾偏與箱位管理系統(tǒng)采用差分GPS技術(shù)得到厘米精度的位置數(shù)據(jù)，建立碼頭區(qū)域的二維坐標(biāo)系。在數(shù)字化堆場中確定輪胎吊的位置和行駛偏差，結(jié)合大車電機(jī)編碼器數(shù)據(jù)推導(dǎo)，根據(jù)輪胎吊運動經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，實現(xiàn)輪胎吊的箱位檢測和自動糾偏功能。 系統(tǒng)描述 DGPS終端通過無線網(wǎng)絡(luò)將機(jī)器位置和作業(yè)信息傳送給服務(wù)器，服務(wù)程序全景顯示堆場狀況，記錄并維護(hù)堆場上集裝箱的堆放情況，分析堆場和操作任務(wù)情況，實現(xiàn)箱位管理功能；系統(tǒng)同時實現(xiàn)了過箱防撞、任務(wù)提示和位置導(dǎo)引等功能。該系統(tǒng)能夠減少因司機(jī)疲勞駕駛產(chǎn)生的故障，提高操作的效率和安全性。性能和參數(shù) 定位精度：99%； 控制刷新率：15Hz；自動糾偏有效率98%； 行走偏差：啟動和停止階段為100mm,；正常行走階段為50mm； 啟動和停止時間：68秒； 供電：220V；功耗：IP65； 系統(tǒng)定位精度為+/-3cm； 程序控制刷新率為15Hz；自動糾偏有效率98%； 啟動和停止階段為60mm,；正常行走階段為30mm； 啟動和停止時間為68秒；且支持多種PLC的兼容； 供電：220V；功耗：5W；運行溫度：-1060； 24小時全天候工作。 應(yīng)用方案 在碼頭堆場油改電滑軌上安裝激光反射裝置和頭尾標(biāo)記；在輪胎吊上安裝激光距離傳感器，激光反射板，嵌入式集成控制單元及供電系統(tǒng)?？刂破髋c電控PLC通信交換數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)前的測距狀況對PLC進(jìn)行控制，實現(xiàn)自動糾偏和安全保護(hù)等功能。 該系統(tǒng)輔助“油改電”輪胎吊作業(yè)，其安全、高效、節(jié)能、減排等特征，充分體現(xiàn)了港口向科技化轉(zhuǎn)變的步伐。 固態(tài)計數(shù)與無線抄表系統(tǒng) 計數(shù)器可以安裝在各種碼頭機(jī)械和需要計數(shù)計時的設(shè)備（如變電站等）上，支持輪胎吊、軌道吊、岸吊、正面吊、堆高機(jī)以及各類散貨機(jī)械等常用碼頭設(shè)備。 口設(shè)備的維護(hù)需要各項機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時有效，然而機(jī)械計數(shù)不準(zhǔn)確，抄取不方便；另外設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)種類越來越多，數(shù)據(jù)統(tǒng)計越來越難，因此迫切需要固態(tài)計數(shù)和無線抄表系統(tǒng)(簡稱“無線抄表系統(tǒng)”)。本系統(tǒng)由三部分組成：前端固態(tài)計數(shù)器可以適用不同設(shè)備和不同信號的數(shù)據(jù)采集，支持港口各種機(jī)械的計數(shù)計時需求；抄表網(wǎng)絡(luò)和終端：港口工作人員可以通過手持PDA，利用公用頻段現(xiàn)場抄表，或通過電臺、無線網(wǎng)絡(luò)等方式將數(shù)據(jù)定時發(fā)送給服務(wù)器；后端數(shù)據(jù)管理平臺能通過友好界面準(zhǔn)確有效顯示各項數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，提供機(jī)械運行報表，并科學(xué)高效的指導(dǎo)維修管理工作。 性能和參數(shù) 智能電源管理：系統(tǒng)支持兩路24V電源輸入。一路為主供電源，一路為備用電源，平時由主電源供電，主電源斷開時由備用電源工作?？梢耘渲脗溆秒娫吹墓ぷ鲿r常并自動關(guān)閉。實現(xiàn)不間斷運行和節(jié)能控制。 多通道多類型信號采集：系統(tǒng)共有10個采集通道，可以同時采集10路信號；信號形式多樣化，可配置為24VDC，110VAC，220VAC。可以采集開關(guān)量信號、脈沖計數(shù)以及測頻計時。 可以接入其他系統(tǒng)：系統(tǒng)預(yù)留串口，可以接入數(shù)傳電臺，Wifi，GPRS等網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合專用軟件，實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動抄表。可以接入維修平臺軟件，作為智能化維修平臺終端采集器。 配套PDA，實現(xiàn)無線抄表：系統(tǒng)配套專用PDA，可以在不增加其他硬件成本的基礎(chǔ)上實現(xiàn)無線抄表功能。并自動統(tǒng)計形成周表和月表。應(yīng)用方案 本系統(tǒng)需要在機(jī)上安裝計數(shù)器，接入各種機(jī)械運行信號，在碼頭工程部安裝數(shù)據(jù)采集和分析服務(wù)器，通過無線網(wǎng)絡(luò)或手持設(shè)備進(jìn)行非接觸式抄表獲取定期運行數(shù)據(jù)，存儲和分析。支持機(jī)械運行的監(jiān)控和維修工作分析和決策。通過無線接收每月一日的數(shù)據(jù)及每周一的數(shù)據(jù)并存儲成文件，整理出未抄表的機(jī)器號，配合PDA到現(xiàn)場抄表。