专利名称：轮胎吊作业追踪式集装箱堆场生产照明控制系统的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种集装箱堆场生产照明控制系统的管理方法，涉及计算机应用技术领域。
背景技术：
美国IEEE专家组在2003年学术年会上向社会提出“计算、通讯和控制(Computing，Communication，Control Technology，CCCT)是一个充满机遇的领域，在交通运输系统、通讯网络系统、供电系统、制造、服务类行业具有很强的项目需求。...CCCT技术在大规模复杂系统的应用将是一个构建智能化社会的重要实践方法”(Richard M.Murray，Future Directions in Control in anInformation-Rich World，Control Systems Magazine，2003/3)。我国自动化学会官方网站也转载了该项报告的中文版内容。我国一些高校在自动化学会的推动下，逐渐把有关计算机的上位数据处理和低端的可编程逻辑控制器(PLC)的总线连接的计算机应用研究转移到基于网路环境下的计算机系统的技术集成研究。
本发明人近年来在国际会议和国内重点刊物所发表的文献，集中表现了有关计算、通讯和控制技术(CCCT)在港口物流，特别是在集装箱码头生产管理领域的应用实践。《仲伟伫，2S(GPS+GIS)技术在集装箱港口物流中的应用。第一届国际综合物流学术大会，新加坡南洋理工大学，p(277-284)2001/8》，《仲伟伫，集装箱港口物流信息系统模型的研究，第一届国际港口物流与战略发展学术大会，中国大连海事大学，p(730-736)2004/9》，《仲伟伫，3C技术与集装箱港口物流，第一届国际港口物流与战略发展学术大会，中国大连海事大学，p(702-707)2004/9》，《仲伟伫，3C技术在集装箱码头生产中的应用，中国港湾建设，(277-284)2005/10》，《仲伟伫，集装箱码头生产物流控制系统的设计与实现，武汉理工大学学报(交通科学与工程版)，p(519-521)2006/3》，《仲伟伫，CCCT技术与集装箱码头生产DPS系统的整合研究，武汉理工大学学报(交通科学与工程版)，待发表》。上述文献为本发明，轮胎吊作业追踪式集装箱堆场生产照明控制系统，解决方案提供了技术支持。对本发明技术背景具有支持意义的，描述港口技术领域应用GPS定位的专利文献还有《用于轮胎式龙门集装箱起重机的卫星定位系统移动站，上海振华港口机械股份有限公司，发明专利号01142631.4，2003/6》，《位置功能控制器，天津港集装箱码头有限公司，实用新型专利号ZL 200520025382.X，2006/5》。
集装箱堆场生产照明有别于城市的建筑装饰照明、路灯照明、车站照明，其不同之处是它具有生产用途、灯塔、成组、高杆和灯具为高压钠灯等特征。这类照明局限于集装箱码头堆场和内陆集装箱物流中心堆场等露天环境。国际标准化组织及国际照明协会对这类光照环境的照明亮度规定是在201us/m2以上。可见港口企业每年用于堆场生产照明的电力成本相当可观。自上个世纪80年代至今，我国大多数港口的集装箱码头、堆场、货场还都是采取光控、时控加手控的方法管理堆场照明。少数几个港口近年来开始尝试在堆场照明中应用计算机技术进行管理和控制。例如上海港外高桥码头二期工程(梅新润，自动控制技术在港口照明系统中的应用，港口科技动态，2001)，大连港大窑湾码头工程(丁晓晨，码头、堆场照明PLC集中控制方式探讨，中国工控信息网，2001，)，均采用计算机作上位机管理、可编程逻辑控制器(PLC)作灯具照明控制和有线电缆实现数据通讯。也有国内照明技术公司提出堆场照明控制系统延用城市路灯照明控制方法，建议使用无线网的移动通讯GSM或GPRS技术方案。我国目前在集装箱堆场生产照明控制系统存在的明显问题是 .在系统管理平台上存在缺陷。目前国内少数先进的集装箱码头生产照明系统仅仅是一个与堆场工艺独立的计算机照明管理系统，而不是具有与堆场生产工艺随动特征，即对轮胎吊作业位置及状态进行实时追踪的管理控制一体化系统。现有堆场照明控制系统的节电效果较差。
