集装箱码头远程控制智能堆场系统设计及实施

.C 山"""％”如丿 /2020年第11期 总第354期17裝备技术江苏鼎盛重工有限公司 冯涛上海海事大学蔡春波江苏鼎盛重工有限公司 何水辉，沈利，杨玉梅轨道式集装箱龙门起重机（以下简称“轨道吊”） 是集装箱码头堆场的主要装卸设备,其自动化程度、作业效率是制约码头发展的关键因素。

作为自动化 集装箱码头基础技术之一，轨道吊远程操控技术的 发展一直备受关注,设备制造商和港口企业对轨道 吊远程操控系统的研发从未停止。

近年来，随着自 动化集装箱码头技术的发展,传统集装箱码头管理者为了进一步提高码头整体作业效率和优化业务 流程，对轨道吊等设备实施智能远程操控改造；与此同时，物联网、传感器检测、无线通信、远程控制 等技术的成熟为研发先进的轨道吊等设备远程操 控系统提供技术支撑。

本文在传统轨道吊远程操控技术的基础上，从定位系统、通信系统、安全防护系统、视频系统等方面优化设计轨道吊智能远程操控 系统，以期提升轨道吊作业效率、安全性和自动化程度。

1轨道吊智能远程操控系统构成轨道吊智能远程操控系统主要包括远程操作 系统、视频系统、通信系统、自动纠偏系统和定位系统等五大子系统，具体作业实现过程如下:首先，在传统轨道吊的基础上，通过安装视频监控设备、激光扫描仪、服务器和传感器等辅助装置，实现轨道 吊自动化或半自动化运行；然后，通过人员在远程操作台的操作，完成轨道吊作业过程。

为了满足集装箱码头自动化作业要求，轨道吊智能远程操控系统必须具备高精度自动定位、低延时实时视频图像传输、高效可靠通信等功能。

为此，在传统轨道吊远 程操控技术的基础上，从设备通信、定位、安全防护等方面优化轨道吊远程操控系统，通过采用光纤通信、格雷母线大车定位、智能视频避障以及吊具智 能防摇等技术，进一步提升轨道吊远程操控系统的作者简介:冯涛（1971—）,男，工程师,从事起重运输工程机械管理工作；蔡春淑1974—）,女，高级工程师，从事起重设备智能制造及运维研究工作;何水挥（1984—）,男，工程师，从事起重运输工程机械设计工作3必妙S龙必18Vol.31No.11General Serial No.351E Q U IP M E N T pp T E C H N O L O G Y 自动化和智能化水平。

