集装箱岸桥场桥通信定位装置

码头集装箱装卸综合管理系统

一、系统适应的码头集装箱装卸工艺

船⇔岸桥⇔拖挂车⇔场桥⇔堆场

总的来说，码头的运作也不是很复杂。但码头很大，装船要考虑某船、到港、箱类以及考虑船稳性要求的重量搭配等问题；堆场的箱一会儿放进来一会儿又要取出去，怎样才能做到放置合理；装船卸船、装车卸车这些操作穿梭、交织在一起，怎样才能理顺这些操作，使码头能够高效的运转，这又是一个比较复杂的问题。

码头集装箱装卸综合管理系统由调度服务器、调度终端、格雷母线定位装置、无线数据通信平台、格雷母线通信装置、车载终端组成。

系统功能

岸桥场桥位置的确定：格雷母线定位装置可以即时得到岸桥场桥的位置信息，集装箱存放的位置信息；

岸桥场桥车地间的信息传递：格雷母线感应通信装置实现岸桥场桥与地面监控系统计算机的双向通信，岸桥场桥的位置信息，集装箱存放的位置信息同时上传至码头集装箱装卸综合管理系统。

集卡车地间的信息传递：通过无线通信平台发送到车载终端并在字符终端显示。

调度作业指令下发：调度服务器能够将集装箱管理信息系统传递的调度作业指令，自动发送给车载终端，并在字符显示终端上显示。

货柜车状态信息回送：司机能够通过车载终端的简单功能键将车辆的当前状态发送回调度中心。回送的状态信息包括故障、暂停、卸空、上班、下班等，调度人员可以随时掌握货柜车的作业状态，提高货柜车的调度效率。

通过这个系统，可以知道多少龙门吊在工作，只要指定一个工作区给某个龙门吊，电脑就会自动将指令分配给那座龙门吊。它还可以告诉我们龙门吊停在哪个堆场，你选择指令，它就会自动过来。从这个系统里，我们可以知道每个吊车还有多少工作没有做，而完成的工作，电脑都会自动记录下来。这套系统大大提升了码头集装卸的管理效率，过去一个人只能处理一座岸吊，现在一个人就可以处理2-3座岸吊。

岸桥场桥的位置信息，集装箱存放的位置信息由格雷母线定位装置即时得到，通过感应通信方式实现岸桥场桥车地间的信息传递。当通信服务器接收到来自码头集装箱装卸综合管理系统的业务派车数据信息时，立即进行编码，经处理后通过无线通信平台发送到车载终端并显示在字符显示终端上面。司机的确认信息经由车载终端发送到通信服务器上，由数据交换中间件进行解码，将解码后的数据信息发送到集装箱信息管理系统。

二、集装箱岸桥场桥通信定位装置

格雷母线位置检测将电磁感应原理应用于位置检测和数据通信领域。格雷母线以相互靠近的扁平状的电缆和天线箱之间的电磁耦合来进行通信，并在通信的同时检测到天线箱在格雷母线长度方向上的位置。

2．1、格雷母线位置检测构成

格雷母线位置检测包括地址编码发射器，地址编码接收器，格雷母线，天线箱四个部分。

2．2、格雷母线位置检测工作原理

利用最简单的单匝线圈的感应原理,当天线箱线圈中通入交变电流时，在天线箱附近会产生交变磁场，每对格雷母线芯线会产生感应电动势。地址检测单元对接收到的交叉线的信号相位与平行线的信号相位进行比较。相位相同，地址为“0”；相位相反，地址为“1”，由此确定移动站在格雷母线长度方向上的位置。位置检测精度达5mm。

2．3、格雷母线通信定位装

置数据通信基本原理

格雷母线数据通信单元包括发信机、天线箱、收信机、感应环线等部分。

在格雷母线中增加两对感应环线用于数据通信，通过电磁耦合在发信机和收信机之间传送信息，信息使用频率键控(FSK)方式调制，使用相干解调，标准通信速率9600bps，通信误码率：10-7。

2．4、格雷母线通信定位装置的数据接口

2．5、格雷母线通信定位装置特点

（1）非接触工作方式：非接触工作方式，无滑脱和磨损等故障；

（2）绝对位置检测：能够连续地、高精度地检测绝对地址，位置检测精度达5毫米，可以实现移动机车自动行走和全自动操作；

（3）通信适用范围广：通过电磁耦合来进行通信,不受环境条件限制，接收灵敏度高。例如在隧道内空间电磁波便很难传送，格雷母线能实现通信；

（4）不受无管会管制；数据通信的载频为低频，所产生的电磁场只限于几米范围，辐射比工厂使用高频无线电通信系统容许的级别低，不需要向无管会申请即可使用；

（5）兼容性好：位置检测和数据通信可以合用一根格雷母线电缆，施工方便、安装维护简单，占空间小，不影响现场外观，不改变现场设备；

（6）抗干扰能力强：使用交叉扭绞结构及相位检测技术，天线箱与格雷母线两者间隙从30毫米到300毫米均可正常工作，不受环境噪音和接收信号电平波动的影响，能够在诸如铁矿石场等恶劣环境条件中长期可靠的工作；

2．6、主要技术指标

(1)、适应速度： 0-200m/min；

(2)、位置检测精度：连续的绝对位置检测，检测精度10mm；

(3)、通信波特率：全双工通信，9600bps；

(4)、通信误码率：≤10-7；

(5)、信息调制方式：FSK方式；

(6)、工作温度：-20℃～＋70℃。

三、码头集装箱岸桥装卸集群监控系统

3．1、集装箱岸桥通信定位装置构建模块

(1)、集装箱岸桥走行位置

检测：格雷母线电缆安装在起重

机轨道旁或与起重机走行平行安

装，地址检测采用车上检测方式，

地面站地址发射器通过格雷母线

发射地址信号，起重机上的地址

编码接收器直接得到本机走行方

向的位置；地址检测单元输出到

起重机主PLC系统，可以实现起重机自动走行，自动定位操作。同时可防止起重机两端掉道，防止起重机发生碰撞等事故。

(2)、集装箱岸桥小车走行位置检测：格雷母线电缆安装在起重机小车轨道旁或与起重机小车走行平行安装，地址检测采用地上检测方式，地址发射器和地址编码接收器都安装在起重机上，起重机直接得到本机起重机小车的位置。地址检测单元输出到起重机主PLC系统，可以实现小车自动走行，自动定位操作。

(3)、集装箱岸桥车地间感应通信单元：格雷母线电缆中增加两对感应环线用于数据感应通信，地面站感应通信单元直接与远程监控计算机相连，车上感应通信单元与起重机上PLC相连,通过感应通信方式实现起重机与地面监控系统计算机的双向通信。使用频率键控(FSK)方式调制，使用相干解调，标准通信速率4800bps或9600bps，通信误码率＜10-7。位置检测和数据通信可以合用一根格雷母线电缆，施工方便、安装维护简单，占空间小，不影响现场外观，不改变现场设备。

3．2、码头集装箱岸桥装卸集群监控系统

1装船或卸船作业队列

岸桥要做装船或卸船作业时，电脑会按预先所做的装船或卸船计划生成作业队列。一艘船有几台岸桥就会生成几条作业队列，这艘船的这几条作业队列会过格雷母线感应通信方式下载到岸桥。显示在岸桥的装船任务里。岸桥司机完成一条任务，任务队列里这条记录就消失。岸桥装船时，若一台岸桥要装几个贝（船的放箱区域），则要考虑与配