自动化码头船舶进出港口的智能管理系统

摘要

自动化码头船舶进出港口的智能管理系统，属于自动化码头领域，解决对当前船舶进出码头的问题，包括：GPS/北斗定位系统模块、互联网模块、智能管理中心模块、港口终端模块、货轮终端模块、自动化拖船终端模块；效果是引入自动化拖船，经过此系统协调码头各作业单位，提升码头作业效率。

说明书

技术领域

本发明属于自动化码头领域，尤其涉及一种自动化码头船舶进出港口的智能管理系统。

背景技术

近年来，随着我国全球贸易总额上升，港口物流对我国经济的影响巨大，集装箱吞吐量全球排名前十的港口有7个属于中国，由此可见我国港口的繁忙程度，随着计算机技术、物联网技术、自动化技术的不断发展，我国已经有开始了一些自动化码头的试运行或者运行。自动化港口的实现能够大大的提高港口的运行效率，进一步节约港口运行成本，极大的促进了环保绿色港口建设的进程。

本发明针对当前船舶进出码头的问题提出此智能信息管理系统，由于我国港口贸易繁荣，遍布在我国海岸线上的1800多个万吨级以上的泊位，有六分之一的可以停靠10万吨级以上泊位，在每个码头的锚地等待引航员的货轮要经过漫长的等待才能有拖船的带拖，经过拖船复杂低速的带拖货轮才能在泊位停泊。这期间作业程序复杂，且作业的效率低下，在此提出本发明，引入如港口AGV那样的自动化拖船，能够在物联网以及在GPS/北斗定位系统的精确定位下自动的牵引货轮停泊，在此系统的统一调度下优化岸桥、AGV作业，进一步提升码头的作业效率。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种自动化码头船舶进出港口的智能管理系统，包括：GPS/北斗定位系统模块、互联网模块、智能管理中心模块、港口终端模块、货轮终端模块、自动化拖船终端模块；

所述的GPS/北斗定位系统模块，用于获取港口AGV、集装箱等港口设备、拖船和货轮的实时位置，为货轮港口AGV的运行作业与货轮等的航行进行导航，并且应用于货船在泊位的停泊；

所述的互联网模块，由互联网获取天气自然信息，包括海面风速、水温、潮汐情况、天气信息，并将所述天气和自然信息传输至智能信息管理中心；

所述的智能信息管理中心模块，用于归纳处理进口船舶信息、地理位置信息、天气自然信息、拖船信息、泊位信息、岸桥设备信息、港口AGV设备信息，根据所述信息，为将要到达锚地海域的货轮计算航线、速度与等待时间，根据所述信息获得船舶的停泊信息、装卸指令信息和运输指令信息，并将信息发射到港船舶、岸桥和港口AGV，使其进入作业状态或者进行待命准备，根据所述信息控制引导拖船牵引货轮离港；

所述的港口终端模块，港口终端包括岸桥、港口AGV、泊位防撞胶柱设备，设备安装有物联网芯片，收集传输岸桥信息、AGV设备信息、泊位信息，并发送到智能信息管理中心，实现物物之间的信息共享；

所述的货轮终端模块，安装有轮船操作系统、物联网芯片，用于实现信息的采集、处理和传递，能够实现与智能信息管理中心之间的信息传递，能够实现与拖船之间的信息传递，能够实现与防撞胶柱之间的信息传递，安装有GPS/北斗定位系统，当货轮在泊位停泊时对其进行定位；

所述的自动化拖船终端模块，包括智能操作系统、GPS/北斗定位系统、物联网芯片设备，收集海面的相关信息，并且能够将货轮的编号、长度×宽度、吃水线、船舶积载图、船舶偏好等信息发送至智能信息管理中心，接收港口智能信息管理中心发出的指令，牵引货轮在泊位停泊或者牵引货轮驶离泊位。

进一步的，拖船信息包括拖船牵引货轮停泊信息和拖船牵引货轮离港信息，信息智能管理中心从互联网获取港口附近海域的自然、天气情况，所述的港口终端模块的泊位信息包括泊位布局形式、岸线总长度、泊位编号、泊位装卸效率、船只时间调度情况、泊位前沿设计水深、泊位靠泊能力和泊位靠波长度，岸桥信息包括岸桥数量、岸桥作业类型、岸桥最早可利用的时间、岸桥的作业效率、岸桥编号，港口AGV信息包括AGV装箱、卸箱时间和平均速度、AGV充电的时间、AGV编号等信息，进口船舶信息包括船舶的编号、船舶的程度和宽度、吃水线、预计到达锚地的距离、到达锚地时间，到达港池时间、船舶偏好停靠位置、船舶积载图、待装待卸集装箱量、集装箱装卸时间、安全距离、最大最小岸桥数量。

有益效果：引入自动化拖船，经过此系统协调码头各作业单位，提升码头作业效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的自动化码头智能信息管理系统的工作流程图。

