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      港口倉儲物流物聯網實訓平臺

      一、系統簡介
          LGWL-WL02型 倉儲物流物聯網實訓系統以倉儲管理和物流運輸為背景,以貨物出入港口以及倉儲的流程為核心,以港口及倉儲貨物的智能化裝卸與交通運輸為研究內容,構建的一套類似真實的現代化港口倉儲物流實訓系統,主要模擬周轉于倉庫與港口碼頭之間的貨物裝卸、運輸、盤點的流程。

      圖片供參考,以實物為準

          LGWL-WL02型 倉儲物流物聯網實訓系統由智能倉儲物流網關、集裝箱絎車裝卸貨子系統,智能車輛運輸子系統、立體倉儲管理子系統、機器臂裝卸貨子系統、港口智能車輛出入ETC收費子系統幾大系統組成。以下是各個子系統的協作流程:
      1、貨物經過RFID標簽綁定等初始化工作完成后,放置于港口碼頭區的集裝箱區。
      2、當有運貨調度至倉庫指令在智能倉儲物流網關上下達之后,智能車輛進入港口,智能道閘識別車輛后會自動打開,并實時語音播報到達站目的地的信息。當智能車輛準確停放在裝卸貨指定地點時,可手動選擇要裝入車輛貨物的位置,然后系統通過集裝箱桁車裝卸貨系統自動進行裝卸貨過程。
      3、當智能車倆離開港口,智能港口出口道閘自動打開,并顯示在此港口停留的所花的費用,在點陣上實時的顯示出價格。經過幾個指定的站點,車輛攜帶貨物到達倉庫入口,通過立體倉儲管理子系統應用RFID讀卡技術對貨物進行入庫操作、此系統能夠自動分配庫位,并驅動堆垛機完成貨物上架操作,完成倉儲入庫流程。
      4、當有倉庫貨物運至港口指令在智能倉儲物流網關上下達之后,智能車輛駛入倉庫區停在出庫位置。立體倉儲管理驅動堆垛機將指定的貨物下架,并自動裝卸至智能能車輛上。完成倉儲出庫流程。
      5、智能車輛離開倉庫,到達港口卸貨區,由機器臂裝卸貨子系統完成卸貨任務,并將貨物放入指定位置。
      6、立體倉儲管理子系統中包含RFID自動盤點功能。
      以上一個裝卸貨流程完畢后,智能車輛將進入執行下一次裝卸貨任務。

      二、系統構成
          倉儲物流交通實訓系統覆蓋物聯網的傳感層、網絡鏈路層、網關、以及應用層。智能網關是整個系統的核心,是連接傳感層與應用層的橋梁。系統拓撲如圖所示。

      三、系統功能
      1、集裝箱桁車裝卸貨系統
          智能桁車裝卸貨系統,是港口物流系統的重要組成部分,主要由多自由度全方位電機構成,采用單片機控制運動軌跡。當小車到達裝卸貨指定地點時,通過無線向倉儲物流貨網關管理平臺發出命令,倉儲物流貨網關管理平臺接收到后,通過無線通信向桁車控制器發送裝卸貨指令,桁車控制器接收到命令后,就按照指定的取貨位置,操作X/Y/Z軸電機運動,從而實現貨物的自動裝卸。貨物裝卸完成后,運輸車自動離開。
          該桁車結構合理、剛性好,運行平穩、噪聲小,全自動程控運行,能夠穩定可靠地實現港口貨物的全方位抓取與放置。

