一种堆场自动化设备运行系统

技术领域

本发明涉及堆场集装箱周转技术领域，提供了一种堆场自动化设备运行系统。

背景技术

集装箱码头是实现海陆物流运输的枢纽，随着船舶大型化，港口的装卸效率迫切需要不断提高。自动化堆场因其安全可靠性高、作业效率高、场地利用率高、环境友好、人力成本低等显著优点而成为普遍的发展趋势。其中很多运输企业会使用集装箱来装载货物。

在相关运输机构中，对自有集装箱或租赁的集装箱周转使用情况不透明，未发挥出存量集装箱在运输过程中的价值最大化。堆场一般采用垂直码头岸线布置方式，其中包括了集卡车、存放堆场、装货地和卸货地，集装箱也包括空箱和重箱。发展存量集装箱周转使用率提升是降低经营成本，而对集装箱码头而言，提高堆场集装箱的周转率是提高码头整体作业效率的关键。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种堆场自动化设备运行系统，对堆场收发集装箱的时间进行监控，从而提高堆场集装箱的周转率和码头整体的作业效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，包括：

堆场门禁控制模块：用于对存放堆场、装货地和卸货地之间来往集卡车的出入进行放行控制，并通过RFID技术统计各个运输起始点当前时刻集卡车的装载信息，其中，装载信息包括空箱集装箱或重箱集装箱的数量信息；

后台服务器：用于根据各个运输起始点当前时刻集卡车的出入时间和装载信息对空箱集装箱或重箱集装箱在存放和运输过程的时长和数量进行监控管理，并通过Web端或移动端展示给码头调度的管理人员。

进一步地，所述堆场门禁控制模块包括：

第一信息获取模块：用于对集卡车进入存放堆场和载有空箱后离开存放堆场的时间以及载有的空箱数量进行记录，并将空箱集装箱在存放堆场中存放的时长与载有的空箱数量信息上传至后台服务器；

第二信息获取模块：用于对装载有空箱的集卡车进入装货地的时间和载有的空箱数量进行记录，并将空箱集装箱在装货后运输阶段的时长与载有的空箱数量信息上传至后台服务器；

第三信息获取模块：用于对集卡车进入装货地卸掉空箱再装载重箱后离开装货地的时间以及载有重箱的数量进行记录，并将重箱集装箱在装货地的装货时长与载有的重箱数量信息上传至后台服务器；

第四信息获取模块：用于对装载重箱的集卡车进入存放堆场的时间和载有重箱的数量进行记录，并将集卡车装载重箱集装箱后回到存放堆场的时长与载有的重箱数量信息上传至后台服务器；

第五信息获取模块：用于对装载重箱的集卡车离开存放堆场的时间和载有重箱的数量进行记录，并将重箱集装箱在堆场存放的时长与载有的重箱数量信息上传至后台服务器；

第六信息获取模块：用于对装载有重箱的集卡车进入卸货地的时间和载有的重箱数量进行记录，并将重箱集装箱在卸货前的运输阶段时长与运输的重箱集装箱数量信息上传至后台服务器；

第七信息获取模块：用于对集卡车在卸货地卸掉重箱装载空箱并离开卸货地的时间和载有的空箱数量进行记录，并将集卡车在对重箱集装箱进行卸货阶段的时长和离开卸货地时载有的空箱集装箱数量信息上传至后台服务器；

第八信息获取模块：用于对装载有空箱的集卡车进入存放堆场的时间和载有空箱的数量进行记录，并将空箱集装箱在卸货回到存放堆场阶段的时长与空箱集装箱回到存放堆场的数量信息上传至后台服务器。

进一步地，所述第一信息获取模块包括：

第一记录单元：用于记录集卡车进入存放堆场装载的空箱数量；

第一计算单元：用于对集卡车装载空箱后离开存放堆场的时间进行记录，通过集卡车离开存放堆场的时间与第八信息获取模块中装载有空箱的集卡车进入存放堆场时间的差值，得到空箱集装箱在存放堆场中存放的时长信息。