具体实施方式

本发明具体实施方式以进口船舶为例进行说明。

实施例1:一种自动化码头船舶进出港口的智能管理系统，包括：GPS/北斗定位系统、互联网模块、智能管理中心模块、港口终端模块、货轮终端模块、自动化拖船终端模块。

所述的GPS/北斗定位系统模块，用于获取港口AGV、集装箱等港口设备、拖船和货轮的实时位置，为货轮港口AGV的运行作业与货轮等的航行进行导航，并且应用于货船在泊位的精确停泊，信息智能管理中心从互联网获取港口附近海域的自然、天气等情况。

所述的互联网模块，智能信息管理中心能够经过互联网获取天气自然信息包括海面风速、水温、潮汐情况等信息，提供准确的天气等信息，避免出现安全事故，提升作业效率。所述的智能信息管理中心模块，归纳处理进口船舶信息、地理位置信息、天气自然信息、拖船信息、泊位信息、岸桥设备信息、港口AGV设备信息等，根据所述信息系统自动为将要到达锚地海域的货轮计算出最佳的航线、速度与等待时间等，根据所述信息采用泊位-岸桥-AGV实时调度模块计算获得船舶的停泊信息、装卸指令信息和运输指令信息，并将信息发射至到港船舶、岸桥和港口AGV，使其进入作业状态或者进行待命准备，根据所述信息控制引导拖船牵引货轮离港。

所述的港口终端模块，本发明港口终端涉及岸桥、港口AGV、泊位防撞胶柱等设备，其设备安装有物联网芯片，其可以收集传输岸桥信息、AGV设备信息、泊位信息发送到智能信息管理中心，且能够实现物物之间的信息共享。

所述的港口终端模块的泊位信息，泊位信息包括泊位布局形式、岸线总长度、泊位编号、泊位装卸效率、船只时间调度情况、泊位前沿设计水深、泊位靠泊能力和泊位靠波长度。

所述的港口终端模块的岸桥信息，岸桥信息包括岸桥数量、岸桥作业类型、岸桥最早可利用的时间、岸桥的作业效率、岸桥编号。

所述的港口终端模块港口AGV信息，港口AGV信息包括AGV装箱、卸箱时间和平均速度、AGV充电的时间、AGV编号等信息。

所述的货轮终端模块，此终端安装有轮船操作系统、物联网芯片，能够实现信息的采集、处理和传递，能够实现与智能信息管理中心之间的信息传递，能够实现与拖船之间的信息传递，能够实现与防撞胶柱之间的信息传递，安装有GPS/北斗定位系统，当货轮在泊位停泊时对其进行精确定位，提高停泊效率减少损失。

所述的货轮终端模块的货轮信息，进口船舶信息包括船舶的编号、船舶的程度和宽度、吃水线、预计到达锚地的距离、到达锚地时间，到达港池时间、船舶偏好停靠位置、船舶积载图、待装待卸集装箱量、集装箱装卸时间、安全距离、最大最小岸桥数量。

所述的自动化拖船终端模块，拖船按有智能操作系统、GPS/北斗定位系统、物联网芯片等相关设备，能够接收港口智能信息管理中心发出的指令，精确高效的牵引货轮在泊位停泊或者牵引货轮驶离泊位。

所述的自动化拖船终端模块，拖船信息包括拖船牵引货轮停泊信息和拖船牵引货轮离港信息。

一种自动化码头船舶进出港口的智能管理方法，包括如下步骤：

1.当货轮靠近锚地海域时，货轮终端把收集的外界环境的信息以及货轮的自身信息，如货轮编号、长度×宽度、吃水线、船舶积载图、待装集装箱数量、待卸集装箱数量、装卸时间、船舶偏好等信息，发送至智能信息管理中心的货轮终端信息模块。

2.港口终端信息模块，根据所收集的港口各设备反馈的信息，如泊位信息、港口AGV信息、岸桥信息等信息，进一步优化港口各设备的作业情况，将作业指令发送给作业设备。

3.拖船终端信息模块，根据所收集的自动化拖船作业信息，以及港池的繁忙程度，对自动化拖船的作业进行规划，并下达作业指令。

4.智能信息管理中心根据GPS/北斗定位系统的精确定位、货轮终端信息模块所收集的货轮自身信息以及货轮所处海面自然现象、港口终端信息模块所收集港口终端信息、拖船终端信息模块所收集的拖船港池信息等进行综合分析判断，为即将到达锚地货轮提供最安全合理的航行信息，这样可以尽可能省去等待引航员的时间，避免偏离航向或者与过往船只相撞等危险；等待自动化拖船的带拖。

