LGWL-GK01型 智能港口物流交通實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

一、系統(tǒng)簡介
   LGWL-GK01型 智能港口物流交通實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)以港口物流為背景，以貨物出入港口的流程為核心，以港口貨物的智能化裝卸與交通運(yùn)輸為研究內(nèi)容，構(gòu)建的一套類似真實(shí)的現(xiàn)代化港口物流交通實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，主要模擬周轉(zhuǎn)于倉庫與港口碼頭之間的貨物裝卸、運(yùn)輸、盤點(diǎn)的流程，同時對港口周邊環(huán)境進(jìn)行災(zāi)害預(yù)警。   當(dāng)有車輛進(jìn)入港口，智能道閘識別車輛后會自動打開，并實(shí)時語音播報到達(dá)站目的地的信息。當(dāng)智能車輛準(zhǔn)確停放在裝卸貨指定地點(diǎn)時，可手動選擇要裝入車輛貨物的位置，然后自動進(jìn)行裝卸貨過程。
  當(dāng)智能小車離開港口，智能港口出口道閘自動打開，并顯示在此港口停留的所花的費(fèi)用，在點(diǎn)陣上實(shí)時的顯示出價格。
  當(dāng)智能小車離開港口后，會經(jīng)過幾個指定的站點(diǎn)，*終到達(dá)倉庫，進(jìn)入倉庫進(jìn)行裝卸貨和貨柜的盤點(diǎn)工作。
  一個裝卸貨流程完畢后，小車將進(jìn)入執(zhí)行下一次裝卸貨任務(wù)。
  同時，實(shí)訓(xùn)平臺上設(shè)置了一些自然災(zāi)害的模擬，如橋面震動、森林火災(zāi)、山體滑坡等交通意外，通過災(zāi)害檢測傳感器的實(shí)時探測以及智能處理，實(shí)現(xiàn)港口環(huán)境預(yù)警系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)構(gòu)成
   港口物流交通實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)覆蓋物聯(lián)網(wǎng)的傳感層、網(wǎng)絡(luò)鏈路層、網(wǎng)關(guān)、以及應(yīng)用層。智能網(wǎng)關(guān)是整個系統(tǒng)的核心，是連接傳感層與應(yīng)用層的橋梁。系統(tǒng)拓?fù)淙鐖D所示： 三、系統(tǒng)功能
1、智能車輛運(yùn)輸系統(tǒng)
   智能小車需要實(shí)現(xiàn)循跡、自動駕駛、無線通訊、避障、車輛運(yùn)動控制、路況信息采集等功能。目前小車搭載的系統(tǒng)包括：電機(jī)控制系統(tǒng)，循跡系統(tǒng)，避障系統(tǒng)，Zigbee通訊系統(tǒng)，WIFI無線通訊系統(tǒng)， RFID系統(tǒng)，環(huán)境溫濕度采集系統(tǒng)。 2、集裝箱桁車裝卸貨系統(tǒng)
   智能桁車裝卸貨系統(tǒng)，是港口物流系統(tǒng)的重要組成部分，主要由多自由度全方位電機(jī)構(gòu)成，采用單片機(jī)控制運(yùn)動軌跡。當(dāng)小車到達(dá)裝卸貨指定地點(diǎn)時，通過無線向管理平臺發(fā)出命令，管理平臺接收到后，通過無線通信向桁車控制器發(fā)送裝卸貨指令，桁車控制器接收到命令后，就按照指定的取貨位置，操作X/Y/Z軸電機(jī)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)貨物的自動裝卸。貨物裝卸完成后，運(yùn)輸車自動離開。
   該桁車結(jié)構(gòu)合理、剛性好，運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小，全自動程控運(yùn)行，能夠穩(wěn)定可靠地實(shí)現(xiàn)港口貨物的全方位抓取與放置。  3、機(jī)器臂裝卸貨系統(tǒng)