智能货物码头系统设计与实现1. 引言随着物流行业的不断发展和进步，智能化技术的应用已经成为提高货物处理效率和降低人工成本的重要手段。

智能货物码头系统作为物流行业的一种关键应用，其设计和实现对于提高货物处理速度和效率具有重要意义。

本文将从系统的设计和实现两个方面来探讨智能货物码头系统的应用和技术。

2. 系统设计2.1 系统结构智能货物码头系统主要由物流设备、智能控制系统和监控系统三部分组成。

物流设备包括货物输送带、起重机、堆高机等，用于实现货物的快速运输和装卸。

智能控制系统通过传感器、PLC等设备，对货物进行识别、定位和控制。

监控系统用于实时监控货物的运输状态和安全性。

2.2 系统功能智能货物码头系统具有自动化装卸、智能化分拣、追踪管理等功能。

通过自动化装卸，系统可以自动完成货物的装卸作业，不需要人工干预，提高了作业效率和安全性。

智能化分拣功能可以根据货物的属性和目的地进行自动分类和分拣，减少了错误率和运输成本。

追踪管理功能可以实时监控货物的运输状态和位置，提高货物的安全性和可追溯性。

3. 系统实现3.1 物流设备的选型与布局在设计智能货物码头系统时，需要根据货物种类和数量来选择合适的物流设备，并合理布局。

对于小件货物，可以采用传送带和机械手等设备进行自动化装卸。

对于大件货物，可以选用起重机和堆高机等设备进行装卸作业。

此外，布局合理可以减少设备之间的冲突和碰撞，提高系统的作业效率。

3.2 智能控制系统的设计和开发智能控制系统是智能货物码头系统的核心部分，需要根据实际需求设计和开发。

首先，需要选择合适的传感器和控制器来实现货物的识别、定位和控制。

例如，可以使用摄像头和图像识别技术来实现货物的识别和定位，使用PLC来实现货物的控制和调度。

其次，需要开发相应的软件来实现系统的控制和管理功能。

通过与监控系统的接口，实现对货物状态的监控和管理。

3.3 监控系统的配置和优化监控系统可以实时监控货物的运输状态和安全性，对于提高货物的可追溯性和安全性具有重要作用。

自动化集装箱堆场远程控制技术方案张诚龙洋浦国际集装箱码头有限公司㊀㊀摘㊀要:为改善传统集装箱堆场作业环境复杂㊁人员劳动强度大㊁易出现安全事故㊁作业效率低等现状,以某码头集装箱自动化堆场改造为研究对象,给出一种融合网络通讯㊁软件算法㊁传感器检测㊁视觉识别等技术的远程控制技术方案㊂改造结果表明,该方案可实现堆场的自动化㊁无人化㊁智能化作业㊂㊀㊀关键词:集装箱;堆场;自动化;远程控制技术Remote Control Technology Scheme for Automated Container YardZhang ChenglongYangpu International Container Terminal Co.,Ltd.㊀㊀Abstract :The traditional container yard has the current situation of complex working environment,high labor inten-sity,prone to safety accidents and low operation efficiency.In order to improve these situations,a remote control technology scheme is proposed based on the reconstruction of a terminal container automatic yard.The scheme integrates network com-munication,software algorithm,sensor detection,visual recognition and other technologies.The actual transformation results show that the scheme can realize the automatic,unmanned and intelligent operation of the yard.㊀㊀Key words :container;yard;automation;remote control technology1㊀引言随着海南自由贸易港的开发建设,某港口经营业务不断发展壮大,为实现减少生产人员以及人工操作㊁改善司机作业环境㊁降低码头营运成本㊁提高集装箱码头作业效率㊁提高码头管理水平等目的,该港区某码头开展集装箱堆场门式起重机(以下简称场桥)远程控制技术的研究与应用,推动自动化堆场㊁智慧码头的建设㊂2㊀港口基本情况本次自动化堆场建设涉及32台场桥和32块堆场(见图1)㊂A101~A110㊁A201~A210㊁A301~A310为30块重箱堆场,每块堆场长约226m,设置了30台轮胎式龙门起重机(以下简称RTG);B105㊁B205为2块空箱堆场,设置2台轨道式龙门起重机(以下简称RMG),2台RMG 共用1组轨道,轨道总长425m㊂3㊀自动化堆场建设思路集装箱码头堆场装卸作业是由多类设备和多种系统组成的复杂而庞大的工程,本次改造的码头通过在多个层级上对堆场装卸环节各作业要素进行赋图1㊀码头堆场布置示意图能,融合网络㊁传感器㊁优化控制㊁智能识别㊁协同处理㊁分布式应用等技术,对多个智能系统协同集成(见图2),实现堆场自动化装卸作业㊂(1)码头操作系统(以下简称TOS)作为码头生产的核心软件,统筹集装箱的装卸㊁配载㊁堆场㊁疏港等作业计划,发送堆场相关的自动化作业指令(任务信息中包含:任务号㊁设备号㊁箱号㊁起点位置㊁终点位置㊁集卡号㊁集卡类型㊁箱在集卡上的位置等)35Copyright ©博看网. All Rights Reserved.