CN113283845A - 一种智能堆场管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子信息技术领域，更具体地，涉及一种智能堆场管理系统及方法。一种智能堆场管理系统，包括大型工业设备自动化控制子系统、资源管理子系统、数据共享平台以及系统操作站，所述资源管理子系统用于统计堆场货物堆放信息以及堆场可用设备信息，所述数据共享平台可用于获取进入堆场船舶或车辆的装卸目的以及所述的堆场货物堆放信息、堆场设备可用信息，并将所述装卸目的传送给所述系统操作站，所述系统操作站根据所述的装卸目的、堆放信息以及可用设备情况生成作业流程的指令，并通过所述指令控制所述大型工业设备自动化控制子系统完成对所述船舶或车辆的装卸。本发明实现了堆场作业自动化，降低了堆场的用工成本。

Description

一种智能堆场管理系统及方法

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，更具体地，涉及一种智能堆场管理系统及方法。

背景技术

在现有堆场中，大都采用人工操控堆场内的设备进行装卸，这种操控方式需大量操作人员，对操作技能要求较高，培训周期长，用工成本高，同时司机操作技能及熟练度、责任心、身体状态、环境状况等多种因素对生产作业效率和作业安全影响较大，增加了堆场生产的不可控因素。中国专利申请，公开号为：CN108665022A,公开了一种数字化堆场管理系统，其主要包括信息采集装置、处理装置以及输送驱动装置，其信息采集装置用于采集待存放预制构件的标签信息，该标签信息中包含待存放预制构件的构件信息；与信息采集装置相连的处理装置，用于获取待存放预制构件存放至货架的堆场位置，并生成将待存放预制构件输送至堆场位置的驱动指令；与信息采集装置相连的输送驱动装置，用于接收驱动指令，驱动输送装置将待存放预制构件输送至对应堆场位置处。该公开的技术方案虽然在一定程度上可以实现堆场内的货物归类储存，但不能智能化控制控堆场内的设备完成对进入堆场的船舶或车辆的装卸，依然存在用工成本高的问题。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中，人工操控堆场内的设备完成对进入堆场的船舶或车辆的装卸，存在用工成本高的问题，提供一种智能堆场管理系统，同时也提供了一种智能堆场管理方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种智能堆场管理系统，包括大型工业设备自动化控制子系统、资源管理子系统、数据共享平台以及系统操作站，所述资源管理子系统与所述系统操作站通讯连接，所述资源管理子系统用于统计堆场货物堆放信息以及堆场可用设备信息，所述数据共享平台可用于获取进入堆场船舶或车辆的装卸目的以及所述的堆场货物堆放信息、堆场设备可用信息，并将所述装卸目的传送给所述系统操作站，所述系统操作站根据所述装卸目的、堆放信息以及可用设备情况生成作业流程的指令，并通过所述指令控制所述大型工业设备自动化控制子系统完成对所述船舶或车辆的装卸。

在本技术方案中，当船舶或车辆进入堆场时，数据共享平台将获取的船舶或车辆的装卸目的传送给系统操作站，系统操作站根据装卸目的堆放信息以及可用设备情况生成作业流程的指令，并通过该指令控制大型工业设备自动化控制子系统完成对船舶或车辆的装卸。本发明实现了堆场作业自动化，降低了堆场的用工成本，同时也提高了设备的可靠性以及作业效率。

优选地，所述大型工业设备自动化控制子系统包括装船机、卸船机、装卡机、堆取料机以及皮带运输机，所述装船机通过所述堆取料机以及所述皮带运输机完成装船作业，所述卸船机通过所述堆取料机以及所述皮带运输机完成卸船作业，所述装卡机通过所述堆取料机以及所述皮带运输机完成装卡作业，所述系统操作站通过控制所述的装船机、卸船机、装卡机、堆取料机以及皮带运输机完成对所述船舶或车辆的装卸。

