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关于集装箱码头论文范文 新型集装箱码头智能理货系统设计相关论文写作参考文献

分类:硕士论文 原创主题:集装箱码头论文 更新时间:2024-01-06

新型集装箱码头智能理货系统设计是关于集装箱码头方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关天津港集装箱码头论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。

1 设计新型集装箱码头智能理货系统的

必要性

理货是港口业务的重要组成部分,包括仓库理货和船方理货,其中,船方理货又称为外轮理货(以下简称“外理”).外理公司为独立于船公司和码头的第三方公司,其主要业务包括检验货物的标号和残损情况、货物装船情况以及在卸船时分配集卡任务等.传统的外理作业采取现场操作方式,由船上和船下的理货人员通过人工方式查验箱号,判定箱损,核对船图贝位等信息.由于码头作业现场工况复杂且环境恶劣,人工作业模式使理货人员面临人身安全隐患.

当前,我国港口集装箱吞吐量庞大.以青岛港为例,2016年货物吞吐量超5亿t,其中集装箱吞吐量超1 800万TEU.一方面,物流业的快速发展对理货效率提出更高要求,单纯依靠人工查验核对的理货方式难以满足市场需要;另一方面,科学技术的发展为智能理货系统的进一步发展打下基础,光学字符识别、深度学习算法、电力线载波通信等新技术为新型智能理货系统设计提供技术支持.具体来讲:电力线载波通信技术解决桥吊球机视频和图片传输问题;深度学习算法实现箱号、集卡车号识别;利用可编程逻辑控制器数据可实现贝位识别.相较于现有的集装箱码头智能理货系统,新型集装箱码头智能理货系统大大改善视频传输质量,解决多桥吊作业时视频传输延迟的问题,并采用可编程逻辑控制器坐标数据结合循环更新基准贝位的方式,大大提高贝位识别准确率.此外,新型智能理货系统的应用可借助现有设备,有利于港口企业节约资金成本.

2 新型集装箱码头智能理货系统结构

新型集装箱码头智能理货系统可自动识别箱号、集卡车号和贝位.如图1所示:理货作业开始前,导入舱单和预配船图信息;以吊具闭合信号为起始作业信号,当吊具闭合抓箱时,工控机实时接收来自可编程逻辑控制器的位置信息.当吊具进入工控机设置的预置区域时,球机按照设定的参数进入抓拍等待状态;当吊具触发抓拍区域时,球机抓拍集装箱2个大侧面、2个小侧面、车顶号的图像并将之传送至识别服务器,从而实现箱号和车号识别及残损检验.根据基准贝位进行贝位识别,即:第一个作业箱需要人工确定箱位并将之设置为基准贝位;贝位识别正确后,将当前贝位设置为基准贝位,以之取代之前设置的基准贝位,实现基准贝位随作业工况及时更新.

新型集装箱码头智能理货系统主要由数据采集系统、数据传输系统、图像识别系统、贝位识别系统等组成,其拓扑结构如图2所示.首先,作业集装箱进入抓拍区,球机抓拍集装箱侧面和车顶号图像;然后,将图像送入后端相应的算法程序进行箱号、箱位、贝位、残损识别;最后,将识别结果上传至理货平台.

3 新型集装箱码头智能理货系统软件设计

3.1 数据采集系统

如图3所示,集装箱视频和图像采集可通过安装在桥吊上的球机完成.单箱作业时,海侧梁和陆侧梁球机各抓拍2张图像,集装箱小侧面和车顶号球机各抓拍2张图像;双箱作业时,球机按先后顺序抓拍.通过对比集装箱海陆侧面和小侧面的车号得到箱号,通过识别算法得到车顶集卡车号.

3.2 数据传输系统

将桥吊上8个球机采集的视频信息实时传送至理货人员的监控器需要带宽约80 Mb/s的无线网络.若码头网络带宽不足,在作业船舶较多时,常常会出现视频传输延迟现象,造成理货人员无法及时查看集装箱装卸位置,影响理货操作.针对此问题,可以采用电力线载波通信技术解决.电力线载波通信技术能够借助现有的电力网络实现较为稳定的数据传输,主要适用于不便铺设光纤或无线网络的工业环境.与无线网络相比,电力线载波通信网络具有结构简单、使用方便、延时短、稳定可靠等优点.在实际应用中,电力线载波器按套(1对)使用,配置在接通的电力线两端,可自主连接提供网络传输链路.码头桥吊采用10 kV电缆供电,与低压电力线载波器不同,中压电力线载波器多采用中压局端电力线网桥与中压电力线载波电感耦合器相结合的实现方式.