軟件日前，美國洛杉磯港南加州碼頭引入革新的無線射頻技術(shù)（RFID），以實時位置系統(tǒng)科技自動收集進(jìn)出貨場的集裝箱數(shù)據(jù)，提高碼頭處理集裝箱的速度和準(zhǔn)確性。同時為洛杉磯港所屬貨場的所有拖車拖架貼上RFID電子卷標(biāo)，使集裝箱數(shù)據(jù)收集程序全面自動化。目前，所有進(jìn)出碼頭的集裝箱均以拖架運輸，該系統(tǒng)能即時識別貼有RFID電子卷標(biāo)拖架上的集裝箱并確認(rèn)其位置。此措施將有效減省集裝箱裝卸及流通時間，估計節(jié)省時間可達(dá)半日以上，間接改善了交貨時間。在港口業(yè)發(fā)展中，信息化對貨物運輸起著主導(dǎo)和控制的作用。因此，各個港口都很注重對信息的掌握、控制和處理，不斷提升網(wǎng)上訂艙、電子數(shù)據(jù)交換、客戶跟蹤等服務(wù)能力。然而，目前我國各港口遠(yuǎn)程系統(tǒng)信息、計算機(jī)領(lǐng)域卻不盡如人意。一些港口的查詢、管理、跟蹤手段采用的仍是電話或者簡單的網(wǎng)絡(luò)登記等方式。解決港口物流信息需求變革壓力下的港口物流如何進(jìn)行信息化建設(shè)，是現(xiàn)在很多港口的困惑。記者在諸多港口了解到，港口要進(jìn)行信息化建設(shè)需要兩大動因，一是變革需求的拉動，一是港口為了提升核心競爭力。武漢理工大學(xué)物流學(xué)院教授張慶英告訴記者，現(xiàn)代物流信息化要在我國港口得以迅速發(fā)展，要解決三個層面的因素。第一個層面是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決信息共享、信息傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)問題和成本問題。只要解決信息的采集、傳輸、加工、共享，就能提高決策水平，從而帶來效益。在這個層面上可以不涉及或少涉及流程改造和優(yōu)化的問題，信息系統(tǒng)的任務(wù)就是為決策提供及時、準(zhǔn)確的信息。第二個層面是港口將系統(tǒng)論和優(yōu)化技術(shù)用于物流的流程設(shè)計和改造，融入新的管理制度之中。此時的信息系統(tǒng)作用是固化新的流程或新的管理制度，使其得以規(guī)范地貫徹執(zhí)行，并使物流在規(guī)定的流程中提供優(yōu)化操作方案，例如倉儲存取的優(yōu)化方案、運輸路線的優(yōu)化方案及提供更人性化的服務(wù)方案等。第三個層面使港口與企業(yè)之間形成供應(yīng)鏈，使供應(yīng)鏈管理的作用上升，其中物流管理是其主要組成部分。張慶英說，如果因資金和風(fēng)險問題，想把港口信息化建設(shè)水平控制在第一個層面，這可以暫時解決現(xiàn)實的業(yè)務(wù)處理問題，但卻難以滿足船東更高的需求。張慶英指出，港口進(jìn)行信息化建設(shè)是有風(fēng)險的，挑選合適的伙伴非常重要。目前參與物流軟件開發(fā)和市場營銷的公司有很多，但有些公司只是根據(jù)自己在物流經(jīng)營中得出的一些經(jīng)驗，來自主開發(fā)一套物流業(yè)務(wù)軟件，這只能幫助港口解決一些現(xiàn)實和基本的物流信息需求，并不具有前瞻性和可持續(xù)發(fā)展的可能。移動計算保證信息暢通目前，跨國公司在全球化運作中普遍采用網(wǎng)絡(luò)訂單、JIT、零庫存、到線結(jié)算、門到門銷售等現(xiàn)代生產(chǎn)經(jīng)營方式、運輸方式，以及第三方物流外包等。以時間為中心的市場競爭愈加激烈，如何優(yōu)化供應(yīng)鏈管理，提高物流綜合效益，奪取未來競爭的制高點，成了全球經(jīng)濟(jì)界最為關(guān)注的問題之一。目前，我國的一些港口正在著手做到實時監(jiān)控，在無線電監(jiān)控技術(shù)的幫助下，集裝箱的監(jiān)控方面已經(jīng)取得了可喜的成績，做到了從空箱、裝箱、卡車運輸、堆場位置、報關(guān)、起吊、裝船的全程實時監(jiān)控。實時監(jiān)控下的集裝箱，除可了解集裝箱的實時狀態(tài)（位置）、進(jìn)程外，還可查閱歷史上某一時刻的狀態(tài)（位置）、進(jìn)程。張慶英向記者介紹了信息化在物流中的幾項應(yīng)用技術(shù)，更可以解決港口錯綜復(fù)雜的物流網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、調(diào)度、配送管理等與空間位置有關(guān)的問題。GPS（衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)）和GSM（移動通信技術(shù)）組成的信息管理系統(tǒng)在物流運輸行業(yè)的廣泛應(yīng)用，為移動的船舶管理提供了一個比較理想的解決方案，使整體運輸鏈最優(yōu)化成為可能。最優(yōu)化意味著外部優(yōu)化，如防止船舶空載、更好地滿載貨物，也意味著內(nèi)部優(yōu)化，如更具效益的人員和運輸設(shè)備投入，更高的場地利用率等，使得港口降低運營成本、提高了工作效率，增加了港口經(jīng)濟(jì)效益。AIS實時監(jiān)控的范圍可從陸上擴(kuò)大到海上（船上）。對物流的可信度會大大提高，對貨物的交易會有很大的幫助。AIS實施以后，集裝箱船舶到港靠碼頭時間的預(yù)報準(zhǔn)確度會非常地高，