5.自动化拖船前往指定海域与货轮汇合，自动化拖船与货轮汇合之后，两者之间建立信息联系，做到信息共享，然后自动化拖船慢慢将货轮拖入泊位进行停泊。

5.货轮停泊之后，货轮终端与港口终端建立信息联系，这样能够更好的规划货轮货物的装卸，港口终端设备如岸桥、港口AGV等设备在自动化码头智能信息管理系统的统一调度对货轮进行装卸作业。

6.货轮货物装卸完成之后，所述自动化拖船自动牵引货轮驶离港池，离开码头。

实施例2：本发明提供一种自动化码头智能信息管理系统，包括：智能信息管理中心、拖船终端、货轮终端、港口终端和GPS/北斗定位系统。

所述的自动化码头的智能信息管理系统的智能信息管理中心，包括GPS/北斗定位系统双定位模块、GPRS/4G/5G通信网络模块、港口终端信息模块、拖船终端信息模块、货轮终端信息模块。

所述的智能信息管理中心所的GPS/北斗定位系统双定位模块，借助该模块可以处理港口运行的各移动设备，如港口AGV、自动拖船、货轮等设备的地理位置信息，为各设备提供精确的定位信息进行导航，可以从各定位卫星获取位置信息，经过此模块加工处理，才能更有利的规划货轮的航行与港口设备的运行，通过从定位卫星获取信息，协助自动化拖船带拖货轮在泊位停泊。

所述的智能信息管理中心的GPRS/4G/5G通信网络模块，为港口设备与智能信息管理中心、智能信息管理中心与货轮、智能信息管理中心与自动化拖船、智能信息管理中心与GPS/北斗定位卫星、港口设备与港口设备、自动化拖船与自动化拖船、货轮与货轮之间的信息交流提供保障。

所述的智能信息管理中心的港口终端信息模块，港口上各作业设备所收集的信息经纬线网络发送至智能信息管理中心，经管理中心分析判定，再对港口端的设备做出进步一步的作业指令。

所述的智能信息管理中心的拖船终端信息模块，接收货轮、港口终端设备、GPS/北斗定位系统端、互联网的信息，综合各方面信息为自动化拖船下达作业指令。

所述的智能信息管理中心的货轮终端信息模块，接收进口货轮信息，并且分析判断之后对货轮的等待与航行下达进一步的指令。

所述的自动化码头的智能信息管理系统的港口终端，港口的设备安装有物联网芯片及相关配套设备，能够实现对港口情况的信息采集，与实现物物之间的信息联系与共享。

所述的自动化码头的智能信息管理系统的拖船终端，自动化拖船安装有物联网芯片以及相关设备，能够采集信息，能够精确定位，能够实现物物之间的信息联系与共享，能够自动收集处理泊位、港池的信息，并根据实际情况自动带拖货轮进入泊位停泊，或者牵引货轮驶离港池。

所述的自动化码头的智能信息管理系统的货轮终端，安装有物联网芯片，能够实现物物之间的信息联系与共享，安装GPS/北斗定位系统，能够精确导航，能够与自动化拖船进行信息的交流，能够收集海面的相关信息，并且能够将货轮的编号、长度×宽度、吃水线、船舶积载图、船舶偏好等信息发送至智能信息管理中心。

一种自动化码头船舶进出港口的智能管理方法，当货轮靠近锚地海域时，货轮终端把收集的外界环境的信息以及货轮的自身信息，发送至智能信息管理中心的货轮终端信息模块，自身信息包括货轮编号、长度×宽度、吃水线、船舶积载图、待装集装箱数量、待卸集装箱数量、装卸时间、船舶偏好等信息；

港口终端信息模块根据所收集的港口各设备反馈的信息，包括泊位信息、港口AGV信息、岸桥信息，将作业指令发送给作业设备；

拖船终端信息模块根据所收集的自动化拖船作业信息，以及港池的繁忙程度，对自动化拖船的作业进行规划，并下达作业指令；

智能信息管理中心根据GPS/北斗定位系统的精确定位、货轮终端信息模块所收集的货轮自身信息以及货轮所处海面自然现象、港口终端信息模块所收集港口终端信息、拖船终端信息模块所收集的拖船港池信息，为即将到达锚地货轮提供航行信息；

自动化拖船前往指定海域与货轮汇合，自动化拖船与货轮汇合之后，两者之间建立信息联系，做到信息共享，然后自动化拖船慢慢将货轮拖入泊位进行停泊；

货轮停泊之后，货轮终端与港口终端建立信息联系，规划货轮货物的装卸，港口终端设备，包括岸桥、港口AGV设备，其在自动化码头智能信息管理系统的统一调度下对货轮进行装卸作业；

货轮货物装卸完成之后，自动化拖船自动牵引货轮驶离港池，离开码头。

最后说明的是，以上实例用于说明本发明，自动化码头智能信息管理系统，而非对其进行限制；尽管参照前述实例对本发明进行了说明，本领域的普通技术人员应该理解：其依然可对其进行修改或对其中部分进行更替；而这些修改和更替并不能使技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。