CN110072204A - 一种基于5g的智慧码头设备通讯系统 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，涉及智慧码头设备通讯技术领域，包括港口设备、设备端虚拟专线网络服务器11、设备端5G网络设备12、设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14、控制端5G网络设备15、控制端网络交换机16、控制终端17。本发明基于5G的智慧码头设备通讯系统，利用5G移动通讯网络，实现智慧码头设备内网与公网之间的移动连接，从而在任何时间、任何地点进行连接，实现一系列远程应用。本发明成本低、可靠性高，建设速度快，检修方便，特别适用于现有码头升级改造。

Description

一种基于5G的智慧码头设备通讯系统
技术领域
本发明涉及智慧码头设备通讯技术领域，更具体地指一种基于5G的智慧码头设备通讯系统。
背景技术
随着物联网和移动互联网的快速发展，3G提升了速度，4G改变了生活，5G则将改变社会。作为新一代移动通信技术的主要方向，5G技术将面向海量机器设备，5G将开启万物互联、深度融合的发展新阶段。5G具有高带宽、低时延的特性，5G移动通信应用于虚拟现实、智能家居、超密集网络、智能交通等场景。
“智慧码头”对通信连接有短时延、大带宽、高可靠性的严苛要求，自动化码头的大型特种作业设备的通讯系统要满足控制信息、多路视频信息等同步、可靠传输。智慧码头业务通信传输的数据有工业控制类、视频监控类、语音通讯类等，不仅容量大、类型多，而且可靠性要求高。码头作业环境复杂多变，对数据通信要求严苛，尤其是工业控制类数据，而视频监控类对数据传输的带宽要求非常大。由于3G-4G技术在传输速率和时延等问题的限制，目前码头设备之间还无法采用3G-4G技术通讯，对于要求较高的工业控制网络，大都采用有线(光纤)的方式传输。
采用光纤的方式传输数据的码头，需要在地面预先敷设通讯光缆，在码头建设初期从控制中心到高压坑之间需要预埋光纤，并通过耦合器、电缆卷盘与起重机等设备相连，不仅造价昂贵，而且一旦中间环节出现问题，容易造成长时间停机，对整个码头作业产生严重影响。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有采用光纤的方式传输数据的码头，存在造价成本高、周期长的问题，本发明提出一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，利用5G移动通讯网络，实现智慧码头设备之间、以及智慧码头内网与公网之间的移动互连，从而在任何时间、任何地点进行连接，实现一系列远程应用。
(二)技术方案
一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，包括港口设备、设备端虚拟专线网络服务器11、设备端5G网络设备12、设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14、控制端5G网络设备15、控制端网络交换机16、控制终端17；
所述港口设备与设备端虚拟专线网络服务器11相连接，设备端虚拟专线网络服务器11与设备端5G网络设备12相连接，设备端5G网络设备12将虚拟专线网络服务器连接至5G公用网络；
所述设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14通过5G网络进行通信；
所述控制终端17通过控制端5G网络交换机16与控制端5G网络设备15相连，控制端5G网络设备15与控制端5G网络基站14相连，控制端5G网络设备15将控制终端17连接至5G共用网络。
根据本发明的一实施例，所述港口设备包括港口设备1、港口设备2、...、港口设备n，港口设备之间通过有线或无线网络进行连接。
根据本发明的一实施例，所述港口设备包括港口起重机或专用设备。
根据本发明的一实施例，所述专用设备包括岸桥、场桥、散货机械、跨运车、自动导引运输车(AGV)、堆场设备(如门襟系统等)。
根据本发明的一实施例，所述设备端虚拟专线网络服务器11为在公用网络上建立专用网络，进行加密通讯，通过对数据包的加密和目标地址转换实现远程访问。
根据本发明的一实施例，所述控制终端17采用远程控制台、远程港口设备管理系统或远程调试系统。
(三)有益效果
采用了本发明的上述基于5G的智慧码头设备通讯系统，利用5G移动通讯网络，实现智慧码头设备之间、以及智慧码头内网与公网之间的移动连接，从而在任何时间、任何地点进行连接，实现一系列远程应用；本发明成本低、建设速度快，检修方便，特别适用于现有码头升级改造。
附图说明
在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1是本发明原理框图；
图2是本发明实施例原理框图。
附图标记说明：
101、港口设备1；102、港口设备2；10n、港口设备n；11、设备端虚拟专线网络服务器；12、设备端5G网络设备；13、设备端5G网络基站；14、控制端5G网络基站；15、控制端5G网络设备；16、控制端网络交换机；17、控制终端。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，包括港口设备、设备端虚拟专线网络服务器11、设备端5G网络设备12、设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14、控制端5G网络设备15、控制端网络交换机16、控制终端17。