   對于不規(guī)則貨物，可采用機(jī)器臂控制系統(tǒng)裝卸貨。六自由度機(jī)械臂的臂部由大臂、小臂組成，一般具有兩個自由度，即伸縮、回轉(zhuǎn)、俯仰或升降，采用單片機(jī)控制運(yùn)動軌跡。當(dāng)小車到達(dá)裝卸貨指定地點(diǎn)時，通過無線向管理平臺發(fā)出命令，管理平臺接收到后，通過無線通信向機(jī)器臂控制器發(fā)送裝卸貨指令，控制器接收到命令后，就按照指定的取貨位置，操作機(jī)器臂經(jīng)過回轉(zhuǎn)、伸縮、升降、俯仰等幾組動作組合，實(shí)現(xiàn)貨物的自動裝卸。貨物裝卸完成后，運(yùn)輸車自動離開。  4、智能集裝箱動態(tài)感知顯示系統(tǒng)
   智能顯示系統(tǒng)作為港口貨物統(tǒng)計的一個重要環(huán)節(jié)，通過RFID技術(shù)，將統(tǒng)計當(dāng)前港口總貨物數(shù)量，當(dāng)控制器將港口貨物提放到小車上離開港口，信息機(jī)將自動將港口貨物的數(shù)量減少一個。 5、港口智能車輛出入ETC收費(fèi)管理系統(tǒng)
   出入港口道閘識別開啟系統(tǒng)（ 又稱智能車輛識別），利用車輛自動識別（Automatic Vehicle Identification簡稱AVI）技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完成車輛與監(jiān)控中心之間的無線數(shù)據(jù)通訊，實(shí)現(xiàn)智能開啟道閘系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)，車主只要在車窗上安裝感應(yīng)卡并錄入信息，通過出入口時便不用人工開啟道閘，也無須停車，將自動識別車主身份從而開啟道閘。
   智能道閘系統(tǒng)實(shí)用化比較多的一個系統(tǒng)，由于其無人化操作的優(yōu)越性以及成本方面帶來的優(yōu)勢，在模擬智能交通過程中一定要加入這個模塊。
   同時當(dāng)小車離開港口時，車輛離開信息將在LED點(diǎn)陣屏上顯示出來。 6、港口信息智能顯示與播報系統(tǒng)
   智能播報功能系統(tǒng)，當(dāng)小車行駛至港口上貨區(qū)域時，將進(jìn)行語音播報當(dāng)前車輛信息，并提示上貨提醒。 7、港口環(huán)境災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)
   港口交通監(jiān)控系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)的一個組成部分，在保證城市交通安全、暢通方面發(fā)揮著巨大的作用?，F(xiàn)代除了對于傳統(tǒng)的交通管理需要監(jiān)控外，還需要對交通周邊的環(huán)境、斷橋、山洪、火災(zāi)、山體滑坡、等信息進(jìn)行監(jiān)控。 8、智能交通燈與路燈管理
   小車除了在港口內(nèi)部的道路系統(tǒng)之外，還配有港口外部的交通系統(tǒng)，體現(xiàn)了港口外智能交通的便捷。車輛智能識別紅綠燈狀態(tài)，通過Zigbee無線傳輸?shù)姆绞?，對?dāng)前狀態(tài)采取對應(yīng)的措施，遵循交通規(guī)則“紅燈停綠燈行”的方式。紅綠燈通過無線的方式給網(wǎng)關(guān)發(fā)送對應(yīng)的燈的狀態(tài)，小車判斷到燈的狀態(tài)后，執(zhí)行停止和循跡的智能化操作。
   系統(tǒng)根據(jù)光線傳感器采集的光亮度值自動控制路燈的打開和關(guān)閉。當(dāng)光亮度值低于某一個閾值時，即打開路燈，當(dāng)光亮度值高于某一個閾值時，關(guān)閉路燈，達(dá)到節(jié)能的目的。 9、AGV無人駕駛車輛
   智能小車需要實(shí)現(xiàn)循跡、自動駕駛、無線通訊、避障、車輛運(yùn)動控制、路況信息采集等功能。目前小車搭載的系統(tǒng)包括：電機(jī)控制系統(tǒng)，循跡系統(tǒng)，避障系統(tǒng)，WIFI通訊系統(tǒng)，WIFI無線通訊系統(tǒng)，攝像頭系統(tǒng)，RFID系統(tǒng)。 10、航空物流快運(yùn)系統(tǒng)
