毕业设计论文现代化港口码头集装箱智能化堆场系统设计管理资料.docx
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毕业设计论文现代化港口码头集装箱智能化堆场系统设计管理资料
摘要
集装箱码头装卸工艺是指在集装箱从卸船到离港与从进港到装船的搬运过程中采用的工艺流程、装卸搬运机械类型及其相互配合作业的方式。
为适应集装箱吞吐量快速增长的需要和集装箱船舶大型化的趋势，进一步缩短船舶停泊时间，降低码头、船东及货主的单箱成本，国内外港口在装卸船作业系统、水平运输作业系统和堆场作业系统方面积累了丰富经验。
但是作为自动化码头，上述3个系统之间是相互关联的，每一部分的运行都影响着其他部分的正常工作，单个环节效率的提高对码头工作效率提高的影响并不显著。
因此，本设计提出在集装箱装卸上采用双小车装卸集装箱，在水平运输上用智能化小车来代替集装箱卡车运输集装箱，在堆场作业上采用优化管理方法进行自动分流，从而对三个部分效率的提高都有促进作用，全面实现码头自动化作业。
同时，本设计针对起重机提出了基于超级电容的控制系统，既可以减少废弃的排放，又能够储存集装箱下放过程中产生的位能，供起重机起吊重物时使用，进一步实现了自动化码头的高效节能。
本设计集装箱自动化码头智能化堆场进行了自动化码头的规划设计，对集装箱自动化码头物流系统进行了规划设计。
在与常规码头进行比较分析的基础上，提出了一种新的集装箱装卸工艺方案，系统由岸桥、自动导引小车和自动堆跺起重机组成，并规划了码头平面布局，指出其系统特点和作业流程，分析了自动化码头AGV调度原理和调度规则，研究了码头内交通规则和车辆冲突解决办法，设计了AGV的逻辑控制，对集装箱自动化码头的设计原则和评价标准进行了深入地分析与探讨。
本设计针对当今自动化码头存在的作业效率和稳定性不够理想的状况，就大幅提高自动化码头作业系统的效率、工作可靠性和营运经济性的技术路线，介绍国内自主研发的全轨道式新型集装箱自动化码头的装卸工艺方案。
探讨了适用于集装箱自动化码头应用的相关技术，包括AGV的定位导航、车载控制、管理以及通信系统等。
探讨的工作将为自主研究AGV及其管理控制软件提供帮助。
关键词:
集装箱码头;装卸工艺系统;AGV;超级电容
ABSTRACT
ContainerTerminalHandlingTechnologyreferstothedepartureandunloadingcontainersfrominboundtotheshipmentfromtheremovalprocessusedintheprocess,andmaterialhandlingmachinerytypesandtheirinteractionwiththeoperatingmode.TomeettheneedsofrapidgrowthincontainerthroughputofLargeContainerShipsandthetrendtofurtherreducethevesselberthingtime,reducetheterminal,theownerandtheownerofthesingle-boxcosts,domesticandforeignportsinhandlingvesselsoperatingsystem,theleveloftransportoperatingsystemandstackFieldoperatingsystemhasaccumulatedrichexperience.Butastheautomatedterminal,thethreesystemsareinterrelated,eachaffectingtheoperationofallotherpartsofthenormalworkofasingleparttoimprovetheefficiencyoftheworkefficiencyoftheterminaleffectisnotsignificant.Therefore,theprogramproposedinthecontainerhandlingtrolleyloadingandunloadingcontainersonadoubleintheleveloftransportationusethesmartcartoreplacethecontainertrucks,shippingcontainers,intheyardworkingontheoptimizationofmanagementmethodsusedtoautomaticallydiverttotheefficiencyofthethreepartsincreasehasstimulatedthefullrealizationofterminalautomation.Atthesametime,theprogramproposedforthecranecontrolsystembasedonsuper-capacitorcannotonlyreducewasteemissions,butalsobeabletostorecontainersgeneratedintheprocessofdecentralizationofpotentialenergyforthecraneusedwhenliftingheavyobjects,andfurtherautomatedterminalenergyefficient.
Thedesignofautomaticcontainerterminalintheintelligentreadingoftheliteratureandtotheportcontaineryardbasedonresearchcarriedoutplanninganddesigningautomatedterminal,containerterminallogisticsautomationsystemwasplanning.Incomparisonwithconventionalterminalsbasedontheanalysis,anewcontainerhandlingtechnologyprograms,thesystembythequaycrane,automaticguidedvehiclesandautomaticheapDuocranecompositionandlayoutplanoftheterminalthatthesystemcharacteristicsandprocesses,analyzestheprincipleofautomaticterminalAGVdispatchingandschedulingrules,oftheterminalandvehicletrafficconflictresolution,designedtheAGVcontrollogic,automatedcontainerterminalonthedesignprinciplesandevaluationstandardsforin-depthanalysisanddiscussion.