进一步地，所述第二信息获取模块包括：

第二记录单元：用于记录装载有空箱的集卡车进入装货地的时间和载有的空箱数量；

第二计算单元：用于通过装载有空箱的集卡车进入装货地时间与集卡车载有空箱后离开存放堆场时间的差值，得到空箱集装箱在装货后运输阶段的时长信息。

进一步地，所述第三信息获取模块包括：

第三记录单元：用于记录集卡车卸掉空箱再装载重箱离开装货地的时间和载有重箱的数量；

第三计算单元：用于通过集卡车装载重箱离开装货地的时间与装载有空箱的集卡车进入装货地时间的差值，得到重箱集装箱在装货地的装货时长信息。

进一步地，所述第四信息获取模块包括：

第四记录单元：用于记录装载重箱的集卡车进入存放堆场时间和载有重箱的数量；

第四计算单元：用于通过装载重箱的集卡车进入存放堆场时间与集卡车装载重箱离开装货地时间的差值，得到集卡车装载重箱后回到存放堆场的时长信息。

进一步地，所述第五信息获取模块包括：

第五记录单元：用于记录装载重箱的集卡车离开存放堆场的时间和载有重箱的数量；

第五计算单元：用于通过装载重箱的集卡车离开存放堆场的时间与装载重箱的集卡车进入存放堆场时间的差值，得到重箱集装箱在存放堆场中存放的时长信息。

进一步地，所述第六信息获取模块包括：

第六记录单元：用于记录装载有重箱的集卡车进入卸货地的时间和载有重箱的数量；

第六计算单元：用于通过装载有重箱的集卡车进入卸货地的时间与装载重箱的集卡车离开存放堆场时间的差值，得到重箱集装箱在卸货前的运输阶段时长信息。

进一步地，所述第七信息获取模块包括：

第七记录单元：用于记录卸货地卸掉重箱装载空箱并离开卸货地的时间和载有的空箱数量；

第七计算单元：用于通过载空箱并离开卸货地的时间与装载有重箱的集卡车进入卸货地时间差值，得到重箱集装箱在卸货阶段的时长信息。

进一步地，第八信息获取模块包括：

第八记录单元：用于记录装载有空箱的集卡车进入存放堆场的时间和载有空箱的数量；

第八计算单元：用于通过装载有空箱的集卡车进入存放堆场的时间与装载空箱并离开卸货地时间的差值，得到空箱集装箱在卸货回到存放堆场阶段的时长信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过监控集装箱放箱的各个运输流程、各个运输节点的信息和集装箱的数量，以实现精确放箱，提高对堆场集装箱的周转率。通过对集装箱各个流程中的转运存放时间和数量进行监测，不仅保证了对集装箱数量的精准控制，还可以对集装箱在途中的时间进行管理监控，进一步提高了集装箱的周转率。通过部署堆场自动化设备运行系统实现集卡车全作业流程的动态监控，及时根据监控情况协助管理人员进行调度，从而降低集卡车空驶率、提升集装箱的周转率，达到提高港口生产效率的目的。

附图说明

图1为本发明实施例提供的堆场自动化设备运行系统结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的堆场自动化设备运行系统结构示意图二。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2，本实施例提供一种堆场自动化设备运行系统，包括：

堆场门禁控制模块：用于对存放堆场、装货地和卸货地之间来往集卡车的出入进行放行控制，并通过RFID技术统计各个运输起始点当前时刻集卡车的装载信息，其中，装载信息包括空箱集装箱或重箱集装箱的数量信息；

后台服务器：用于根据各个运输起始点当前时刻集卡车的出入时间和装载信息对空箱集装箱或重箱集装箱在存放和运输过程的时长和数量进行监控管理，并通过Web端或移动端展示给码头调度的管理人员。