港口设备包括港口设备1(101)、港口设备2(102)、...、港口设备n(10n)，港口设备之间通过有线或无线网络进行连接，港口设备包括港口起重机或专用设备，专用设备包括岸桥、场桥、散货机械、跨运车、自动导引运输车(AGV)。
港口设备与设备端虚拟专线网络服务器11相连接，设备端虚拟专线网络服务器11为在公用网络上建立专用网络，进行加密通讯，通过对数据包的加密和目标地址转换实现远程访问。
设备端虚拟专线网络服务器11与设备端5G网络设备12相连接，设备端5G网络设备12的功能是将虚拟专线网络服务器连接至5G公用网络。
设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14通过5G网络进行通信。
控制终端17通过控制端5G网络交换机16与控制端5G网络设备15相连，控制端5G网络设备15与控制端5G网络基站14相连。控制端5G网络设备15的功能是使控制终端17连接至5G共用网络。控制终端17根据港口码头的实际应用，可以采用远程控制台、远程港口设备管理系统或远程调试系统。控制端网络交换机16在控制终端通讯系统中完成信息交换功能。
实施例1：
一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，包括港口设备1(港口起重机)、设备端虚拟专线网络服务器11、设备端5G网络设备12、设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14、控制端5G网络设备15、控制端网络交换机16、控制终端17。
港口起重机与设备端虚拟专线网络服务器11相连接，设备端虚拟专线网络服务器11与设备端5G网络设备12相连接，设备端5G网络设备12将虚拟专线网络服务器连接至5G公用网络；设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14通过5G网络进行通信；控制终端17通过控制端5G网络交换机16与控制端5G网络设备15相连，控制端5G网络设备15与控制端5G网络基站14相连，控制端5G网络设备15将控制终端17连接至5G共用网络。
实施例2：
一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，包括港口设备2(岸桥)、设备端虚拟专线网络服务器11、设备端5G网络设备12、设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14、控制端5G网络设备15、控制端网络交换机16、控制终端17。
岸桥与设备端虚拟专线网络服务器11相连接，设备端虚拟专线网络服务器11与设备端5G网络设备12相连接，设备端5G网络设备12将虚拟专线网络服务器连接至5G公用网络；设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14通过5G网络进行通信；控制终端17通过控制端5G网络交换机16与控制端5G网络设备15相连，控制端5G网络设备15与控制端5G网络基站14相连，控制端5G网络设备15将控制终端17连接至5G共用网络。
实施例3：
一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，包括港口设备3(场桥)、设备端虚拟专线网络服务器11、设备端5G网络设备12、设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14、控制端5G网络设备15、控制端网络交换机16、控制终端17。
场桥与设备端虚拟专线网络服务器11相连接，设备端虚拟专线网络服务器11与设备端5G网络设备12相连接，设备端5G网络设备12将虚拟专线网络服务器连接至5G公用网络；设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14通过5G网络进行通信；控制终端17通过控制端5G网络交换机16与控制端5G网络设备15相连，控制端5G网络设备15与控制端5G网络基站14相连，控制端5G网络设备15将控制终端17连接至5G共用网络。
实施例4：
一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，包括港口设备4(跨运车)、设备端虚拟专线网络服务器11、设备端5G网络设备12、设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14、控制端5G网络设备15、控制端网络交换机16、控制终端17。
跨运车与设备端虚拟专线网络服务器11相连接，设备端虚拟专线网络服务器11与设备端5G网络设备12相连接，设备端5G网络设备12将虚拟专线网络服务器连接至5G公用网络；设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14通过5G网络进行通信；控制终端17通过控制端5G网络交换机16与控制端5G网络设备15相连，控制端5G网络设备15与控制端5G网络基站14相连，控制端5G网络设备15将控制终端17连接至5G共用网络。