.在系统的网络通讯平台上存在缺陷。有线网存在传输距离短、铺设和维护成本较高。无线网的移动通讯GSM或GPRS技术存在打包传输时出错率高、数据传输可靠性较差。
研究证明服务于全自动集装箱生产工艺的智能化堆场生产照明管理控制系统是集装箱堆场生产照明控制系统的发展趋势。早期的集装箱堆场照明控制系统应用光控、时控加手控的方法进行堆场照明控制，实现了堆场照明的时间管理。现有少数先进的码头企业应用计算机技术进行堆场照明控制，实现了堆场照明在时间管理基础上的区域管理。本发明应用计算、通讯和控制技术(CCCT)进行堆场照明控制，实现了堆场照明在时间管理、区域管理基础上的，与企业资源计划(ERP)系统的生产物流实时随动的、管理控制一体化的堆场生产照明管理。
发明内容
本发明的目的是提供一种集装箱堆场生产照明控制的管理方法，解决集装箱堆场生产照明给港口企业或内陆物流中心企业带来的耗电成本居高不下难题。本发明有助于集装箱堆场工艺的实现自动化生产过程，实现企业资源计划(ERP)系统的管理控制一体化进程。
本项发明的技术特征是由一台计算机生产照明控制服务器，两组无线监控网络和有关逻辑软件构成轮胎吊作业追踪式集装箱堆场生产照明控制系统。系统结构见示意附图1。
其中一组无线监控网络是具有GPS信号处理功能的计算机移动终端站(1)组成的轮胎吊移动无线追踪网络(2)。其功能是将计算机移动终端站(1)采集的每台轮胎吊的作业状态和作业位置以及设备识别等信息传送给生产照明控制服务器(5)。
另一组无线监控网络是具有数据采集、逻辑控制和无线通讯功能的灯塔照明监控器(3)组成的灯塔固定无线控制网络(4)。其功能是将灯塔照明监控器(3)采集的每个灯塔的供电信息和每个灯具的状态信息传送给生产照明控制服务器(5)。
服务器(5)运行软件(6)对接收到的信息进行逻辑处理并获得数据结果；然后将数据结果转译成控制指令回传到每个灯塔照明控制器(3)，来实现整个集装箱堆场的生产照明控制系统的追踪式管理。系统处理逻辑见附图2。
软件(6)具有堆场识别与灯塔识别适配管理功能，具有灯塔灯具照明开关的单控、组控作业管理功能，具有灯塔灯具的巡检、报警、寿命、日志常规管理功能。
附图1。生产照明控制系统结构示意图。计算机移动终端站(1)，轮胎吊移动无线追踪网络(2)，灯塔照明监控器(3)，灯塔固定无线控制网络(4)，生产照明控制服务器(5)。
具体实施例方式计算机移动终端站(1)。堆场每一台轮胎吊上都配置一台美国得逻辑(PSION TEKLOGIX)公司生产，适用于野外作业工业用TEK8570(Vehicle-MountComputer)车载计算机，该计算机通过UBS接口连接GPS接收器输出端。GPS接收器选择加拿大诺瓦泰(NovAtel)公司产品RT-2 GPS接收机，其数据采集格式为标准时间、经度、纬度、移动速度和趋向。TEK8570(PSION TEKLOGIX)车载计算机和RT-2(NovAtel)GPS接收机构成计算机移动终端站(1)。
轮胎吊移动无线追踪网络(2)。该选择美国得逻辑(PSION TEKLOGIX)公司的无线网络通讯产品，Network Controller 9450网络控制器和WirelessGateway 9150无线网关。数据传输遵循标准协议IEEE802.11b，网络通讯模式工作于2.4GHz频点。在满足该网络通讯冗余量大于2倍的同时，为数据传输的稳定性和可靠性，做了系统的双热备份处理。
堆场灯塔生产照明监控器(3)。作为堆场生产照明控制系统的低端设备，堆场灯塔生产照明监控器(3)采用台湾弘格公司I-7060D模块实现灯塔照明控制系统的作业控制。每个模块监控四个灯具，每个灯塔可按灯具的数量配置I-7060D模块的数量。模块的每个输入端检测与某个灯具相对应的电流传感器给出的灯具照明/故障状态信号。模块的每个输出端输出与某个灯具相对应的可控硅无触点继电器的灯具照明开关控制信号。模块(Y)DATA+和(G)DATA-实现工业RS-485网络的信号传输功能。模块采用直流24伏电源支持。其他I-7060D详细参数请见产品说明书。
