CN112947120B - 一种自动化码头仿真控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化码头仿真控制系统，涉及自动化码头仿真领域，包括码头模拟平台以及若干结构相同的船只模型，所述码头模拟平台上安装有若干结构相同的货物堆放装置，所述码头模拟平台上且位于若干所述货物堆放装置一侧设有货物对接区，所述货物对接区上安装有若干结构相同的第一显示屏，通过码头模拟平台、船只模型、货物对接区、货物外运区以及货物堆放装置模拟码头整体框架，通过第一显示屏显示各个货物堆放装置的位置以及信息，方便后续车辆模拟卸货时，有效准确的找到相应的货物堆放装置区域，通过第二显示屏呈现船只模型的位置，方便后续车辆模拟装货时，有效准确的找到相应的对接位置。

Description

一种自动化码头仿真控制系统

技术领域

本发明涉及自动化码头仿真领域，特别是一种自动化码头仿真控制系统。

背景技术

码头是海边、江河边专供轮船或渡船停泊，让乘客上下、货物装卸的建筑物。通常见于水陆交通发达的商业城市。人类利用码头，作为渡轮泊岸上落乘客及货物之用，其次还可能是吸引游人，及约会集合的地标。在码头周边常见的建筑或设施有邮轮、渡轮、货柜船、仓库、海关、浮桥、鱼市场、海滨长廊、车站、餐厅、或者商场等。

如公开号为CN110827600A、名称为一种Mini自动化码头实验平台的发明专利申请中，设计了一种将真实的自动化码头设备按比例缩放，建设实体Mini自动化码头实验室平台，设计相应的设备管理系统与调度系统；通过实验平台，为学生提供真实的实验环境，提升港口物流人才培养质量；为码头调度优化的研究成果提供仿真测试平台，提高理论研究的实用性，促进产学研合作；现对相关人员的系统培训，满足学校对码头企业人员的系统培训需要，但现有的实验平台中在货物对接时，不能够做到模拟车辆与船只准确对接，不能够模拟货物准确的卸货以及装货外运的过程，从而降低的实验平台的真实性，并且现有的实验平台在进行模拟货物运输时，仅仅通过简单的车辆运输模型进行定轨路径模拟，从而不能够完全贴合码头货物搬运的过程，从而降低码头模拟的工作效率以及真实性。

综上，应用本发明的技术方案将真实的自动化码头设备按比例缩放建设实验室平台并设计相应的设备管理系统与调度系统，为培训与科学研究提供真实的实验环境。因此，本发明的技术方案解决了现有自动化码头实体实验平台规模较小、无法直观展现自动化码头的作业系统工艺与流程的问题

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种自动化码头仿真控制系统。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种自动化码头仿真控制系统，包括码头模拟平台以及若干结构相同的船只模型，所述码头模拟平台上安装有若干结构相同的货物堆放装置，所述码头模拟平台上且位于若干所述货物堆放装置一侧设有货物对接区，所述货物对接区上安装有若干结构相同的第一显示屏，若干所述第一显示屏与若干所述货物堆放装置相对应，所述码头模拟平台上且位于若干所述货物堆放装置另一侧设有货物外运区，所述货物对接区上且位于若干所述第一显示屏一侧固定安装有若干结构相同的第二显示屏，所述货物外运区上安装有若干结构相同的信号灯，所述货物外运区上且位于若干所述信号灯一侧固定安装有若干结构相同的第三显示屏，若干所述第三显示屏与若干所述货物堆放装置相对应，所述货物对接区一侧固定安装有若干结构相同的传送带，若干所述第二显示屏与若干所述传送带相对应，若干所述传送带与若干所述船只模型相对应，所述码头模拟平台上下两端设有车辆停放区，所述车辆停放区设有若干结构相同的车位，所述货物外运区一侧固定安装有PLC控制器。

优选的，所述货物堆放装置包括一对结构相同的凹槽，一对所述凹槽开设于码头模拟平台上，一对所述凹槽内侧壁面上分别固定安装有电机，所述电机驱动端上分别固定安装有丝杠，所述丝杠另一端与凹槽内另一侧壁面之间通过轴承连接，所述丝杠上分别活动安装有移动块，所述移动块上分别开设有通孔，一对所述凹槽内且位于丝杠下方分别固定安装有限位杆，所述移动块通过通孔分别滑动安装于限位杆上，所述移动块之间固定安装有龙门架，所述龙门架横梁下壁面固定安装有电葫芦。

