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港口倉儲物流物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓平臺
一、系統簡(jiǎn)介
LGWL-WL02型 倉儲物流物聯(lián)網(wǎng)實(shí)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?jì)热?，構建的一套?lèi)似真實(shí)的現代化港口倉儲物流實(shí)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(pán)點(diǎn)的流程。
圖片供參考，以實(shí)物為準
LGWL-WL02型 倉儲物流物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓系統由智能倉儲物流網(wǎng)關(guān)、集裝箱絎車(chē)裝卸貨子系統，智能車(chē)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(chē)輛出入ETC收費子系統幾大系統組成。以下是各個(gè)子系統的協(xié)作流程：
１、貨物經(jīng)過(guò)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(wǎng)關(guān)上下達之后，智能車(chē)輛進(jìn)入港口，智能道閘識別車(chē)輛后會(huì )自動(dòng)打開(kāi)，并實(shí)時(shí)語(yǔ)音播報到達站目的地的信息。當智能車(chē)輛準確停放在裝卸貨指定地點(diǎn)時(shí)，可手動(dòng)選擇要裝入車(chē)輛貨物的位置，然后系統通過(guò)集裝箱桁車(chē)裝卸貨系統自動(dòng)進(jìn)行裝卸貨過(guò)程。
３、當智能車(chē)倆離開(kāi)港口，智能港口出口道閘自動(dòng)打開(kāi)，并顯示在此港口停留的所花的費用，在點(diǎn)陣上實(shí)時(shí)的顯示出價(jià)格。經(jīng)過(guò)幾個(gè)指定的站點(diǎn)，車(chē)輛攜帶貨物到達倉庫入口，通過(guò)立體倉儲管理子系統應用RFID讀卡技術(shù)對貨物進(jìn)行入庫操作、此系統能夠自動(dòng)分配庫位，并驅動(dòng)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(wǎng)關(guān)上下達之后，智能車(chē)輛駛入倉庫區停在出庫位置。立體倉儲管理驅動(dòng)堆垛機將指定的貨物下架，并自動(dòng)裝卸至智能能車(chē)輛上。完成倉儲出庫流程。
５、智能車(chē)輛離開(kāi)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(wù)，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(dòng)盤(pán)點(diǎn)功能。
以上一個(gè)裝卸貨流程完畢后，智能車(chē)輛將進(jìn)入執行下一次裝卸貨任務(wù)。
二、系統構成
倉儲物流交通實(shí)訓系統覆蓋物聯(lián)網(wǎng)的傳感層、網(wǎng)絡(luò )鏈路層、網(wǎng)關(guān)、以及應用層。智能網(wǎng)關(guān)是整個(gè)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(chē)裝卸貨系統
智能桁車(chē)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(dòng)軌跡。當小車(chē)到達裝卸貨指定地點(diǎn)時(shí)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)向倉儲物流貨網(wǎng)關(guān)管理平臺發(fā)出命令，倉儲物流貨網(wǎng)關(guān)管理平臺接收到后，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信向桁車(chē)控制器發(fā)送裝卸貨指令，桁車(chē)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(dòng)，從而實(shí)現貨物的自動(dòng)裝卸。貨物裝卸完成后，運輸車(chē)自動(dòng)離開(kāi)。
該桁車(chē)結構合理、剛性好，運行平穩、噪聲小，全自動(dòng)程控運行，能夠穩定可靠地實(shí)現港口貨物的全方位抓取與放置。
2、智能車(chē)輛運輸系統