图2㊀智能控制示意图给智能远程控制系统(以下简称ECS),ECS将执行结果反馈(反馈信息包含:任务执行状态㊁抓箱标记㊁任务开始时间㊁抓箱时间㊁完成时间㊁报错信息等)给TOS[1]㊂(2)ECS获取TOS的业务指令,进行业务分析㊁数据转换㊁优化排序㊁安全逻辑检验后,分解为设备控制命令,发送给场桥上的设备控制单元(PLC)执行㊂(3)场桥上PLC执行ECS命令,自动运行吊具到目标位置上方后,ECS自动绑定中控室内空闲操作台,司机只需在操作台远程操作场桥完成收箱和放箱动作,并且1个操作台可控制多台场桥的运行,实现多对多远程控制㊂(4)远程操作台上布置远程操作所需的操作手柄㊁按钮㊁显示屏㊁触摸屏㊁语音通话设备㊁PLC模块㊂(5)在场桥上安装必要的摄像机作为视频前端,在中控室配置视频服务器㊁监控显示屏等作为视频后端,组成视频系统㊂司机在远程操作场桥时,通过视频监控画面进行集装箱的抓㊁放箱操作㊂(6)在作业车道入口处安装集卡入栏识别系统,检测和识别集卡到达并上报TOS,作为作业指令的触发条件㊂在场桥门腿处设集卡识别系统㊁集卡引导系统,实现集卡的精确对位,引导集卡司机调整停靠位置,准确停在RTG/RMG起吊位置,减轻集卡司机劳动强度,提高集装箱装卸效率㊂(7)为了减少安全事故,提高作业效率,建立可靠㊁准确的安全防护体系,包括:集卡防吊起㊁集卡车头防砸保护㊁大车防撞㊁防撞箱系统㊁吊具下降防撞等㊂4㊀远程控制技术4.1㊀自动调度模块自动化作业调度系统基于大型集装箱堆场架构,通过控制软件和各种优化算法,实现自动化设备的驱动㊁堆场调度管理㊁交换区管理等目标[2]㊂将诸多码头作业要素考虑在内,根据各种机械设备的状态动态计算任务优先级,优化任务列表,动态分配作业机械,合理配置机械资源,从而提高作业效率㊂(1)自动翻箱㊂在系统发送主作业任务之前,当自动调度模块判断主出箱任务上层有压箱时,就会产生一个同场搬移任务,调度判断此任务为自动翻箱,将任务优先分配给场桥设备,完成自动翻箱㊂(2)自动换车㊂港内集卡出箱(装船㊁搬移)作业,由于集卡本身的不可控,上层任务箱的集卡晚于下层箱的集卡到达,若两辆集卡是同一个计划组内的,可将二者的任务箱进行交换,从而减少翻箱作业,提高堆场作业效率㊂(3)位置更新㊂自动化任务由TOS批量发送,计划位置会因为自动翻箱等因素发生变化,在任务推送给场桥之前,自动调度模块会重新检索起点㊁终点的位置,将位置信息更新后,再发送给场桥,从而确保位置信息准确㊂4.2㊀通讯技术整个通讯网络形式为星型网络结构,以中控室核心交换机为数据交换中心,综合运用无线AP㊁波导管㊁光纤等通信技术,建立了高可靠性㊁灵活的多态立体网络结构港口设备控制通信系统,实现TOS㊁ECS㊁操作台㊁RTG㊁RMG及其他设备间的稳定数据交换㊂(1)中控室冗余网络㊂中控室2台核心交换机采用堆叠技术,将2台核心交换机逻辑上合成1个总交换机㊂堆叠系统2台核心交换机之间冗余备份,同时利用Eth-Trunk实现跨设备的链路冗余备45Copyright©博看网. All Rights Reserved.份㊂任意1台核心交换机故障,不影响整个网络系统的工作㊂(2)中控室与RMG通讯㊂RMG作业区固定,采用带光耦的电缆卷盘和带光纤的复合型卷盘电缆,与中控室核心交换机通过光纤建立稳定通讯㊂(3)中控室与RTG通讯㊂RTG作业灵活,其工作区域不定;为保持RTG工作灵活特性,中控系统与RTG通讯采用无线方案:作业时采用裂缝波导管通讯方式㊁转场过街时采用自由无线通讯方式㊂采用5.8G双腔裂缝波导管,利用定制支架安装在低架滑触线上,波导管基站安装在每条RTG供电支架中间的位置,波导管向两侧延伸部署约113 m,从而实现227m的覆盖㊂裂缝波导管稳定性高,不易受到干扰,波导辐射的信号集中,随距离的变化起伏小,被广泛应用于工业移动通信系统中㊂在纵一路至纵四路(见图1)分别部署4个高塔自由无线基站,使用高增益定向天线覆盖整个自动化堆场㊂当RTG进行转场时,在箱区端头进行油电切换的同时,自动进行波导管通讯和自由无线通讯的切换㊂4.3㊀自动定位技术基于堆场自动化控制的需求,综合应用激光扫描㊁编码器㊁定位条码㊁定位标尺㊁光电校验等感知手段,实现场桥上的三大机构的精准定位,使得三大机构自动㊁准确运行到目标位置㊂(1)RTG大车定位㊂按照一定规则编排条码,做成防水胶贴,粘贴在堆场的RTG供电支架反光板上,RTG上的激光扫码器连续扫过条码上的编码,根据编码数值进行准确定位㊂(2)小车定位㊂采用直线绝对值编码器进行定位检测,直线绝对值编码器由感应标尺和阅读头组成㊂感应标尺安装在主梁上,与小车运行轨道平行,阅读头安装在小车架上㊂阅读头与感应标尺为非接触式,当小车运行时阅读头沿感应标尺移动,可实时读出感应标尺数值反馈给场桥控制系统㊂小车定位校验采用光电传感器,在主梁上设置一定数量挡板,小车运行时,光电传感器每经过一个挡板,控制系统记录当前直线绝对值编码器数值;当经过下一个挡板时,将2次记录的数值进行比较,得出的数值为固定数值,如果该数值不等于2个挡板间的距离,可判断小车的直线绝对值编码器出现故障㊂通过多个挡板进行连续判断,可保证直线绝对值编码器值的准确性㊂(3)起升定位㊂利用安装在起升机构卷筒轴心处的绝对值编码器,测量起升卷筒转动的圈数和角度,通过计算转换为起升的高度值㊂这种测量方式的测量精度很高,且绝对值编码器测量值安全可靠,安装简单㊂起升定位校验采用激光扫描仪进行非接触性测量,测量吊具相对于小车平台的高度值㊂吊具上安装一块特征板,为安装在小车平台上的激光扫描仪提供较好的扫描检测平面㊂激光扫描仪扫描到特征板上A㊁B㊁C3个边际点(见图3),对读取的信息进行去噪㊁拟合㊁边际判定等算法,可得特征板的3个边际点高度㊂在小车到特征板的距离的基础上加上特征板的安装高度,即可获得小车到吊具的实时高度㊂另外,场桥运行时,吊具存在摆动,此时测量值会跟随吊具摆动而发生变化,导致所测量高度值存在偏差,可在激光扫描连续检测的基础上,根据吊具摆动特性运用软件算法处理,获取吊具实际高度值㊂1.