优选地，所述资源管理子系统可用于采集所述的装船机、卸船机、装卡机、堆取料机以及皮带运输机的运行信息并将所述运行信息传送给所述系统操作站，所述系统操作站分别与装船机、卸船机、装卡机、堆取料机以及皮带运输机通讯连接。

优选地，所述资源管理子系统包括数据采集设备，所述数据采集设备用于采集所述运行信息并将所述运行信息传送给所述系统操作站，所述运行信息包括装船机、卸船机、装卡机、堆取料机的作业时长、作业流程内容、设备状况以及检修时间，所述运行信息还包括皮带机中的皮带上通过的货物流量以及货物重量。

优选地，所述货物堆放信息包括货物种类以及货物位置，所述资源管理子系统还包括扫描装置以及定位装置，所述扫描装置用于识别货物种类信息并将所述货物种类信息传送给所述系统操作站，所述定位装置用于获取堆场内的货物的位置信息并将所述位置信息传送给所述系统操作站，所述系统操作站根据所述装卸目的以及所述堆放信息控制所述大型工业设备自动化控制子系统完成对所述船舶或车辆的装卸。

优选地，所述扫描装置包括三维激光扫描仪、数据融合设备以及图像建模服务器，所述三维激光扫描仪用于获取所述堆场内货物的表面数据参数并将所述表面数据参数传送给所述数据融合设备，所述数据融合设备对所述表面数据参数进行处理分析得到货物的三维点云数据，并将所述三维点云数据传送给所述图像建模服务器，所述图像建模服务器根据所述三维点云数据进行建模分析，得出所述货物的种类信息，并将所述货物种类信息传送给所述系统操作站，所述系统操作站根据所述货物种类信息控制所述大型工业设备自动化控制子系统对货物归类储存。

优选地，所述皮带运输机上设有皮带秤以及二维激光扫描仪，所述皮带秤用于统计输送货物的质量信息并将所述质量信息传送给所述系统操作站，所述二维激光扫描仪得到所述皮带运输机上货物的货物截面积信息并将所述截面积信息传送给所述系统操作站，所述系统操作站根据所述质量信息以及截面积信息得出皮带运输机上货物的种类以及累计运输的货物质量，所述系统操作站并根据所述货物的种类以及累计运输的货物质量控制所述的装船机、卸船机、装卡机、堆取料机以及皮带运输机完成对所述船舶或车辆的装卸

优选地，所述堆场还设有摄像头以及显示屏，所述摄像头用于监控进出堆场的货物、车辆以及船舶并将所述监控信息显示在所述显示屏上，所述摄像头与所述显示屏通讯连接。

优选地，所述数据共享平台包括电子标签，所述电子标签用于获取进出堆场的船舶以及车辆的装卸目的以及到位信号，并将所述装卸目的以及到位信号传送给所述系统操作站，所述系统操作站根据所述装卸目的以及到位信号控制所述大型工业设备自动化控制子系统完成对所述船舶或车辆的装卸，所述到位信号包括车辆或船舶的位置信息以及其上货物的位置信息，所述电子标签与所述系统操作站通讯连接。

一种智能堆场管理方法，包括大型工业设备自动化控制子系统、资源管理子系统、数据共享平台以及系统操作站，所述的智能堆场管理方法包括以下步骤：

S1；所述数据共享平台校验进入堆场的船舶或车辆的装卸目的、货物数据是否与预期一致，若是，执行步骤S2；若否，所述数据共享平台人工介入；

S2：所述资源管理子系统统计出堆场货物堆放信息以及堆场可用设备信息，所述系统操作站根据所述的装卸目的、堆放信息以及可用设备情况生成作业流程的指令，并通过所述指令控制所述大型工业设备自动化控制子系统完成对所述船舶或车辆的装卸。

与现有技术相比，本发明产生的有益效果是：

在本发明中，当船舶或车辆进入堆场时，数据共享平台将获取的船舶或车辆的装卸目的以及的堆场货物堆放信息、堆场设备可用信息，并传送给系统操作站，系统操作站根据装卸目的、堆放信息以及可用设备情况生成作业流程的指令，并通过该指令控制大型工业设备自动化控制子系统完成对船舶或车辆的装卸。本发明实现了堆场作业自动化，降低了堆场的用工成本，同时也提高了设备的可靠性以及作业效率。