实施例5：
一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，包括港口设备5(自动导引运输车AGV)、设备端虚拟专线网络服务器11、设备端5G网络设备12、设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14、控制端5G网络设备15、控制端网络交换机16、控制终端17。
自动导引运输车(AGV)与设备端虚拟专线网络服务器11相连接，设备端虚拟专线网络服务器11与设备端5G网络设备12相连接，设备端5G网络设备12将虚拟专线网络服务器连接至5G公用网络；设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14通过5G网络进行通信；控制终端17通过控制端5G网络交换机16与控制端5G网络设备15相连，控制端5G网络设备15与控制端5G网络基站14相连，控制端5G网络设备15将控制终端17连接至5G共用网络。
实施例6：
一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，包括港口设备6(堆场设备)、设备端虚拟专线网络服务器11、设备端5G网络设备12、设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14、控制端5G网络设备15、控制端网络交换机16、控制终端17。
堆场设备与设备端虚拟专线网络服务器11相连接，设备端虚拟专线网络服务器11与设备端5G网络设备12相连接，设备端5G网络设备12将虚拟专线网络服务器连接至5G公用网络；设备端5G网络基站13、控制端5G网络基站14通过5G网络进行通信；控制终端17通过控制端5G网络交换机16与控制端5G网络设备15相连，控制端5G网络设备15与控制端5G网络基站14相连，控制端5G网络设备15将控制终端17连接至5G共用网络。
结合图2，自动导引运输车(AGV)、跨运车、岸桥、场桥、堆场设备等港口设备通过超高可靠超低时延通信(uRLLC)接入5G智慧码头设备通讯系统。音视频设备通过增强移动宽带(eMBB)接入5G智慧码头设备通讯系统。数据中心通过超高可靠超低时延通信(uRLLC)接入5G智慧码头设备通讯系统，数据中心与远程操作平台之间进行通信。
综上所述，采用了本发明的技术方案，基于5G的智慧码头设备通讯系统，利用5G移动通讯网络，实现智慧码头设备之间、以及智慧码头内网与公网之间的移动连接，从而在任何时间、任何地点进行连接，实现一系列远程应用；本发明成本低、建设速度快，检修方便，特别适用于现有码头升级改造。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，其特征在于：
包括港口设备、设备端虚拟专线网络服务器(11)、设备端5G网络设备(12)、设备端5G网络基站(13)、控制端5G网络基站(14)、控制端5G网络设备(15)、控制端网络交换机(16)、控制终端(17)；
所述港口设备与设备端虚拟专线网络服务器(11)相连接，设备端虚拟专线网络服务器(11)与设备端5G网络设备(12)相连接，设备端5G网络设备(12)将虚拟专线网络服务器连接至5G公用网络；
所述设备端5G网络基站(13)、控制端5G网络基站(14)通过5G网络进行通信；
所述控制终端(17)通过控制端5G网络交换机(16)与控制端5G网络设备(15)相连，控制端5G网络设备(15)与控制端5G网络基站(14)相连，控制端5G网络设备(15)将控制终端(17)连接至5G共用网络。
2.如权利要求1所述的一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，其特征在于，所述港口设备包括港口设备1、港口设备2、...、港口设备n，港口设备之间通过有线或无线网络进行连接。
3.如权利要求2所述的一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，其特征在于，所述港口设备包括港口起重机或专用设备。
4.如权利要求3所述的一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，其特征在于，所述专用设备包括岸桥、场桥、散货机械、跨运车、自动导引运输车(AGV)、堆场设备。
5.如权利要求1所述的一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，其特征在于，所述设备端虚拟专线网络服务器(11)为在公用网络上建立专用网络，进行加密通讯，通过对数据包的加密和目标地址转换实现远程访问。
6.如权利要求1所述的一种基于5G的智慧码头设备通讯系统，其特征在于，所述控制终端(17)采用远程控制台、远程港口设备管理系统或远程调试系统。
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GR01 Patent grant
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