灯塔固定无线控制网络(4)。每个灯塔按灯具数量的四分之一配置I-7060D模块个数，依据工业网RS-485网络模式并接。每个灯塔配置无线通讯模块，弘格公司生产的SST-2400模块作为无线通讯端口。通讯频率采用2426.112MHz至2458.368MHz中的八个信道的任何一个均可，通讯模式为全双工方式。堆场生产照明控制系统服务器的com1端口连接I-7520模块的RS-232口。I-7520模块将RS-232信号转换为工业网RS-485信号。主机SST-2400模块作为主服务器的无线端口与各灯塔的堆场灯塔生产照明监控器(3)的SST-2400端口进行连接。采用独立直流电源24伏，全向有效传输半径为5000米。
生产照明控制服务器(5)。
逻辑处理软件(6)。集装箱堆场生产照明控制系统的软件部分划分为控制和管理两个功能单元。它们既独立实施着各自的功能目标，又相互支持并与硬件系统相整合成为一个管理控制一体化的完整系统。控制单元包含对计算机移动终端站(1)、轮胎吊移动无线追踪网络(2)、堆场灯塔生产照明监控器(3)和灯塔固定无线控制网络(4)的巡监与报警功能。控制单元更重要的功能是借助灯塔固定无线控制网络(4)平台对堆场灯塔生产照明监控器(3)的照明开关实施控制。控制手段分为自控、手控；单控、群控；时控、域控以及它们的逻辑组合控制。管理单元包含对计算机移动终端站(1)、堆场灯塔生产照明监控器(3)的增、删、查、改和对每个灯具的增、删、查、改等基本管理功能。管理单元还包括对生产照明计划、生产照明日志、灯具寿命记录和作业值班人员的管理功能。
权利要求
1.一种集装箱堆场生产照明控制的管理方法，其特征是由一组安装在轮胎吊上的计算机移动终端站(1)组成的轮胎吊移动无线追踪网络(2)，一组安装在堆场灯塔上的生产照明监控器(3)组成的固定无线控制网络(4)，一台生产照明控制服务器(5)和有关逻辑处理软件(6)构成。
2.根据权利要求1所述的计算机移动终端站(1)，其特征是其UBS接口连接GPS接收器，记录轮胎吊的实时作业位置，并将轮胎吊的设备识别、作业状态和作业位置信息，通过轮胎吊移动无线追踪网络(2)传送给堆场生产照明控制服务器(5)。
3.根据权利要求1所述的生产照明监控器(3)，其特征是对灯塔每个灯具的设备识别、作业状态、电压和电流状态等信息进行采集，通过固定无线控制网络(4)传送给生产照明控制服务器(5)，并通过固定无线控制网络(4)获得服务器发出的指令，控制灯塔每个灯具的开关状态。
4.根据权利要求1所述的逻辑处理软件(6)，其特征是具有堆场识别与灯塔识别适配管理功能，具有灯塔灯具照明开关的单控、组控作业管理功能，具有灯塔灯具的巡检、报警、寿命、日志常规管理功能。
全文摘要
本发明公开了一种集装箱堆场生产照明控制的管理方法，涉及计算机应用技术领域。其特征是由一台生产照明控制服务器，两组无线监控网络和有关逻辑软件构成。一组是具有GPS信号处理功能的计算机移动终端站组成的轮胎吊移动无线追踪网络将每台轮胎吊的作业状态和作业位置信息传送给生产照明控制服务器；另一组是具有数据采集、逻辑控制和无线通讯功能的灯塔照明监控器组成的固定无线控制网络将每个灯塔的每个灯具的状态信息传送给生产照明控制服务器；服务器运行相关软件对接收到的信息进行逻辑处理并获得数据结果；然后将数据结果转译成控制指令传送到每个灯塔照明控制器，来实现整个集装箱堆场的生产照明控制系统的追踪式管理。
文档编号G05B19/418GK1925708SQ20061001557
公开日2007年3月7日 申请日期2006年9月4日 优先权日2006年9月4日
发明者仲伟佇 申请人:仲伟佇