具体的，基于RFID技术在每个集装箱上安装RFID标签，标签上存储该集装箱的唯一识别码和装载信息，装载信息包括空箱集装箱或重箱集装箱的数量信息。在存放堆场、装货地和卸货地的入口和出口处设置RFID读写器，用于读取和写入集装箱的识别码和装载信息。集卡车出入控制：在集卡车上安装GPS定位设备，以及在堆场、装货地和卸货地的入口和出口处设置车辆检测器。集卡车在进入和离开这些区域时，GPS定位设备和车辆检测器会协同工作，自动记录车辆的出入时间和位置。

具体的，通过RFID读写器和车辆检测器收集数据，后台服务器需要实时更新集装箱的位置和状态信息，以及集卡车的出入信息。放行控制：在存放堆场、装货地和卸货地的入口和出口处设置放行控制。当集卡车需要进入或离开这些区域时，堆场门禁控制模块会根据车辆的识别码和集装箱的识别码自动检查其权限。如果权限被确认，堆场门禁控制模块会允许车辆通过；否则，堆场门禁控制模块会阻止车辆通过并发出警报。

具体的，首先，需要收集各个运输起始点集卡车的出入时间和装载信息。这可以通过在集卡车上安装GPS跟踪设备，或通过在码头安装摄像头和传感器来实现。同时，也可以收集每个集装箱的重量和尺寸信息。收集到的数据通过数据处理系统进行分析，识别出每个集装箱的运输路径、运输时间、停留点等信息，并能够根据这些信息进行实时的监控和管理。系统能够实时监控每个集装箱的状态，包括是否空闲、是否需要调度等。同时，也需要根据当前的运输需求和集卡车的动态位置来进行智能调度，以实现集装箱的最优配置和运输。

具体的，Web端或移动端展示，通过Web端或移动端将所有信息展示给码头调度的管理人员。管理人员可以查看每个集装箱的状态、运输路径、运输时间等信息，也可以进行实时的调度和调整。

参阅图1，其中，堆场门禁控制模块包括：

第一信息获取模块：用于对集卡车进入存放堆场和载有空箱后离开存放堆场的时间以及载有的空箱数量进行记录，并将空箱集装箱在存放堆场中存放的时长与载有的空箱数量信息上传至后台服务器；

第二信息获取模块：用于对装载有空箱的集卡车进入装货地的时间和载有的空箱数量进行记录，并将空箱集装箱在装货后运输阶段的时长与载有的空箱数量信息上传至后台服务器；

第三信息获取模块：用于对集卡车进入装货地卸掉空箱再装载重箱后离开装货地的时间以及载有重箱的数量进行记录，并将重箱集装箱在装货地的装货时长与载有的重箱数量信息上传至后台服务器；

第四信息获取模块：用于对装载重箱的集卡车进入存放堆场的时间和载有重箱的数量进行记录，并将集卡车装载重箱集装箱后回到存放堆场的时长与载有的重箱数量信息上传至后台服务器；

第五信息获取模块：用于对装载重箱的集卡车离开存放堆场的时间和载有重箱的数量进行记录，并将重箱集装箱在堆场存放的时长与载有的重箱数量信息上传至后台服务器；

第六信息获取模块：用于对装载有重箱的集卡车进入卸货地的时间和载有的重箱数量进行记录，并将重箱集装箱在卸货前的运输阶段时长与运输的重箱集装箱数量信息上传至后台服务器；

第七信息获取模块：用于对集卡车在卸货地卸掉重箱装载空箱并离开卸货地的时间和载有的空箱数量进行记录，并将集卡车在对重箱集装箱进行卸货阶段的时长和离开卸货地时载有的空箱集装箱数量信息上传至后台服务器；

第八信息获取模块：用于对装载有空箱的集卡车进入存放堆场的时间和载有空箱的数量进行记录，并将空箱集装箱在卸货回到存放堆场阶段的时长与空箱集装箱回到存放堆场的数量信息上传至后台服务器。