Thedesignofthedevelopmentofforeigncontainerterminalautomationandmaintechnicalfeaturesoftheexistingterminalautomationfortoday'soperationalefficiencyandstabilityoflessthanidealconditions,thesubstantialincreaseintheefficiencyofautomatedterminaloperatingsystem,operationalreliabilityandoperatingeconomyoftechnicalline,introducingthewholetrackthedomesticself-developednewtypeContainerTerminalAutomationHandlingTechnology.Ofautomatedcontainerterminalsapplicabletotheapplicationofrelevanttechnologies,includingtheAGVnavigationsystem,vehiclecontrol,managementandcommunicationsystems.WorkwillbeindependentofitsmanagementofAGVcontrolsoftwaretohelp.
Keywords:
containerterminal;handlingtechnologysystem;AGV;super-capacitors
摘要……………………………..………………………………………………...Ⅰ
Abstract…………………………………………….…………..………..….Ⅱ
1绪论…………………………………………………….…………………...
（1）
2基于超级电容的节能设计与装卸作业系统
基于超级电容的节能设计………..……………………………………（3）
设计概述…………..……………………………………………..（3）
系统工作原理……………………………………..……………..（4）
电路设计…………………………………………………..……..（6）
双小车装卸作业系统..………………………………………………..…（7）
3集装箱装卸工艺系统优化设计
……………………………………………………....…….（9）
装卸工艺研究………….....…..………………………………...………..（9）
研究对象…………………..……………………………………………..（9）装卸工艺的基本内容…………………………………………..（10）
装卸工艺过程的分析…………………………………………..（10）
目前典型的集装箱码头装卸工艺系统………………………………（10）
装卸桥-轮胎式龙门起重机的工艺流程……..………………..（11）
装卸桥-轮胎式龙门起重机工艺设计的主要优点……..……..（11）
装卸桥-轮胎式龙门起重机工艺设计的主要缺点……..……..（11）
装卸桥-轮胎式龙门起重机工艺设计使用的码头……..……..（11）
上海港集装箱码头装卸工艺系统分析…………………………..……（12）
工艺流程………………………………………………………..（12）
机械配备情况分析….………………………………………...（12）
牵引车挂车……………………………………………………..（13）
空箱堆高车……………………………………………………..（13）
正面吊…………………………………………………………..（14）
堆场情况分析…………………………………………………..（14）
堆场利用率……………………………………………………..（15）
上海港集装箱装卸工艺系统的革新……………………………..……（16）
传统工艺系统…………………………………………………..（17）
新智能化装卸工艺系统………………………………………..（18）
装卸工艺革新后的效率比较…………………………………..（21）
本章小结……………………………………………………………………..（22）
4新型集装箱自动化码头装卸工艺设计
新型集装箱自动化装卸工艺技术设计…..……………………………（23）
码头装卸船作业………………………………………….…..（23）
集装箱水平运输………………………………………….…..（24）
垂直布置的集装箱堆场………………………………….…..（24）
新型集装箱自动化装卸工艺流程……………….….…………………（25）
新型集装箱自动化装卸工艺的主要特点……….….…………………（25）
新型集装箱自动化装卸工艺设计的计算机仿真模拟…..……………（26）
本章小结………………………………………………………………........（27）
5自动导引水平运输系统
自动导引小车的定位……….…..……………………………………...（28）
自动导引小车的水平运输……….…..…………………….…………..（29）
自动化集装箱码头中的AGV技术……….……..……………………...（30）
AGV技术介绍…………………………………..…………...….（30）
基于AGV的集装箱水平自动化运输过程及相关技术探讨.…..（30）
本章小结……………………………………………………………………..（33）
6堆场作业
……………………………………………….…………..（34）
………………………….…………..（35）
…………………………………….…………..（36）
PLC控制系统的实现……………………………………….…………..（37）
7总结与展望…………………………………………………………………..（38）
谢辞……………………………………………………………………………..（41）
参考文献………………………………………………………………………..（42）
附录A
工程图………………………..…………………………………………………（43）
附录B
英文翻译—原文部分…………………………………………………………..（46）
附录C
英文翻译—译文部分……………………………………………….………….（50）
摘要
集装箱码头装卸工艺是指在集装箱从卸船到离港与从进港到装船的搬运过程中采用的工艺流程、装卸搬运机械类型及其相互配合作业的方式。
为适应集装箱吞吐量快速增长的需要和集装箱船舶大型化的趋势，进一步缩短船舶停泊时间，降低码头、船东及货主的单箱成本，国内外港口在装卸船作业系统、水平运输作业系统和堆场作业系统方面积累了丰富经验。
但是作为自动化码头，上述3个系统之间是相互关联的，每一部分的运行都影响着其他部分的正常工作，单个环节效率的提高对码头工作效率提高的影响并不显著。
因此，本设计提出在集装箱装卸上采用双小车装卸集装箱，在水平运输上用智能化小车来代替集装箱卡车运输集装箱，在堆场作业上采用优化管理方法进行自动分流，从而对三个部分效率的提高都有促进作用，全面实现码头自动化作业。