桥吊电力线载波器工作原理如图4所示.球机通过网线与电力线连接,电力线网桥与电感耦合器连接;视频信号通过耦合器加载到10 kV供电电缆,接收端通过耦合器将接收到的视频信号传送至电力线网桥;多个接收端通过交换机将多路信号经光缆传送至理货中心监控室.桥吊电缆长约400 m,电力线载波器可以满足100 Mb/s带宽的传输要求.视频信号通过电缆传送至桥吊下电缆井,理货中心至电缆井处铺设通信光缆.

3.3 图像识别系统

3.3.1 箱号和车号识别

桥吊海侧和陆侧大梁上安装的球机负责抓拍集装箱大侧面箱号图片,右侧连系梁上的球机负责抓拍集装箱小侧面图片,左侧连系梁上的球机负责抓拍车顶号图片.工控机内设置预置点区和抓拍区场景,预置点区调用球机进入抓拍设置.当可编程逻辑控制器检测到吊具进入抓拍区时,球机抓拍相应箱号和车号图片.球机抓拍的图片信号一路传送至桥吊控制室的识别服务器,通过其内置的深度学习算法得到箱号和车号识别结果;另一路通过电力线载波器和光缆传送至理货平台的存储设备.装船作业对集卡车号识别的要求不高,无须识别车号.卸船作业时,集卡须将集装箱送至堆场,所以需要绑定车号与箱号;理货人员确认箱号和车号后,集卡司机才能接收到相应的堆场位置信息.

箱号和车号识别流程如图5所示.球机抓拍的箱号识别图像为整个箱面,实际上箱号识别只需要箱号部分的图片信息即可;因此,划定识别区域可以减少计算量,提高识别速度.在设置抓拍场景时,将图像中包含箱号的部分划定为识别区域,系统只针对识别区域进行图像预处理.

3.3.2 箱损和验残

集装箱箱体在运输和装卸过程中可能发生污损、凹陷甚至破损,外理人员需要确定造成箱损的责任方.在传统箱损验残工作模式下,箱损由作业现场理貨人员人工判断;在新型集装箱码头智能理货系统模式下,可以借助箱号识别所采集的图片,通过相应的识别算法完成箱损验残工作.

总结:本论文主要论述了集装箱码头论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。

参考文献:

1、 基于STM32的智能空气净化系统设计 摘 要:目前空气质量引起环境污染事件多有发生,但现有的空气净化系统功能比较单一,只能采取简单的现场监测然后通过就地控制净化,并且价格较高使其并没。

2、 智能停车场管理系统设计 摘 要:通过调查现有停车场,发现目前停车场智能化程度不高、管理效率低下、停车难等问题,不能够满足日益增长的车辆的停泊需求。利用视觉识别技术、物联。

3、 基于CAN算法智能建筑控制系统设计 摘 要:当今的时代是一个信息高度发达的时代,信息化、智能化已经逐渐渗透到我们生活的方方面面,也让我们的生活更加便利。建筑智能化的发展是社会发展的。

4、 智能集装箱码头自动化喷淋消毒系统设计 自进入21世纪以来,随着我国加入世界贸易组织,我国与世界其他国家和地区的经贸联系越来越密切;与此同时,承担着我国约90%的外贸进出口运输总量的集。

5、 基于梭车自动顶升自动化集装箱码头工艺系统设计 随着世界集装箱海运量不断增长及集装箱船舶日益大型化(特别是3E级船舶的投入使用),集装箱装卸作业的稳定高效、节能环保和成本压缩已成为港口经营者关。

6、 基于虚拟仪器LabVIEW智能交通灯系统设计 城市道路上车流量不断增多,交通灯在维持安全有序的交通秩序上扮演着重要角色。为了保证交叉路口车量快速、安全通过,各种智能化的交通灯应运而生,基于L。