附图说明

图1是本发明智能堆场管理系统的整体流程示意图；

图2是是本发明智能堆场管理系统中的装卸船流程示意图；

图3是是本发明智能堆场管理系统中的装卡流程示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1

如图1所示，一种智能堆场管理系统，包括大型工业设备自动化控制子系统、资源管理子系统、数据共享平台以及系统操作站，资源管理子系统用于统计堆场货物堆放信息以及堆场可用设备信息，数据共享平台可用于获取进入堆场船舶或车辆的装卸目的并将装卸目的以及堆场货物堆放信息、堆场设备可用信息，并传送给系统操作站，资源管理子系统与系统操作站通讯连接，系统操作站根据装卸目的、堆放信息以及可用设备情况生成作业流程的指令，并通过指令控制大型工业设备自动化控制子系统完成对船舶或车辆的装卸。在本实施例中，当船舶或车辆进入堆场时，数据共享平台将获取的船舶或车辆的装卸目的传送给系统操作站，系统操作站根据装卸目的堆放信息以及可用设备情况生成作业流程的指令，并通过该指令控制大型工业设备自动化控制子系统完成对船舶或车辆的装卸。本发明实现了堆场作业自动化，降低了堆场的用工成本，同时也提高了设备的可靠性以及作业效率。

其中，大型工业设备自动化控制子系统包括装船机、卸船机、装卡机、堆取料机以及皮带运输机，装船机通过堆取料机以及皮带运输机完成装船作业，卸船机通过堆取料机以及皮带运输机完成卸船作业，装卡机通过堆取料机以及皮带运输机完成装卡作业，系统操作站通过控制的装船机、卸船机、装卡机、堆取料机以及皮带运输机完成对船舶或车辆的装卸。

另外，资源管理子系统可用于采集的装船机、卸船机、装卡机、堆取料机以及皮带运输机的运行信息并将运行信息传送给系统操作站，系统操作站分别与装船机、卸船机、装卡机、堆取料机以及皮带运输机通讯连接。

其中，资源管理子系统包括数据采集设备，数据采集设备用于采集运行信息并将运行信息传送给系统操作站，运行信息包括装船机、卸船机、装卡机、堆取料机的作业时长、作业流程内容、设备状况以及检修时间，运行信息还包括皮带机中的皮带上通过的货物流量以及货物重量。

另外，货物堆放信息包括货物种类以及货物位置，资源管理子系统还包括扫描装置以及定位装置，扫描装置用于识别货物种类信息并将货物种类信息传送给系统操作站，定位装置用于获取堆场内的货物的位置信息并将位置信息传送给系统操作站，系统操作站根据装卸目的以及堆放信息控制大型工业设备自动化控制子系统完成对船舶或车辆的装卸。

其中，扫描装置包括三维激光扫描仪、数据融合设备以及图像建模服务器，三维激光扫描仪用于获取堆场内货物的表面数据参数并将表面数据参数传送给数据融合设备，数据融合设备对表面数据参数进行处理分析得到货物的三维点云数据，并将三维点云数据传送给图像建模服务器，图像建模服务器根据三维点云数据进行建模分析，得出货物的种类信息，并将货物种类信息传送给系统操作站，系统操作站根据货物种类信息控制大型工业设备自动化控制子系统对货物归类储存。

另外，皮带运输机上设有皮带秤以及二维激光扫描仪，皮带秤用于统计输送货物的质量信息并将质量信息传送给系统操作站，二维激光扫描仪得到皮带运输机上货物的货物截面积信息并将截面积信息传送给系统操作站，系统操作站根据质量信息以及截面积信息得出皮带运输机上货物的种类以及累计运输的货物质量，系统操作站并根据货物的种类以及累计运输的货物质量控制的装船机、卸船机、装卡机、堆取料机以及皮带运输机完成对船舶或车辆的装卸