边际点C㊀2.边际点B㊀3.边际点A图3㊀吊具及特征板示意图4.4㊀RTG大车纠偏控制技术利用激光测距㊁软件算法等技术,通过大车门腿上前后2个激光测距仪,检测到RTG供电支架上挡板的距离,确定大车行走姿态,建立纠偏控制模型㊂根据RTG大车实际行驶路线与预定路线的偏差,运用纠偏控制模型控制RTG前后大车的驱动电机,纠正大车行驶方向和速度,解决大车蛇形行走等难题,确保RTG能自动平稳行走㊂4.5㊀集卡定位及引导技术应用无线射频识别(以下简称RFID)㊁激光扫描等智能感知手段,实现集卡定位及引导㊂港内集卡绑定固定RFID卡,港外集卡在入闸时发RFID卡完成绑定㊂在作业车道入口处安装RFID天线,当目标集卡到达作业车道入口时,RFID 天线检测到集卡上的RFID卡并回传给TOS,触发作业指令㊂在场桥门腿上安装RFID天线,识别到目标集卡到达作业位置,即启动集卡引导系统㊂集卡引导系统主要设备包含激光雷达㊁控制器㊁LED显示屏等㊂激光雷达对集卡进行扫描(见图4),将扫描数据发送给控制器,控制器识别集卡的行驶方向㊁位置及离场桥基准起吊位的偏差距离,实时将方向信息㊁距离信息显示在LED显示屏上,提示司机调整集卡停车位置,完成精准对位㊂55Copyright©博看网. All Rights Reserved.1.激光雷达㊀2.主梁图4㊀集卡引导安装示意图4.6㊀安全防护系统结合软件算法㊁硬件感知㊁智能识别㊁合理封闭㊁道闸管理㊁门禁管理等控制策略与技术,建立可靠㊁准确的安全防护体系[3]㊂(1)大车防撞保护㊂利用ECS 软件分析判断,主动避免场桥间的碰撞㊂利用激光㊁雷达等感知手段,被动检测大车行走方向的障碍物㊂利用前端视频拍摄㊁后端视频显示,实时监控大车行走画面㊂(2)小车方向负载防撞箱保护㊂采用激光测量的原理扫描堆场集装箱的轮廓和吊具的实时位置,通过PLC 控制吊具的提升高度和小车的移动,避免吊具或者吊具吊着的集装箱与堆场上集装箱相撞;同时通过已知的轮廓实现优化路径提高效率㊂(3)吊具下降防撞保护㊂在吊具4角及短边中间各装1个激光测距仪(见图5),正对吊具下方测距,在吊具下降的过程中检测下方区域是否有入侵物体,保证吊具安全下降到目标箱上方㊂1.吊具下降防撞激光测距仪图5㊀吊具下降防撞保护激光安装示意图(4)集卡防吊起功能㊂在操作集装箱从外集卡拖车上吊起时,如果底板的集装箱卡锁没有完全打开,就会将集卡吊起造成极大的安全事故,为了防止这种情况,在场桥上安装集卡防吊起设备[4]㊂将激光扫描仪安装在场桥装车道一侧下横梁下方(见图6),位于场桥基距的中间位置,高度超过集卡拖板300mm㊂当司机远程操作场桥从集卡上方吊起集装箱并起升到500mm 时,起升机构自动停车,进行集卡防吊起检测,激光扫描传感器扫描集装箱下方的区间,如果集卡拖板与集装箱没有完全分离,扫描传感器检测到遮挡,反馈信号到场桥的远控PLC,及时停止起升动作㊂1.大车中心线㊀2.下横梁㊀3.激光扫描仪图6㊀集卡防吊起激光安装示意图(5)集卡车头防砸保护㊂吊具在下降过程中,利用安装在车道侧下横梁处的激光扫描仪实时对吊具下方区域进行检测,结合当前吊具尺寸数据㊁小车位置㊁吊具高度及吊具运行状态,判断出集卡车头是否出现在有碰撞风险的区域内,对集卡车头进行实时保护㊂5㊀结语智能堆场的实施有效提高了集装箱码头堆场装卸作业效率和安全性㊂场桥大部分的运行功能交由软件自动完成,减少作业过程中出现的人为差错,减少司机人员数量和企业用工成本,同时减少场内穿梭人员数量,降低安全事故发生的风险㊂场桥多资源协同㊁均衡配置,以及场桥的自动调度与作业路径的优化,提高了整体效率和箱量作业能力㊂智能堆场提高了港口码头的数字化管理水平,形成作业过程中的数据记录,便于随时追溯㊂设备联网后,可在任意位置远程访问,维护方便㊂参考文献[1]㊀赵博,蔡黄河,孙谦.日照港自动化集装箱堆场规划与仿真[J].港口装卸.2019(2):7-11.[2]㊀李刚,褚广强.自动化集装箱码头技术特性分析[J].港口装卸.2021(2):1-5.[3]㊀王岩,严梁.自动化码头工控网络安全措施分析和应用[J].港口科技.2021(2):18-22.[4]㊀王家毅.集卡防吊起系统在轮胎吊上的应用[J].港口科技.2020(11):15-17.张诚龙:570311,海南省海口市秀英区海秀西路2号金城新天地收稿日期:2022-07-24DOI:10.3963/j.issn.1000-8969.2022.04.01865Copyright ©博看网. 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集装箱智慧监管实现方案一、应用背景传统的集装箱管理模式在节能环保、作业效率、操作安全性、劳动强度、自动化、信息化等方面存在诸多隐患和弊端。