优选的，所述码头模拟平台上且位于一对所述凹槽之间固定安装有堆放垫板，所述堆放垫板一端设有卸货区，所述堆放垫板另一端上设有装货区。

优选的，所述车位包括承载板，所述承载板固定安装于车辆停放区，所述车辆停放区上且位于承载板下方开设有安装槽，所述承载板下壁面固定安装有弹簧，所述弹簧位于安装槽内，所述安装槽内下壁面固定安装有压力传感器，所述压力传感器与弹簧相连接，所述承载板上固定安装有框架，所述框架前壁面上固定安装有指示灯。

优选的，所述压力传感器与指示灯为一组，所述压力传感器以及指示灯分别通过导线与PLC控制器电性连接。

优选的，所述码头模拟平台上且位于货物堆放装置一侧分别固定安装有操作台，所述操作台通过导线与PLC控制器电控连接，所述电机以及电葫芦通过导线与操作台电控连接。

优选的，所述传送带、第一显示屏、第二显示屏、第三显示屏以及信号灯分别通过导线与PLC控制器电控连接。

有益效果

利用本发明的技术方案制作的一种自动化码头仿真控制系统，通过码头模拟平台、船只模型、货物对接区、货物外运区以及货物堆放装置模拟码头整体框架，通过第一显示屏显示各个货物堆放装置的位置以及信息，方便后续车辆模拟卸货时，有效准确的找到相应的货物堆放装置区域，通过第二显示屏呈现船只模型的位置，方便后续车辆模拟装货时，有效准确的找到相应的对接位置，通过传送带便于船只模型上的货物运输到车辆上，通过第三显示屏显示各个货物装货区的位置，方便后续车辆进行装货外运时，有效准确的找到相应的装货区位置，从而实现码头模拟平台信息的准确性，通过货物堆放装置有效的呈现货物的卸货、堆放以及装货的过程，提高码头模拟平台的还原度，通过车辆停放区可以清晰的表示处各个车位的停车情况。

附图说明

图1是本发明主视图；

图2是本发明部分放大图；

图3是本发明货物堆放装置侧视图；

图4是本发明车位侧视图；

图5是本发明流程框图；

图中，1、码头模拟平台；2、船只模型；3、货物对接区；41、第一显示屏；42、第二显示屏；43、第三显示屏；5、货物外运区；6、信号灯；7、传送带；8、车辆停放区；9、PLC控制器；10、凹槽；11、电机；12、丝杠；13、轴承；14、移动块；15、限位杆；16、龙门架；17、电葫芦；18、装货区；19、堆放垫板；20、卸货区；21、承载板；22、安装槽；23、弹簧；24、压力传感器；25、框架；26、指示灯；27、操作台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-5所示，一种自动化码头仿真控制系统，包括码头模拟平台1以及若干结构相同的船只模型2，所述码头模拟平台1上安装有若干结构相同的货物堆放装置，所述码头模拟平台1上且位于若干所述货物堆放装置一侧设有货物对接区3，所述货物对接区3上安装有若干结构相同的第一显示屏41，若干所述第一显示屏41与若干所述货物堆放装置相对应，所述码头模拟平台1上且位于若干所述货物堆放装置另一侧设有货物外运区5，所述货物对接区3上且位于若干所述第一显示屏41一侧固定安装有若干结构相同的第二显示屏42，所述货物外运区5上安装有若干结构相同的信号灯6，所述货物外运区5上且位于若干所述信号灯6一侧固定安装有若干结构相同的第三显示屏43，若干所述第三显示屏43与若干所述货物堆放装置相对应，所述货物对接区3一侧固定安装有若干结构相同的传送带7，若干所述第二显示屏42与若干所述传送带7相对应，若干所述传送带7与若干所述船只模型2相对应，所述码头模拟平台1上下两端设有车辆停放区8，所述车辆停放区8设有若干结构相同的车位，所述货物外运区5一侧固定安装有PLC控制器9,所述货物堆放装置包括一对结构相同的凹槽10，一对所述凹槽10开设于码头模拟平台1上，一对所述凹槽10内侧壁面上分别固定安装有电机11，所述电机11驱动端上分别固定安装有丝杠12，所述丝杠12另一端与凹槽10内另一侧壁面之间通过轴承13连接，所述丝杠12上分别活动安装有移动块14，所述移动块14上分别开设有通孔，一对所述凹槽10内且位于丝杠12下方分别固定安装有限位杆15，所述移动块14通过通孔分别滑动安装于限位杆15上，所述移动块14之间固定安装有龙门架16，所述龙门架16横梁下壁面固定安装有电葫芦17，所述码头模拟平台1上且位于一对所述凹槽10之间固定安装有堆放垫板19，所述堆放垫板19一端设有卸货区20，所述堆放垫板19另一端上设有装货区18,所述车位包括承载板21，所述承载板21固定安装于车辆停放区8，所述车辆停放区8上且位于承载板21下方开设有安装槽22，所述承载板21下壁面固定安装有弹簧23，所述弹簧23位于安装槽22内，所述安装槽22内下壁面固定安装有压力传感器24，所述压力传感器24与弹簧23相连接，所述承载板21上固定安装有框架25，所述框架25前壁面上固定安装有指示灯26,所述压力传感器24与指示灯26为一组，所述压力传感器24以及指示灯26分别通过导线与PLC控制器9电性连接,所述码头模拟平台1上且位于货物堆放装置一侧分别固定安装有操作台27，所述操作台27通过导线与PLC控制器9电控连接，所述电机11以及电葫芦17通过导线与操作台27电控连接，所述传送带7、第一显示屏41、第二显示屏42、第三显示屏43以及信号灯6分别通过导线与PLC控制器9电控连接。

