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集装箱码头中数字化堆场系统的若干关键技术研究

作 者: 程宇
导 师: 朱宏辉
学 校: 武汉理工大学
专 业: 机械电子工程
关键词: 集装箱码头 数字化堆场 管理信息系统 现场总线
分类号: U691
类 型: 硕士论文
年 份: 2004年
下 载: 228次
引 用: 1次
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内容摘要


随着物流技术的发展,储存、运输行业的规模扩大,企业更注重物流的效率。而集装箱码头物流系统作为物流链中的重要一环越来越得到人们的重视。集装箱码头物流系统,是指在一定的集装箱码头空间里,由集装箱、船舶、装卸搬运机械、泊位、堆场、道路、人员以及通信联系等若干相互制约的动态要素构成的有机整体。集装箱码头,作为集装箱运输系统的枢纽,对加强国内、国际间的贸易往来与提高集装箱运输系统的运输效率具有极其重要的作用。而货场作为集装箱码头系统中的一个重要环节,目前基本处于人工管理或半自动化管理状态,货场数据库修改的实时性和可靠性都得不到保证,物流效率不高。因此如何提高货场调度效率成为了广大企业急需解决的一项课题。论文从提高货场的效率的角度出发,提出了一套完善货场管理的管理信息系统,旨在实现货场的自动化、智能化、信息化管理。 根据研究的需要,论文首先综述了国内外在集装箱码头、数字化堆场、管理信息系统以及现场总线等方面的发展及现状。在此基础上,对管理信息系统以及PROFIBUS-DP现场总线从站接口问题进行了深入的描述。 货场管理信息系统是论文研究的重点,通过系统的需求分析和性能分析,以集装箱堆场技术为依托,采用VC++为开发平台,结合上海港集装箱股份有限公司提出的需求,建立了一套数字化智能堆场的仿真系统。该系统以对话框界面的方式为引导,加以说明性的文字为补充,实现对堆场进出货物资料管理的信息集成,并对整个货物进出过程进行动态仿真。设计过程中,通过概念设计、逻辑结构设计和物理结构设计,建立了管理系统数据库的数据模型,选择合适的数据库访问技术,完成系统出库管理、入库管理、查询以及货位管理等功能设计。 作者在完成了管理信息系统后还对现场总线做了一定的研究,比较深入的讨论了PROFIBUS-DP这种总线的智能从站接口的设计方法。 界面是应用软件与用户的接口,直接体现了软件的人性化。论文介绍了应用软件中的几个主要界面和这些界面的操作过程。 论文在总结全文工作的基础上,对进一步研究提出了建议和展望。

全文目录


第1章 绪论  9-15
  1.1 引言  9
  1.2 课题国内外的发展状况  9-13
    1.2.1 仓储、货场的发展过程  9-10
    1.2.2 国内外的研究状况  10-13
  1.3 论文的主要工作及组织结构  13-15
    1.3.1 论文的主要研究内容  13
    1.3.2 论文的组织结构  13-15
第2章 集装箱码头作业系统与性能指标  15-29
  2.1 集装箱码头的基本组成与码头布局  15-16
    2.1.1 码头设施  15-16
    2.1.2 码头设备配置  16
  2.2 集装箱码头的特点  16-18
    2.2.1 集装箱码头设施设备的特点  16-17
    2.2.2 集装箱码头生产作业的特点  17-18
  2.3 集装箱码头堆场装卸工艺  18-19
  2.4 集装箱码头的作业流程与调度原则  19-23
    2.4.1 集装箱码头作业流程  20-21
    2.4.2 集装箱码头大门检查箱作业原则  21
    2.4.3 集装箱码头船舶调度管理原则  21-22
    2.4.4 集装箱码头前沿操作原则  22
    2.4.5 装箱码头堆场管理系统  22-23
  2.5 集装箱码头物流系统的性能评价指标  23-25
  2.6 集装箱码头的通过能力经验公式  25-27
    2.6.1 码头通过能力计算  25
    2.6.2 堆场通过能力计算  25-26
    2.6.3 出入口大门车道数计算  26-27
  2.7 计算机和信息技术已成为集装箱码头管理手段  27-28
  2.8 本章小结  28-29
第3章 数字化堆场  29-49
  3.1 集装箱堆场简介  29
  3.2 数字化堆场的总体方案  29-30
  3.2 数字化堆场网络基本框架  30-32
  3.3 GDS与LDS数据交换  32
  3.4 数字化堆场作业流程  32-36
    3.4.1 数字化堆场外集卡提箱的作业流程  32-34
    3.4.2 数字化堆场外集卡进箱的作业流程  34-35
    3.4.3 数字化堆场集装箱装船发箱的作业流程  35-36
    3.4.4 数字化堆场集装箱卸船进场的作业流程  36
  3.5 RMG堆场堆放规则  36-39
  3.6 缓冲区的转接平台的编码  39-40
  3.7 空间位置的定义及优化原则  40-41
    3.7.1 障碍区定义  40-41
    3.7.2 路径优化原则  41
  3.8 堆场中的定位  41-42
  3.9 RMG的操作方式  42-44
    3.9.1 自动化无人驾驶的操作方式  42-43
    3.9.2 RMG远程操作方式  43
    3.9.3 维护时的手动操作方式  43-44
  3.10 数字化堆场管理信息系统开发  44-46
    3.10.1 智能堆场管理信息系统的需求应用分析  44-45
    3.10.2 数据库中的数据分析  45-46
    3.10.3 数据库设计  46
  3.11 系统代码设计  46-47
  3.12 堆场中货位的管理  47-48
  3.13 小节  48-49
第4章 PROFIBUS技术综述及其智能从站设备的开发  49-65
  4.1 引言  49
  4.2 PROFIBUS协议结构  49-52
    4.2.1 物理层  49-51
    4.2.2 数据链路层  51
    4.2.3 应用层和用户接口层  51-52
  4.3 PROFIBUS-DP技术特性  52-54
    4.3.1 DP设备类型  52-53
    4.3.2 运行模式  53
    4.3.3 同步和锁定  53
    4.3.4 保护机制  53
    4.3.5 故障诊断功能  53-54
    4.3.6 电子设备数据库文件(GSD)和开放式组态  54
  4.4 PROFIBUS-DP总线系统的可靠性和实时性分析  54-55
  4.5 PROFIBUS-DP的通讯实时性问题  55-56
  4.6 现场总线在数字化堆场系统中的运用  56-57
  4.7 PROFIBUS-DP智能从站需求的提出  57
  4.8 SPC3协议芯片简介  57-60
    4.8.1 SPC3的主要内部寄存器的设置  58-59
    4.8.2 SPC3存储器地配置  59-60
  4.9 DP智能从站设备的硬件设计  60-62
  4.10 DP智能从站设备的软件设计  62-63
  4.11 DP智能从站设备的GSD文件的编写  63-64
  4.12 本章小结  64-65
第5章 数字化堆场管理信息系统的实现  65-84
  5.1 系统实现的语言工具和平台  65-69
    5.1.1 面向对象的程序设计语言C++  65
    5.1.2 开发与调试环境VC++6.0的介绍  65-69
  5.3 系统的编程实现  69-70
  5.4 管理信息系统  70-83
    5.4.1 权限管理  70
    5.4.2 管理信息系统主体程序的实现  70-83
  5.5 小结  83-84
第6章 总结与展望  84-86
  6.1 总结  84
  6.2 研究展望  84-86
参考文献  86-89
致谢  89-90
攻读硕士学位期间发表的学术论文  90

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中图分类: > 交通运输 > 水路运输 > 水路运输技术管理 > 港口工作组织
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