同时，本设计针对起重机提出了基于超级电容的控制系统，既可以减少废弃的排放，又能够储存集装箱下放过程中产生的位能，供起重机起吊重物时使用，进一步实现了自动化码头的高效节能。
本设计集装箱自动化码头智能化堆场进行了自动化码头的规划设计，对集装箱自动化码头物流系统进行了规划设计。
在与常规码头进行比较分析的基础上，提出了一种新的集装箱装卸工艺方案，系统由岸桥、自动导引小车和自动堆跺起重机组成，并规划了码头平面布局，指出其系统特点和作业流程，分析了自动化码头AGV调度原理和调度规则，研究了码头内交通规则和车辆冲突解决办法，设计了AGV的逻辑控制，对集装箱自动化码头的设计原则和评价标准进行了深入地分析与探讨。
本设计针对当今自动化码头存在的作业效率和稳定性不够理想的状况，就大幅提高自动化码头作业系统的效率、工作可靠性和营运经济性的技术路线，介绍国内自主研发的全轨道式新型集装箱自动化码头的装卸工艺方案。
探讨了适用于集装箱自动化码头应用的相关技术，包括AGV的定位导航、车载控制、管理以及通信系统等。
探讨的工作将为自主研究AGV及其管理控制软件提供帮助。
关键词:
集装箱码头;装卸工艺系统;AGV;超级电容
ABSTRACT
ContainerTerminalHandlingTechnologyreferstothedepartureandunloadingcontainersfrominboundtotheshipmentfromtheremovalprocessusedintheprocess,andmaterialhandlingmachinerytypesandtheirinteractionwiththeoperatingmode.TomeettheneedsofrapidgrowthincontainerthroughputofLargeContainerShipsandthetrendtofurtherreducethevesselberthingtime,reducetheterminal,theownerandtheownerofthesingle-boxcosts,domesticandforeignportsinhandlingvesselsoperatingsystem,theleveloftransportoperatingsystemandstackFieldoperatingsystemhasaccumulatedrichexperience.Butastheautomatedterminal,thethreesystemsareinterrelated,eachaffectingtheoperationofallotherpartsofthenormalworkofasingleparttoimprovetheefficiencyoftheworkefficiencyoftheterminaleffectisnotsignificant.Therefore,theprogramproposedinthecontainerhandlingtrolleyloadingandunloadingcontainersonadoubleintheleveloftransportationusethesmartcartoreplacethecontainertrucks,shippingcontainers,intheyardworkingontheoptimizationofmanagementmethodsusedtoautomaticallydiverttotheefficiencyofthethreepartsincreasehasstimulatedthefullrealizationofterminalautomation.Atthesametime,theprogramproposedforthecranecontrolsystembasedonsuper-capacitorcannotonlyreducewasteemissions,butalsobeabletostorecontainersgeneratedintheprocessofdecentralizationofpotentialenergyforthecraneusedwhenliftingheavyobjects,andfurtherautomatedterminalenergyefficient.
Thedesignofautomaticcontainerterminalintheintelligentreadingoftheliteratureandtotheportcontaineryardbasedonresearchcarriedoutplanninganddesigningautomatedterminal,containerterminallogisticsautomationsystemwasplanning.Incomparisonwithconventionalterminalsbasedontheanalysis,anewcontainerhandlingtechnologyprograms,thesystembythequaycrane,automaticguidedvehiclesandautomaticheapDuocranecompositionandlayoutplanoftheterminalthatthesystemcharacteristicsandprocesses,analyzestheprincipleofautomaticterminalAGVdispatchingandschedulingrules,oftheterminalandvehicletrafficconflictresolution,designedtheAGVcontrollogic,automatedcontainerterminalonthedesignprinciplesandevaluationstandardsforin-depthanalysisanddiscussion.
Thedesignofthedevelopmentofforeigncontainerterminalautomationandmaintechnicalfeaturesoftheexistingterminalautomationfortoday'soperationalefficiencyandstabilityoflessthanidealconditions,thesubstantialincreaseintheefficiencyofautomatedterminaloperatingsystem,operationalreliabilityandoperatingeconomyoftechnicalline,introducingthewholetrackthedomesticself-developednewtypeContain
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