具体的，通过第一至第八信息获取模块，可以实现对集装箱和集卡车运输过程的全面监控和管理。其中，第一信息获取模块记录集卡车进入和离开存放堆场的时间：在存放堆场的入口和出口设置摄像头和传感器，当集卡车通过时，自动记录其进入和离开的时间。记录集卡车载有的空箱数量：在存放堆场的出口处设置RFID读写器，当集卡车经过时，通过读取RFID标签来获取集装箱的数量信息。上传数据至后台服务器：通过无线网络将获取的时间和数量信息实时上传至后台服务器，以便进行后续的数据处理和分析。

具体的，第二信息获取模块：记录集卡车进入装货地的时间：在装货地的入口设置摄像头和传感器，当集卡车通过时，自动记录其进入的时间。记录集卡车载有的空箱数量：在装货地的入口处设置RFID读写器，当集卡车经过时，通过读取RFID标签来获取集装箱的数量信息。上传数据至后台服务器：通过无线网络将获取的时间和数量信息实时上传至后台服务器，以便进行后续的数据处理和分析。

具体的，第三信息获取模块记录集卡车进入装货地卸掉空箱再装载重箱后离开装货地的时间：在装货地的出口设置摄像头和传感器，当集卡车通过时，自动记录其离开的时间。记录集卡车载有的重箱数量：在装货地的出口处设置RFID读写器，当集卡车经过时，通过读取RFID标签来获取集装箱的数量信息。上传数据至后台服务器：通过无线网络将获取的时间和数量信息实时上传至后台服务器，以便进行后续的数据处理和分析。

具体的，第四信息获取模块记录装载重箱的集卡车进入存放堆场的时间：在存放堆场的入口设置摄像头和传感器，当集卡车通过时，自动记录其进入的时间。记录集卡车载有的重箱数量：在存放堆场的入口处设置RFID读写器，当集卡车经过时，通过读取RFID标签来获取集装箱的数量信息。上传数据至后台服务器：通过无线网络将获取的时间和数量信息实时上传至后台服务器，以便进行后续的数据处理和分析。

具体的，第五信息获取模块记录装载重箱的集卡车离开存放堆场的时间：在存放堆场的出口设置摄像头和传感器，当集卡车通过时，自动记录其离开的时间。记录集卡车载有的重箱数量：在存放堆场的出口处设置RFID读写器，当集卡车经过时，通过读取RFID标签来获取集装箱的数量信息。上传数据至后台服务器：通过无线网络将获取的时间和数量信息实时上传至后台服务器，以便进行后续的数据处理和分析。

具体的，第六信息获取模块记录装载有重箱的集卡车进入卸货地的时间：在卸货地的入口设置摄像头和传感器，当集卡车通过时，自动记录其进入的时间。记录集卡车载有的重箱数量：在卸货地的入口处设置RFID读写器，当集卡车经过时，通过读取RFID标签来获取集装箱的数量信息。上传数据至后台服务器：通过无线网络将获取的时间和数量信息实时上传至后台服务器，以便进行后续的数据处理和分析。

具体的，第七信息获取模块记录集卡车在卸货地卸掉重箱装载空箱并离开卸货地的时间：在卸货地的出口设置摄像头和传感器，当集卡车通过时，自动记录其离开的时间。记录集卡车载有的空箱数量：在卸货地的出口处设置RFID读写器，当集卡车经过时，通过读取RFID标签来获取集装箱的数量信息。上传数据至后台服务器：通过无线网络将获取的时间和数量信息实时上传至后台服务器，以便进行后续的数据处理和分析。

具体的，第八信息获取模块记录装载有空箱的集卡车进入存放堆场的时间：在存放堆场的入口设置摄像头和传感器，当集卡车通过时，自动记录其进入的时间。记录空箱集装箱在卸货回到存放堆场阶段的时长与空箱集装箱回到存放堆场的数量信息：通过后台服务器处理和分析之前获取的数据，计算出空箱集装箱的时长和数量信息。上传数据至后台服务器：通过无线网络将获取的时间和数量信息实时上传至后台服务器，以便进行后续的数据处理和分析。