其中，堆场还设有摄像头以及显示屏，摄像头用于监控进出堆场的货物、车辆以及船舶并将监控信息显示在显示屏上，摄像头与显示屏通讯连接。

另外，数据共享平台包括电子标签，电子标签用于获取进出堆场的船舶以及车辆的装卸目的以及到位信号，并将装卸目的以及到位信号传送给系统操作站，系统操作站根据装卸目的以及到位信号控制大型工业设备自动化控制子系统完成对船舶或车辆的装卸，到位信号包括车辆或船舶的位置信息以及其上货物的位置信息，电子标签与系统操作站通讯连接。

工作原理：

在本发明中，当船舶或车辆进入堆场时，数据共享平台将获取的船舶或车辆的装卸目的以及堆场货物堆放信息、堆场设备可用信息，并传送给系统操作站，系统操作站根据装卸目的堆放信息以及可用设备情况生成作业流程的指令，并通过该指令控制大型工业设备自动化控制子系统完成对船舶或车辆的装卸。本发明实现了堆场作业自动化，降低了堆场的用工成本，同时也提高了设备的可靠性以及作业效率。

实施例2

一种智能堆场管理方法，

包括大型工业设备自动化控制子系统、资源管理子系统、数据共享平台以及系统操作站，所述的智能堆场管理方法包括以下步骤：

S1；所述数据共享平台校验进入堆场的船舶或车辆的装卸目的、货物数据是否与预期一致，若是，执行步骤S2；若否，所述数据共享平台人工介入；

S2：所述资源管理子系统统计出堆场货物堆放信息以及堆场可用设备信息，所述系统操作站根据所述的装卸目的、堆放信息以及可用设备情况生成作业流程的指令，并通过所述指令控制所述大型工业设备自动化控制子系统完成对所述船舶或车辆的装卸。

在本实施例中，如图2和图3所示，数据共享平台包括第一校验单元、第二校验单元以及第三校验单元，船舶或车辆进入堆场时，第一校验单元检验船舶或车辆的装卸目的、货物数据是否与预期一致，若是，系统操作站控制大型工业设备自动化控制子系统对其进行装卸，若否，人工介入；第二校验单元用于校验进入堆场的船舶或车辆的装卸信息是否正确，若是，进入第三校验单元，若否，人工介入；第三校验单元用于校验进入堆场的船舶或车辆是否完成装卸，若是，系统操作站控制大型工业设备自动化控制子系统进入待机状态，若否，系统操作站继续控制大型工业设备自动化控制子系统对其进行装卸。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能堆场管理系统，其特征在于：包括大型工业设备自动化控制子系统、资源管理子系统、数据共享平台以及系统操作站，所述资源管理子系统用于统计堆场货物堆放信息以及堆场可用设备信息，所述数据共享平台可用于获取进入堆场船舶或车辆的装卸目的并将所述装卸目的传送给所述系统操作站，所述资源管理子系统与所述系统操作站通讯连接，所述系统操作站根据所述的装卸目的、堆放信息以及可用设备情况生成作业流程的指令，并通过所述指令控制所述大型工业设备自动化控制子系统完成对所述船舶或车辆的装卸。

2.根据权利要求1所述的智能堆场管理系统，其特征在于：所述大型工业设备自动化控制子系统包括装船机、卸船机、装卡机、堆取料机以及皮带运输机，所述装船机通过所述堆取料机以及所述皮带运输机完成装船作业，所述卸船机通过所述堆取料机以及所述皮带运输机完成卸船作业，所述装卡机通过所述堆取料机以及所述皮带运输机完成装卡作业，所述系统操作站通过控制所述的装船机、卸船机、装卡机、堆取料机以及皮带运输机完成对所述船舶或车辆的装卸。

3.根据权利要求2所述的智能堆场管理系统，其特征在于：所述资源管理子系统可用于采集所述的装船机、卸船机、装卡机、堆取料机以及皮带运输机的运行信息并将所述运行信息传送给所述系统操作站，所述系统操作站分别与装船机、卸船机、装卡机、堆取料机以及皮带运输机通讯连接。