      2、智能車輛運輸系統
        智能小車需要實現循跡、自動駕駛、無線通訊、避障、車輛運動控制、路況信息采集等功能。目前小車搭載的系統包括:電機控制系統,循跡系統,Zigbee通訊系統,WIFI無線通訊系統, RFID系統等。
      3、倉儲環節—立體倉儲管理
        智能車將物品運送到倉儲中心。倉儲中心采用2*6立體庫位,通過堆垛機進行存取。系統通過倉儲物流貨網關管理平臺獲取庫位信息,控制堆垛機將車輛上的物品運送到立體倉儲中,或將庫位的物品運送到運輸車輛上。堆垛機具有x、y、z三軸直線運動控制行程,能實現物品自動存放、自動取回以及自動搬運的功能。使用工業超高頻讀卡器實現物品的出入庫管理。
      (1)立體倉儲管理 - 出入庫及上下架管理
        入庫系統主要實現貨物入庫的智能化管理。首先為每個待入庫貨物粘貼超高頻電子標簽,給每個貨物一個標識。由立庫管理系統為該貨物分配一個庫位。
        入庫區安裝有RFID數據信息采集器、堆垛機、立體倉庫貨架等設備。系統利用RFID設備的識別技術將入庫貨物接入倉儲物流貨網關運行的管理系統中。貨物運輸車輛運送貨物到達倉庫入庫口,由堆垛機機器臂搬運貨物至立體倉庫內完成上架和入庫工作。
        出庫時,首先在智能倉儲物流網關上選擇出貨庫位,然后系統將控制模擬堆垛機移動到相應庫位的上方;然后系統控制庫位滑臺控制器,驅動絲杠旋轉,移出滑臺和庫位;然后控制模擬堆垛機沿豎直方向向下運行達到貨物處,抓取貨物。庫位退回到原處。最后堆垛機移出貨物,搬運到運貨車輛上,完成下架和出庫工作。
      (2)立體倉儲管理 倉儲貨物動態盤點系統
        智能顯示系統作為倉儲貨物統計的一個重要環節,通過RFID技術,將統計當前倉儲總貨物數量,當堆垛機控制器將貨物提放到小車上離開倉儲,立體倉儲管理將自動將貨物的數量減少一個。
      4、機器臂裝卸貨子系統
        對于從倉儲到港口的貨物,可采用機器臂控制系統裝卸貨。六自由度機械臂的臂部由大臂、小臂組成,一般具有兩個自由度,即伸縮、回轉、俯仰或升降,采用單片機控制運動軌跡。當小車到達裝卸貨指定地點時,通過無線向倉儲物流貨網關管理平臺發出命令,倉儲物流貨網關管理平臺接收到后,通過無線通信向機器臂控制器發送裝卸貨指令,控制器接收到命令后,就按照指定的取貨位置,操作機器臂經過回轉、伸縮、升降、俯仰等幾組動作組合,實現貨物的自動裝卸。貨物裝卸完成后,運輸車自動離開。
      5、港口智能車輛出入ETC收費管理系統
        出入港口道閘識別開啟系統( 又稱智能車輛識別),利用車輛自動識別(Automatic Vehicle Identification簡稱AVI)技術、網絡技術完成車輛與監控中心之間的無線數據通訊,實現智能開啟道閘系統。使用該系統,車主只要在車窗上安裝感應卡并錄入信息,通過出入口時便不用人工開啟道閘,也無須停車,將自動識別車主身份從而開啟道閘。
        智能道閘系統實用化比較多的一個系統,由于其無人化操作的優越性以及成本方面帶來的優勢,在模擬智能交通過程中一定要加入這個模塊。同時當小車離開港口時,車輛離開信息將在LED點陣屏上顯示出來。

      四、主要軟件系統
      1、倉儲物流貨網關管理軟件
        倉儲物流貨網關管理軟件通過網關與各個設備和子系統進行信息交互;以RFID設備作為倉儲物流核心技術,智能車倆作為各個環節的紐帶,應用絎車、機械臂、堆垛機模擬自動化裝卸,使用立體倉庫實現物品倉儲管理,結合有線網絡、ZigBee傳感器網絡、嵌入式技術、Android開發等關鍵技術,在整個環節中處于有效監控中,實現各個子系統的信息讀取、傳輸與控制。同時管理數據庫信息的查詢與上傳,可及時顯示當前數據庫中的內容,上傳至云主機中去實時的跟新。
      2、倉儲貨物出入庫系統
        智能顯示系統作為港口貨物統計的一個重要環節,通過RFID技術,將統計當前倉儲總貨物數量,當控制器將港口貨物提放到小車上離開港口,信息機將自動將港口貨物的數量減少一個;
        當貨物被運送至卸貨區域時,小車信息機顯示并提示貨物安全運送至目的地,如果貨物長時間未送至卸貨區域時,將顯示提示信息。
      3、立體倉庫管理系統
        立體倉庫管理軟件運行在整個系統的中央控制器上,軟件采用android系統開發,內嵌Sqlite數據庫,采用android庫編寫的人機交互界面,主要包括貨物自動識別、出入庫管理、倉庫貨物自動盤點等。

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