随着技术的发展，随着自动化集装箱码头的发展，传统集装箱操作和监管如存放区位置分配、掏箱、挪箱、起吊、定位等。

于是多技术集成、智能化的管理系统实现集装箱作业标准化、程序化、智能化和自动化，具有高效、环保、安全等优点，能够满足自动化集装箱码头的作业要求。

二、解决方案为保证作业的规范化，集装箱停放区域必须规范化的划分相应的停放区域，满足起吊设备的精确和规范化起吊和落箱；其次保证箱门统一方向停放保证操作的规范性，每个集装箱上安装一个定位标签，采用基站模式，为保证相关标签的正常读取，无论正面吊、重箱叉车或龙门吊或者其他进行调箱的设备，均安装RFID读写器，保证标签的正常识别和读取，同时采用全景高清球机跟踪相关作业，保证精确的操作录像和视频跟踪，采用无线控制系统、设备控制系统等实习调箱作业的标准化、程序化、智能化和自动化。

确保多种技术确保系统稳定采用RFID技术识别集装箱卡车身份，集卡驶入RFID区域后，RFID系统自动识别集卡信息，锁定作业指令采用UMB定位技术，实现集装箱的精确定位，操作录像以及视频的跟踪，落箱错误报警、自动精确引导操作车对位，辅助操作车司机准确操作。

采用智能管理分配系统，实现集装箱存放位置，存放区域智能分配，智能移箱操作指令等采用视频监控和跟踪系统，实现整个操作流程的精确视频跟踪，确保录像的精确回放。

应用基站技术，实现集装箱识别的无盲区覆盖，综合标签技术，对任何不按指令的操作给予及时的报警并视频锁定，方便有效、智能的监管。

三、方案亮点1、货物、集装箱、车辆及人员管理的信息化、透明化、及时掌控行踪，处理异议，提供快速、高效、可靠的服务2、优化作业流程、提高各环节的自动化处理水平，减少人为错误，降低人工劳动强度、提高工作效率3、加强车辆管理，优化车辆，集装箱等资产配置，提高资产利用率，减低成本，扩大效益4、加强获取安全监控，实时监测冷藏品、药品、危化品等运输货物状态，确保货物质量和各项工作安全高效运作5、存放位置智能分配，提高最大的存储效率，智能化的区域存储，移箱。