4.根据权利要求3所述的智能堆场管理系统，其特征在于：所述资源管理子系统包括数据采集设备，所述数据采集设备用于采集所述运行信息并将所述运行信息传送给所述系统操作站，所述运行信息包括装船机、卸船机、装卡机、堆取料机的作业时长、作业流程内容、设备状况以及检修时间，所述运行信息还包括皮带机中的皮带上通过的货物流量以及货物重量。

5.根据权利要求1所述的智能堆场管理系统，其特征在于：所述货物堆放信息包括货物种类以及货物位置，所述资源管理子系统还包括扫描装置以及定位装置，所述扫描装置用于识别货物种类信息并将所述货物种类信息传送给所述系统操作站，所述定位装置用于获取堆场内的货物的位置信息并将所述位置信息传送给所述系统操作站，所述系统操作站根据所述装卸目的以及所述堆放信息控制所述大型工业设备自动化控制子系统完成对所述船舶或车辆的装卸。

6.根据权利要求5所述的智能堆场管理系统，其特征在于：所述扫描装置包括三维激光扫描仪、数据融合设备以及图像建模服务器，所述三维激光扫描仪用于获取所述堆场内货物的表面数据参数并将所述表面数据参数传送给所述数据融合设备，所述数据融合设备对所述表面数据参数进行处理分析得到货物的三维点云数据，并将所述三维点云数据传送给所述图像建模服务器，所述图像建模服务器根据所述三维点云数据进行建模分析，得出所述货物的种类信息，并将所述货物种类信息传送给所述系统操作站，所述系统操作站根据所述货物种类信息控制所述大型工业设备自动化控制子系统对货物归类储存。

7.根据权利要求2所述的智能堆场管理系统，其特征在于：所述皮带运输机上设有皮带秤以及二维激光扫描仪，所述皮带秤用于统计输送货物的质量信息并将所述质量信息传送给所述系统操作站，所述二维激光扫描仪得到所述皮带运输机上货物的货物截面积信息并将所述截面积信息传送给所述系统操作站，所述系统操作站根据所述质量信息以及截面积信息得出皮带运输机上货物的种类以及累计运输的货物质量，所述系统操作站并根据所述货物的种类以及累计运输的货物质量控制所述的装船机、卸船机、装卡机、堆取料机以及皮带运输机完成对所述船舶或车辆的装卸。

8.根据权利要求1所述的智能堆场管理系统，其特征在于：所述堆场还设有摄像头以及显示屏，所述摄像头用于监控进出堆场的货物、车辆以及船舶并将所述监控信息显示在所述显示屏上，所述摄像头与所述显示屏通讯连接。

9.根据权利要求1所述的智能堆场管理系统，其特征在于：所述数据共享平台包括电子标签，所述电子标签用于获取进出堆场的船舶以及车辆的装卸目的以及到位信号，并将所述装卸目的以及到位信号传送给所述系统操作站，所述系统操作站根据所述装卸目的以及到位信号控制所述大型工业设备自动化控制子系统完成对所述船舶或车辆的装卸，所述到位信号包括车辆或船舶的位置信息以及其上货物的位置信息，所述电子标签与所述系统操作站通讯连接。

10.一种智能堆场管理方法，其特征在于，包括大型工业设备自动化控制子系统、资源管理子系统、数据共享平台以及系统操作站，所述的智能堆场管理方法包括以下步骤：

S1；所述数据共享平台校验进入堆场的船舶或车辆的装卸目的、货物数据是否与预期一致，若是，执行步骤S2；若否，所述数据共享平台人工介入；

S2：所述资源管理子系统统计出堆场货物堆放信息以及堆场可用设备信息，所述系统操作站根据所述的装卸目的、堆放信息以及可用设备情况生成作业流程的指令，并通过所述指令控制所述大型工业设备自动化控制子系统完成对所述船舶或车辆的装卸。

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