本实施方案的特点为，包括码头模拟平台1以及若干结构相同的船只模型2，所述码头模拟平台1上安装有若干结构相同的货物堆放装置，所述码头模拟平台1上且位于若干所述货物堆放装置一侧设有货物对接区3，所述货物对接区3上安装有若干结构相同的第一显示屏41，若干所述第一显示屏41与若干所述货物堆放装置相对应，所述码头模拟平台1上且位于若干所述货物堆放装置另一侧设有货物外运区5，所述货物对接区3上且位于若干所述第一显示屏41一侧固定安装有若干结构相同的第二显示屏42，所述货物外运区5上安装有若干结构相同的信号灯6，所述货物外运区5上且位于若干所述信号灯6一侧固定安装有若干结构相同的第三显示屏43，若干所述第三显示屏43与若干所述货物堆放装置相对应，所述货物对接区3一侧固定安装有若干结构相同的传送带7，若干所述第二显示屏42与若干所述传送带7相对应，若干所述传送带7与若干所述船只模型2相对应，所述码头模拟平台1上下两端设有车辆停放区8，所述车辆停放区8设有若干结构相同的车位，所述货物外运区5一侧固定安装有PLC控制器9。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。

实施例：根据说明书附图1-5可知，在使用时，显示屏、信号灯6、传送带7、PLC控制器9、电机11、电葫芦17、压力传感器24、指示灯26以及操作台27分别通过导线与外界电源电性连接，在使用时，打开电源，PLC控制器9控制显示屏启动，每一个第一显示屏41上显示不同的信息，从而便于提示不同的卸货位置，在模拟码头演练时，操作人员可将模拟车辆放置在车辆停放区8，此时车辆模型下压承载板21，承载板21受力向下压缩弹簧23，此时弹簧23将压力传递给压力传感器24，从而使得压力传感器24将压力信号转换为电信号传递给PLC控制器9，此时PLC控制器9接受到电信号，并控制指示灯26亮起，从而起到提示车位内有停放车辆的警示效果，车辆模型从车位移动至货物对接区3，PLC控制器9控制第二显示屏42显示信息，使得车辆模型根据第二显示屏42上显示的信息与相应的传送带7进行对接，船只模型2模拟货物运输，通过传送带7移动至车辆模型上，此时车辆模型根据第一显示屏41上的信息，移动至相应的货物堆放装置出，此时车辆移动至卸货区20，此时PLC控制器9控制操作台27启动，启动操作台27，操作台27控制电机11启动，电机11驱动端转动进而使得丝杠12在轴承13的作用下转动，此时移动块14具有移动趋势，移动块14在限位杆15作用下沿着凹槽10路径移动，从而使得移动块14带动龙门架16进行移动，使得龙门架16移动至车辆模型处，此时龙门架16衡量位于车辆模型上方，此时通过操作台27控制电葫芦17启动，电葫芦17将绳索下降，将车辆模型上的货物进行起吊，起吊后的货物有序的放置在堆放垫板19上，从而实现货物卸货堆放模拟，当需要货物外运时，车辆模型根据第三显示屏43上的信息移动至相应的货物堆放装置处，并且使得车辆模型移动至卸货区20，通过操作台27控制电机11以及电葫芦17对货物进行吊装装车，装车后的车辆模型驶出货物外运区5，从而实现货物外运。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动化码头仿真控制系统，包括码头模拟平台(1)以及若干结构相同的船只模型(2)，其特征在于，所述码头模拟平台(1)上安装有若干结构相同的货物堆放装置，所述码头模拟平台(1)上且位于若干所述货物堆放装置一侧设有货物对接区(3)，所述货物对接区(3)上安装有若干结构相同的第一显示屏(41)，若干所述第一显示屏(41)与若干所述货物堆放装置相对应，所述码头模拟平台(1)上且位于若干所述货物堆放装置另一侧设有货物外运区(5)，所述货物对接区(3)上且位于若干所述第一显示屏(41)一侧固定安装有若干结构相同的第二显示屏(42)，所述货物外运区(5)上安装有若干结构相同的信号灯(6)，所述货物外运区(5)上且位于若干所述信号灯(6)一侧固定安装有若干结构相同的第三显示屏(43)，若干所述第三显示屏(43)与若干所述货物堆放装置相对应，所述货物对接区(3)一侧固定安装有若干结构相同的传送带(7)，若干所述第二显示屏(42)与若干所述传送带(7)相对应，若干所述传送带(7)与若干所述船只模型(2)相对应，所述码头模拟平台(1)上下两端设有车辆停放区(8)，所述车辆停放区(8)设有若干结构相同的车位，所述货物外运区(5)一侧固定安装有PLC控制器(9)。