集装箱码头远程控制智能堆场系统设计及实施一、系统设计1. 智能码头管理系统智能码头管理系统是整个远程控制系统的核心部分，它通过物联网技术实现对集装箱堆场的实时监控和管理。

系统可以实时获取集装箱的位置、状态和数量等信息，同时还可以实现对集装箱的智能分拣、堆放和提取操作。

这样一来，可以大大提高堆场的利用率和装卸效率，减少人为操作带来的错误和损耗，从而提高码头的整体运营效率。

2. 远程监控系统为了确保堆场的安全和秩序，远程监控系统是必不可少的。

该系统通过高清摄像头和传感器设备，实现对整个堆场的24小时监控。

系统还可以通过人脸识别和车辆识别技术，对出入堆场的人员和车辆进行实时监测，确保堆场内部的安全环境。

系统还可以实现对堆场各个角落的监控和巡视，一旦发生异常情况即可迅速做出反应，并及时通知相关人员进行处理。

3. 智能装卸设备为了进一步提高堆场的运营效率，智能装卸设备也成为了远程控制系统的一部分。

系统可以通过自动化堆垛机、无人驾驶叉车等设备，实现快速、精准的集装箱装卸作业。

系统还可以通过智能调度算法，实现对装卸设备的动态分配和调度，最大限度地优化作业效率和节约运营成本。

二、系统实施1. 信息化基础建设在进行远程控制智能堆场系统实施之前，首先需要对整个码头的信息化基础进行升级和建设。

包括完善网络设备、增加传感器设备、更新数据中心等，保障系统的稳定运行和数据的实时传输。

2. 系统集成和调试远程控制智能堆场系统实施过程中，系统的集成和调试显得尤为重要。

需要根据具体的堆场情况，对系统进行个性化配置和定制化开发，确保系统可以完全适应码头的实际运营需求。

还需要不断进行系统的调试和优化，保证系统的稳定性和安全性。

3. 人员培训和技术支持系统实施过程中还需要对相关人员进行培训和技术支持。

只有员工掌握了系统的操作方法和维护技巧，才能保证系统的正常运行。

及时的技术支持也是保障系统顺利实施的关键，一旦出现故障或问题，可以迅速得到解决和处理。

集装箱码头远程控制智能堆场系统设计及实施随着国际贸易的不断发展，集装箱码头已成为海上货物运输的主要枢纽之一。

由于集装箱数量巨大、作业时效性要求高，人工操作成本高、效率低，因此需要一种智能化的堆场管理系统来提高效率，降低成本。

本文提出了一种远程控制智能堆场系统的设计方案，并进行了实施。

该系统的设计从以下几方面进行考虑：一、智能识别技术智能识别技术是系统的核心。

该系统使用了先进的图像识别技术和深度学习算法，能够准确地识别每个集装箱的类型、位置和状态，并自动为其分配最佳的堆场位置和提取方式。

二、堆场管理系统系统的堆场管理模块能够实时监控堆场内所有集装箱的位置和状态，并能够根据实际情况实时调整集装箱的位置和提取方式，从而最大限度地提高集装箱的利用率和作业效率。