   航空物流，是現(xiàn)代物流中的重要組成部分，其提供的是安全、快捷、方便和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)?？者\(yùn)以其迅捷、安全、準(zhǔn)時的贏得了相當(dāng)大的市場，大大縮短了交貨期，對于物流供應(yīng)鏈加快資金周轉(zhuǎn)及循環(huán)起到了極大的促動作用。
   系統(tǒng)采用四軸飛行器作為航空運(yùn)輸?shù)妮d體，它主要由碳纖維四軸機(jī)架、ArduPilotMega 飛行姿態(tài)控制器、GPS定位模塊、915M無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、電壓電流傳感器、鋰電池電壓測量模塊、2.4G 無線控制器、2.4G 無線接收器、三相直流無刷電機(jī)、三相直流無刷電機(jī)調(diào)速器、碳纖維1045正反槳、11.1V 3S鋰電池組、電池組平衡充電器等組成，提供全面的四軸飛行器開發(fā)資料。 11、港口軌道交通系統(tǒng)
   軌道交通系統(tǒng)主要由火車、軌道、以及軌道交通燈組件組成。由于鋁材有不會生銹，質(zhì)量比鐵輕，外形好看等優(yōu)點(diǎn)，所以火車采用鋁制。軌道設(shè)計因考慮到需要導(dǎo)電，所以全部采用銅制工字型銅材，可設(shè)計成直軌或半圓軌。 12、港口貨物數(shù)據(jù)庫管理軟件
   當(dāng)前數(shù)據(jù)庫信息的查詢與上傳，可及時顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容，上傳至云主機(jī)中去實(shí)時的跟新。
（1）數(shù)據(jù)庫更新表 （2）低頻卡數(shù)據(jù)庫信息 13、港口貨物出入庫管理軟件
   智能顯示系統(tǒng)作為港口貨物統(tǒng)計的一個重要環(huán)節(jié)，通過RFID技術(shù)，將統(tǒng)計當(dāng)前港口總貨物數(shù)量，當(dāng)控制器將港口貨物提放到小車上離開港口，信息機(jī)將自動將港口貨物的數(shù)量減少一個；    當(dāng)貨物被運(yùn)送至卸貨區(qū)域時，小車信息機(jī)顯示并提示貨物安全運(yùn)送至目的地，如果貨物長時間未送至卸貨區(qū)域時，將顯示提示信息。
四、配置清單

序號	項(xiàng)目名稱	數(shù)量
1	智能網(wǎng)關(guān)	1 臺
2	桁車裝卸機(jī)器	2 臺
3	桁車裝卸控制器	2 臺
4	六自由度機(jī)器臂	2 臺
5	六自由度機(jī)器臂控制器	2 個
6	RFID 超高頻讀寫器	2 臺
7	RFID 防干擾標(biāo)簽	150
8	915M 多通道讀寫天線	5 個
9	港口物流集裝箱	150 個
10	港口大型貨輪	1 艘
11	紅綠燈控制系統(tǒng)	２個
12	交通燈控制器	1
13	智能道閘	4 個
14	道閘控制器	4 個
15	智能小車	2 臺
16	小車循跡標(biāo)簽	50 張
17	智能倉庫模型	2 個
18	山體位移控制器	1 套
19	森林火災(zāi)控制器	1 套
20	橋面震動控制器	1 套
21	智能顯示屏	2 套
22	智能語音播報控制器	2 套
23	港口物流交通系統(tǒng)模型	1 套
24	AGV 無人車	1 輛
25	四軸飛行器	1 臺
26	軌道交通火車	1 臺
27	火車軌道	1 個
28	智能桁車貨物裝卸軟件系統(tǒng)	1
29	智能機(jī)器臂貨物裝卸軟件系統(tǒng)	1
30	港口貨物自動盤點(diǎn)管理軟件	1
31	港口貨物出入庫管理軟件	1
32	港口 ETC 收費(fèi)管理軟件	1
33	智能路障識別分析軟件	1
34	港口車輛調(diào)度管理軟件	1
35	AGV 無人駕駛車輛軟件	1
36	四軸飛行器飛行控制軟件	1