2.根据权利要求1所述的一种自动化码头仿真控制系统，其特征在于,所述货物堆放装置包括一对结构相同的凹槽(10)，一对所述凹槽(10)开设于码头模拟平台(1)上，一对所述凹槽(10)内侧壁面上分别固定安装有电机(11)，所述电机(11)驱动端上分别固定安装有丝杠(12)，所述丝杠(12)另一端与凹槽(10)内另一侧壁面之间通过轴承(13)连接，所述丝杠(12)上分别活动安装有移动块(14)，所述移动块(14)上分别开设有通孔，一对所述凹槽(10)内且位于丝杠(12)下方分别固定安装有限位杆(15)，所述移动块(14)通过通孔分别滑动安装于限位杆(15)上，所述移动块(14)之间固定安装有龙门架(16)，所述龙门架(16)横梁下壁面固定安装有电葫芦(17)。

3.根据权利要求2所述的一种自动化码头仿真控制系统，其特征在于，所述码头模拟平台(1)上且位于一对所述凹槽(10)之间固定安装有堆放垫板(19)，所述堆放垫板(19)一端设有卸货区(20)，所述堆放垫板(19)另一端上设有装货区(18)。

4.根据权利要求1所述的一种自动化码头仿真控制系统，其特征在于,所述车位包括承载板(21)，所述承载板(21)固定安装于车辆停放区(8)，所述车辆停放区(8)上且位于承载板(21)下方开设有安装槽(22)，所述承载板(21)下壁面固定安装有弹簧(23)，所述弹簧(23)位于安装槽(22)内，所述安装槽(22)内下壁面固定安装有压力传感器(24)，所述压力传感器(24)与弹簧(23)相连接，所述承载板(21)上固定安装有框架(25)，所述框架(25)前壁面上固定安装有指示灯(26)。

5.根据权利要求4所述的一种自动化码头仿真控制系统，其特征在于,所述压力传感器(24)与指示灯(26)为一组，所述压力传感器(24)以及指示灯(26)分别通过导线与PLC控制器(9)电性连接。

6.根据权利要求2所述的一种自动化码头仿真控制系统，其特征在于,所述码头模拟平台(1)上且位于货物堆放装置一侧分别固定安装有操作台(27)，所述操作台(27)通过导线与PLC控制器(9)电控连接，所述电机(11)以及电葫芦(17)通过导线与操作台(27)电控连接。

7.根据权利要求1所述的一种自动化码头仿真控制系统，其特征在于，所述传送带(7)、第一显示屏(41)、第二显示屏(42)、第三显示屏(43)以及信号灯(6)分别通过导线与PLC控制器(9)电控连接。