三、远程控制系统系统的远程控制模块采用了先进的网络通信技术，能够远程控制堆场内的所有设备和操作，并实时监控堆场的运行状态。

在此基础上，操作员可以远程操作堆场设备，进行维护和调整，节省人工成本。

四、数据分析模块系统的数据分析模块能够对堆场内所有集装箱的数据进行实时分析和处理，并进行节能和优化。

通过统计分析和预测分析，可以更好地掌握集装箱运输和堆场管理的状况、提高管理和决策的科学性和精准性，从而实现最佳的运营效益。

在实施过程中，本系统已在某一海港的集装箱码头得到了应用。

经过一定时间的使用，该系统已经取得了确定的效果：一、提高了堆场的作业效率和产品质量，大幅降低人工操作的成本和风险。

二、减少了集装箱的损失和丢失率，提高了堆场的运行安全性和可靠性。

三、提高了海港的服务质量和竞争力，增加了海港的收益和市场份额。

总之，随着信息技术的不断发展，集装箱码头堆场的智能化管理是必然趋势。

本文所介绍的远程控制智能堆场系统的设计和实施，具有重要的实践意义和应用价值，必将在未来的海运业中发挥越来越重要的作用。

智能化码头物流管理系统设计与实现智能化码头物流管理系统的设计与实现摘要：随着物流行业的发展，码头物流管理系统的智能化设计与实现变得越来越重要。

智能化的码头物流管理系统可以提高物流运输效率、降低人力成本，并且能够实现对物流过程的全程监控和管理。

本文将介绍智能化码头物流管理系统的设计与实现。

1.引言码头物流管理系统是指通过信息技术和自动化设备，对码头物流运作过程进行全面的监控和管理的系统。

智能化的码头物流管理系统具有高度自动化和智能化的特点，能够实现物流运输过程的全程监控和管理，提高物流运输效率，降低人力成本。

2.系统需求分析智能化码头物流管理系统的主要需求如下：(1)物流数据管理：包括货物的进出库管理、物流运输过程的监控和管理、货物的跟踪和追溯等。

(2)自动化设备控制：包括自动化物流设备的控制和管理，如自动化起重机、输送带等。

(3)人员管理：包括码头工作人员的出勤管理、工作量统计等。

(4)安全管理：包括安全防护设备的监控和管理，安全事故的预警和处理等。

3.系统设计智能化码头物流管理系统的设计主要包括系统架构设计、功能模块设计和数据库设计等。

(1)系统架构设计：智能化码头物流管理系统的架构可以采用分布式架构，包括物流数据中心、控制中心和用户终端三个层次。

物流数据中心负责物流数据的存储和管理，控制中心负责物流设备的控制和管理，用户终端负责用户的操作和信息显示。

(2)功能模块设计：智能化码头物流管理系统可以包括物流数据管理模块、自动化设备控制模块、人员管理模块和安全管理模块等。

物流数据管理模块负责货物的进出库管理、物流运输过程的监控和管理等；自动化设备控制模块负责自动化物流设备的控制和管理；人员管理模块负责码头工作人员的出勤管理、工作量统计等；安全管理模块负责安全防护设备的监控和管理，安全事故的预警和处理等。

