[发明专利]一种Mini自动化码头实验平台

说明书

本发明提供一种Mini自动化码头实验平台，包括实体设备，按照真实自动化集装箱码头1:20至1:50的比例范围建设实体机械与设备模型；智能集装箱码头控制系统，用于实时控制实体设备的工作状态并实时监控实体设备的运行状态；三维仿真模拟系统，用于模拟真实的集装箱作业过程；中央控制室，用于实时监控实体设备的运行状态以及展示三维仿真模拟作业过程；设备调度系统，用于实时完成岸桥、场桥与AGV自动导引车等设备的集装箱任务分配，决定集装箱任务作业的顺序，决策AGV自动导引车在AGV运行区的行走路径，完成所有设备的无冲突调度作业。本发明解决了现有自动化码头实体实验平台规模较小、无法直观展现自动化码头的作业系统工艺与流程的问题。

技术领域

本发明涉及港口自动化码头的建设与管理技术领域，具体而言，尤其涉及一种Mini自动化码头实验平台。

背景技术

全球贸易的蓬勃发展推动着港口经济的不断繁荣，中国港口以其先进的设备、庞大的体量引领港口发展之路。适应人工智能、大数据及移动互联网等新兴信息技术的发展需要，我国开始了自动化码头的建设工作，国内多个自动化集装箱码头先后投产，并有多个港口正在规划建设自动化码头。自动化集装箱码头的建设与运营已成为国内外港航界的热点问题，港口企业与高校均十分重视自动码头的建设。

自动化码头是近年来港口建设的热点，国内相关机构在自动化码头实体实验平台的建设方面规模较小，设备数量少，只能完成少量集装箱作业；控制系统与调度系统简单，多为系统内部自行控制调度，难以人为参与，无法直观展现自动化码头的作业系统工艺与流程。

发明内容

根据上述提出现有自动化码头实体实验平台规模较小、无法直观展现自动化码头的作业系统工艺与流程的技术问题，而提供一种Mini自动化码头实验平台。本发明将真实的自动化码头设备按比例缩放建设实验室平台并设计相应的设备管理系统与调度系统，为学生提供真实的实验环境，为研究提供测试平台。

本发明采用的技术手段如下：

一种Mini自动化码头实验平台，包括：

实体设备，按照真实自动化集装箱码头1:20至1:50的比例范围建设实体机械与设备模型；实体设备包括集装箱船舶、岸桥、AGV自动导引车、岸桥交换区、AGV运行区、堆场海侧交换区、场桥、堆场、堆场陆侧交换区、外集卡运行区和集疏运区；

智能集装箱码头控制系统，用于实时控制实体设备的工作状态并实时监控实体设备的运行状态；

三维仿真模拟系统，将码头作业场景映射到三维仿真模拟系统中，模拟真实的集装箱作业过程；

中央控制室，用于实时监控实体设备的运行状态以及展示三维仿真模拟作业过程；中央控制室包括LED屏幕一和LED屏幕二，智能集装箱码头控制系统包括用于实时监控实体设备工作状态的监控设备，通过监控设备将实体设备的工作状态展现在LED屏幕一中；三维仿真模拟系统模拟的作业过程以三维立体的形式展现在LED屏幕二中；中央控制室还包括电脑工作站，用于控制智能集装箱码头控制系统和三维仿真模拟系统的工作；

设备调度系统，用于实时完成岸桥、场桥与AGV自动导引车等设备的集装箱任务分配，决定集装箱任务作业的顺序，决策AGV自动导引车在AGV运行区的行走路径，完成所有设备的无冲突调度作业。

进一步地，实验平台采用双小车岸桥模型与轨道式场桥模型，实现集装箱操作，完成集装箱吊起、下降、横向移动和横向转动。

进一步地，AGV自动导引车采用无线控制轨迹技术完成岸桥与场桥间的集装箱水平运输。

进一步地，实体设备均采用可连续供电续航的电力驱动；其中，岸桥和场桥通过轨道供电，AGV自动导引车在堆场海侧交换区完成充电。

进一步地，岸桥、场桥和AGV自动引导车均设置有CPU控制器，CPU控制器通过光感信号控制设备的行驶与暂停。