集装箱码头GPS和RFID定位技术的开发与应用

论文摘要

在全球经济一体化浪潮的驱动下,世界贸易往来逐步增加,集装箱作为一种标准化贸易运输方式得到了迅猛发展。为保证港口服务能够跟上集装箱运输量增长的速度,我国在近几年修建了大量集装箱码头。由于世界金融危机的持续影响,货源严重不足,竞争日益激烈。所以提升集装箱码头作业效率和智能化程度,提高企业服务竞争力成为了当务之急。目前,我国部分码头为提高生产作业效率和码头智能化程度,已经开始着手研究每一个操作环节并应用目前比较先进的技术,取得了积极的成效。作为我国最大的人工港、北方重要贸易港口之一的天津港,正大力实施“科技兴港”、“人才强港”战略。并逐步在全港范围内形成了积极创新、不断开拓的良好氛围。本文是在“科技兴港”战略指引下,以提升集装箱码头目前操作系统的功能为目的,结合集装箱码头实际情况来进行调研、设计、开发、应用,并取得了预期的效果。系统采用了C/S模式,运用PB10.0.VC++,结合Oralce9i为开发工具并以GPS技术为基础,利用RFID实现流动机械设备实时定位,通过定位技术所获得的位置信息对集装箱码头操作系统功能进行了提升。系统开发和应用后实现了装卸船过程中场桥的自动纠偏、控制场桥司机的提/放箱操作,防止提/放箱误操作、作业机械间防碰撞报警和控制、识别双箱指令,控制中间锁确保到位、场桥和拖车指令的自动选取、自动排序、自动确认及位置实时显示等功能,使集装箱码头的生产作业效率显著提升,并减少了人为不确定因素带来的影响,使公司整体的码头装卸服务能力迈上了新的台阶。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 课题背景与意义综述
• 1.1 课题背景
• 1.2 RFID实时定位系统（RTLS）的发展前景及展望
• 1.3 论文研究内容简介及意义
• 1.4 本文组织结构
• 第二章 RFID技术及无线传感网络的概念及特性
• 2.1 RFID技术概念特性
• 2.2 RFID的标准及应用
• 2.3 无线传感器网络的概念及特点
• 2.3.1 无线传感器网络概念及结构
• 2.3.2 无线传感器网络的特点
• 2.3.3 无线传感器网络的应用与研究
• 2.3.4 RFID和无线传感网的结合
• 2.3.5 定位技术在传感网络中的应用研究
• 2.3.6 定位系统中的距离测量
• 2.4 本章小结
• 第三章 系统调研和需求分析
• 3.1 系统前期调研
• 3.1.1 需求调研和收集方法
• 3.1.2 功能需求调研
• 3.1.3 性能需求调研
• 3.1.4 业务流程调研
• 3.2 系统功能及性能需求分析
• 3.2.1 功能及性能需求分析
• 3.2.2 问题总结及解决
• 3.2.3 需求确定
• 3.3 本章小结
• 第四章 系统架构设计
• 4.1 系统架构设计目标
• 4.2 系统架构设计原则
• 4.3 系统架构概述及详细设计
• 4.3.1 系统模块组成及相互关系
• 4.3.2 系统业务流程设计
• 4.3.3 GPS定位系统的架构
• 4.3.4 RFID定位系统的架构
• 4.3.5 两个系统的交互方式
• 4.3.6 模块划分
• 4.3.7 数据库表之间的关系
• 4.4 本章小结
• 第五章 技术实现方法
• 5.1 GPS定位功能实现概述
• 5.2 GPS具体组成与性能指标
• 5.2.1 系统组成
• 5.3 GPS系统工作原理及算法
• 5.3.1 工作原理
• 5.3.2 系统功能实现原理及算法
• 5.4 系统可靠性保障
• 5.5 GPS接口设计
• 5.5.1 CiTOS与PDS软件接口概述
• 5.5.2 软件通讯消息格式
• 5.5.3 界面展示
• 5.6 系统中GPS信息的使用方法
• 5.6.1 实现定位坐标系统一的方法
• 5.6.2 GPS信息传送到集装箱码头系统的方法
• 5.7 RFID系统结构及组成
• 5.8 RFID定位功能的实现方法
• 5.8.1 设备选型
• 5.8.2 RFID的触发器及定位传感器安装
• 5.8.3 基于GPS的rfid定位方法
• 5.8.4 Rfid定位方法
• 5.8.5 通过定位信息实现RFID定位的原理及算法
• 5.9 本章小结
• 第六章 系统测试
• 6.1 测试目的和意义
• 6.2 测试方法及内容
• 6.2.1 白盒、黑盒测试
• 6.2.2 系统、集成测试
• 6.2.3 功能和性能验收测试
• 6.3 最终测试结果
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献