(3)数据库设计：智能化码头物流管理系统的数据库设计主要包括物流数据、设备数据、人员数据和安全数据等。

智慧码头系统设计方案智慧码头是利用物联网和人工智能技术对传统码头进行升级改造的方案，旨在提高码头的运营效率、安全性和服务质量。

以下是一种智慧码头的系统设计方案。

1. 系统架构设计：智慧码头系统采用分层设计，包括感知层、传输层、数据处理层和应用层。

感知层：安装传感器和视频监控设备，用于实时监测港口环境和船舶动态信息，收集港口各种数据，如气象、水质、港口设备状态、船舶到港等。

传输层：通过物联网技术将感知层的数据传输至数据处理层。

使用传感器网络、无线通信等技术实现数据的实时传输和通信。

数据处理层：对传输过来的数据进行实时处理和分析。

将数据进行清洗和整理，提取有用的信息，如船舶实时位置、货物实时状态等。

利用大数据分析和人工智能算法，进行数据挖掘和预测分析。

应用层：将处理后的数据应用于智慧码头的各项功能，如船舶调度管理、集装箱运输管理、安全监控、环境保护等。

提供用户界面和接口，使用户能够方便地使用系统。

2. 功能设计：智慧码头系统拥有多项功能，包括船舶调度管理、集装箱运输管理、安全监控和环境保护等。

船舶调度管理功能：通过实时监测船舶位置和预测到港时间，提供船舶调度优化方案。

根据船舶和货物信息，自动分配卸货或装货的泊位和设备，提高码头的作业效率。

集装箱运输管理功能：实时监测集装箱位置和状态，提供集装箱运输链路的可视化管理，并进行货物追踪。

提供自动化、智能化的堆场管理系统，实现快速堆放和提取集装箱，减少堆场空置时间。

安全监控功能：通过视频监控和智能识别技术，实时监控港口环境和设施，发现异常情况并及时报警。

对船舶进行实名制管理和人脸识别，增强安全性。

环境保护功能：通过监测港口水质、大气质量等环境参数，提供环境保护管理方案。

对船舶废气和废水进行监管，降低港口对环境的影响。

3. 技术支持：智慧码头系统采用物联网技术、云计算和人工智能等先进技术支持。

通过传感器网络和无线通信，实现对港口各项数据的实时采集和传输。

利用云计算平台，提供强大的计算和存储能力，支持大数据的处理和分析。

集装箱码头远程控制智能堆场系统设计及实施随着全球贸易的不断发展，集装箱运输成为了货物国际贸易的主要方式之一。

而集装箱的装卸及堆放工作则是集装箱运输的重要环节之一。

为了提高码头的运输效率、降低成本、提升安全性以及适应自动化和智能化发展的趋势，远程控制智能堆场系统应运而生。

本文将对这一系统的设计及实施进行探讨。

一、设计原理1. 系统构成远程控制智能堆场系统主要由集装箱码头管理系统、集装箱堆场自动化系统、远程通信系统、智能监控系统等组成。

集装箱码头管理系统主要负责计划、调度、监控和管理集装箱的装卸作业；集装箱堆场自动化系统主要负责集装箱的堆放、取箱和移位；远程通信系统主要负责系统各部分之间的数据和信息传输；智能监控系统主要负责集装箱堆场的视频监控、安全监控等。

2. 设计思路远程控制智能堆场系统的设计思路主要是以实现自动化、智能化、远程化为目标。

系统能够实现对堆场的实时监控和远程操作，提高了工作效率，降低了工作强度，减少了人为失误的可能性，同时也提高了码头的安全性和稳定性。

3. 技术支持系统的设计还需要基于先进的技术支持，包括物联网技术、大数据分析技术、人工智能技术等。

物联网技术可以实现系统各个部分之间的互联互通，实现实时数据的采集和传输；大数据分析技术可以对堆场运营数据进行深入分析，为系统的优化提供有力支持；人工智能技术可以实现系统的智能化运作，提高系统的自主决策能力和智能调度能力。

二、实施方案1. 现状分析在实施远程控制智能堆场系统之前，需要对码头的现状进行全面的分析。

包括码头的布局结构、设备设施情况、人力资源状况、运营模式等方面都需要进行深入了解，为系统的实施提供有力的支持。

2. 系统规划根据现状分析的结果，制定系统的实施规划。

包括系统的整体架构设计、各部分之间的协调配合、硬件设备和软件系统的选型等方面都需要进行详细规划。

在系统规划的基础上，选择合适的硬件设备和软件系统。

例如自动化堆场系统需要选用先进的堆垛机、集装箱智能识别系统、堆场管理软件等设备和系统，远程通信系统需要选择稳定可靠的通信设备和网络系统，智能监控系统需要选择高清晰度的监控摄像头和智能分析软件等。

现代化港口码头集装箱智能化堆场系统设计毕业论文摘要集装箱码头装卸工艺是指在集装箱从卸船到离港与从进港到装船的搬运过程中采用的工艺流程、装卸搬运机械类型及其相互配合作业的方式。

为适应集装箱吞吐量快速增长的需要和集装箱船舶大型化的趋势，进一步缩短船舶停泊时间，降低码头、船东及货主的单箱成本，国内外港口在装卸船作业系统、水平运输作业系统和堆场作业系统方面积累了丰富经验。

但是作为自动化码头，上述3个系统之间是相互关联的，每一部分的运行都影响着其他部分的正常工作，单个环节效率的提高对码头工作效率提高的影响并不显著。

因此，本设计提出在集装箱装卸上采用双小车装卸集装箱，在水平运输上用智能化小车来代替集装箱卡车运输集装箱，在堆场作业上采用优化管理方法进行自动分流，从而对三个部分效率的提高都有促进作用，全面实现码头自动化作业。

同时，本设计针对起重机提出了基于超级电容的控制系统，既可以减少废弃的排放，又能够储存集装箱下放过程中产生的位能，供起重机起吊重物时使用，进一步实现了自动化码头的高效节能。

本设计集装箱自动化码头智能化堆场进行了自动化码头的规划设计，对集装箱自动化码头物流系统进行了规划设计。

在与常规码头进行比较分析的基础上，提出了一种新的集装箱装卸工艺方案，系统由岸桥、自动导引小车和自动堆跺起重机组成，并规划了码头平面布局，指出其系统特点和作业流程，分析了自动化码头AGV调度原理和调度规则，研究了码头内交通规则和车辆冲突解决办法，设计了AGV的逻辑控制，对集装箱自动化码头的设计原则和评价标准进行了深入地分析与探讨。

本设计针对当今自动化码头存在的作业效率和稳定性不够理想的状况，就大幅提高自动化码头作业系统的效率、工作可靠性和营运经济性的技术路线，介绍国内自主研发的全轨道式新型集装箱自动化码头的装卸工艺方案。

探讨了适用于集装箱自动化码头应用的相关技术，包括AGV的定位导航、车载控制、管理以及通信系统等。

探讨的工作将为自主研究AGV及其管理控制软件提供帮助。