其中，第一信息获取模块包括：

第一记录单元：用于记录集卡车进入存放堆场装载的空箱数量；

第一计算单元：用于对集卡车装载空箱后离开存放堆场的时间进行记录，通过集卡车离开存放堆场的时间与第八信息获取模块中装载有空箱的集卡车进入存放堆场时间的差值，得到空箱集装箱在存放堆场中存放的时长信息。

其中，第二信息获取模块包括：

第二记录单元：用于记录装载有空箱的集卡车进入装货地的时间和载有的空箱数量；

第二计算单元：用于通过装载有空箱的集卡车进入装货地时间与集卡车载有空箱后离开存放堆场时间的差值，得到空箱集装箱在装货后运输阶段的时长信息。

其中，第三信息获取模块包括：

第三记录单元：用于记录集卡车卸掉空箱再装载重箱离开装货地的时间和载有重箱的数量；

第三计算单元：用于通过集卡车装载重箱离开装货地的时间与装载有空箱的集卡车进入装货地时间的差值，得到重箱集装箱在装货地的装货时长信息。

其中，第四信息获取模块包括：

第四记录单元：用于记录装载重箱的集卡车进入存放堆场时间和载有重箱的数量；

第四计算单元：用于通过装载重箱的集卡车进入存放堆场时间与集卡车装载重箱离开装货地时间的差值，得到集卡车装载重箱后回到存放堆场的时长信息。

其中，第五信息获取模块包括：

第五记录单元：用于记录装载重箱的集卡车离开存放堆场的时间和载有重箱的数量；

第五计算单元：用于通过装载重箱的集卡车离开存放堆场的时间与装载重箱的集卡车进入存放堆场时间的差值，得到重箱集装箱在存放堆场中存放的时长信息。

其中，第六信息获取模块包括：

第六记录单元：用于记录装载有重箱的集卡车进入卸货地的时间和载有重箱的数量；

第六计算单元：用于通过装载有重箱的集卡车进入卸货地的时间与装载重箱的集卡车离开存放堆场时间的差值，得到重箱集装箱在卸货前的运输阶段时长信息。

其中，第七信息获取模块包括：

第七记录单元：用于记录卸货地卸掉重箱装载空箱并离开卸货地的时间和载有的空箱数量；

第七计算单元：用于通过载空箱并离开卸货地的时间与装载有重箱的集卡车进入卸货地时间差值，得到重箱集装箱在卸货阶段的时长信息。

其中，第八信息获取模块包括：

第八记录单元：用于记录装载有空箱的集卡车进入存放堆场的时间和载有空箱的数量；

第八计算单元：用于通过装载有空箱的集卡车进入存放堆场的时间与装载空箱并离开卸货地时间的差值，得到空箱集装箱在卸货回到存放堆场阶段的时长信息。

本系统需要结合摄像头、传感器、RFID技术和无线网络传输技术来实现。通过第一到第八信息获取模块的协同工作，可以实现对集装箱和集卡车运输过程的全面监控和管理，提高运输的效率和安全性。同时，后台服务器可以实时处理和分析这些数据，为码头调度的管理人员提供决策支持。

本系统将信息化技术运用到堆场的集装箱管理中，通过监控放箱的各个流程、各个节点的信息和集装箱的数量，以实现精确放箱，提高对堆场集装箱的周转率。通过对集装箱各个流程中的转运存放时间和数量进行监测，不仅保证了对集装箱数量的精准控制，还可以对集装箱在途中的时间进行管理监控，进一步提高了集装箱的周转率。通过部署堆场自动化设备运行系统实现集卡车全作业流程的动态监控，及时根据监控情况协助管理人员进行调度，从而降低集卡车空驶率、提升集装箱的周转率，最终真正达到提高港口生产效率的目的。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。