智能小車(chē)需要實(shí)現循跡、自動(dòng)駕駛、無(wú)線(xiàn)通訊、避障、車(chē)輛運動(dòng)控制、路況信息采集等功能。目前小車(chē)搭載的系統包括：電機控制系統，循跡系統，Zigbee通訊系統，WIFI無(wú)線(xiàn)通訊系統， RFID系統等。
3、倉儲環(huán)節—立體倉儲管理
智能車(chē)將物品運送到倉儲中心。倉儲中心采用2*6立體庫位，通過(guò)堆垛機進(jìn)行存取。系統通過(guò)倉儲物流貨網(wǎng)關(guān)管理平臺獲取庫位信息，控制堆垛機將車(chē)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(chē)輛上。堆垛機具有x、y、z三軸直線(xiàn)運動(dòng)控制行程，能實(shí)現物品自動(dòng)存放、自動(dòng)取回以及自動(dòng)搬運的功能。使用工業(yè)超高頻讀卡器實(shí)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(shí)現貨物入庫的智能化管理。首先為每個(gè)待入庫貨物粘貼超高頻電子標簽，給每個(gè)貨物一個(gè)標識。由立庫管理系統為該貨物分配一個(gè)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(shù)將入庫貨物接入倉儲物流貨網(wǎng)關(guān)運行的管理系統中。貨物運輸車(chē)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(shí)，首先在智能倉儲物流網(wǎng)關(guān)上選擇出貨庫位，然后系統將控制模擬堆垛機移動(dòng)到相應庫位的上方；然后系統控制庫位滑臺控制器，驅動(dòng)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(chē)輛上，完成下架和出庫工作。
（2）立體倉儲管理 倉儲貨物動(dòng)態(tài)盤(pán)點(diǎn)系統
智能顯示系統作為倉儲貨物統計的一個(gè)重要環(huán)節，通過(guò)RFID技術(shù)，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(chē)上離開(kāi)倉儲，立體倉儲管理將自動(dòng)將貨物的數量減少一個(gè)。
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(gè)自由度，即伸縮、回轉、俯仰或升降，采用單片機控制運動(dòng)軌跡。當小車(chē)到達裝卸貨指定地點(diǎn)時(shí)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)向倉儲物流貨網(wǎng)關(guān)管理平臺發(fā)出命令，倉儲物流貨網(wǎng)關(guān)管理平臺接收到后，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信向機器臂控制器發(fā)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(jīng)過(guò)回轉、伸縮、升降、俯仰等幾組動(dòng)作組合，實(shí)現貨物的自動(dòng)裝卸。貨物裝卸完成后，運輸車(chē)自動(dòng)離開(kāi)。
5、港口智能車(chē)輛出入ETC收費管理系統
出入港口道閘識別開(kāi)啟系統（ 又稱(chēng)智能車(chē)輛識別），利用車(chē)輛自動(dòng)識別（Automatic Vehicle Identification簡(jiǎn)稱(chēng)AVI）技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)完成車(chē)輛與監控中心之間的無(wú)線(xiàn)數據通訊，實(shí)現智能開(kāi)啟道閘系統。使用該系統，車(chē)主只要在車(chē)窗上安裝感應卡并錄入信息，通過(guò)出入口時(shí)便不用人工開(kāi)啟道閘，也無(wú)須停車(chē)，將自動(dòng)識別車(chē)主身份從而開(kāi)啟道閘。
智能道閘系統實(shí)用化比較多的一個(gè)系統，由于其無(wú)人化操作的優(yōu)越性以及成本方面帶來(lái)的優(yōu)勢，在模擬智能交通過(guò)程中一定要加入這個(gè)模塊。同時(shí)當小車(chē)離開(kāi)港口時(shí)，車(chē)輛離開(kāi)信息將在LED點(diǎn)陣屏上顯示出來(lái)。
四、主要軟件系統
1、倉儲物流貨網(wǎng)關(guān)管理軟件
倉儲物流貨網(wǎng)關(guān)管理軟件通過(guò)網(wǎng)關(guān)與各個(gè)設備和子系統進(jìn)行信息交互；以RFID設備作為倉儲物流核心技術(shù)，智能車(chē)倆作為各個(gè)環(huán)節的紐帶，應用絎車(chē)、機械臂、堆垛機模擬自動(dòng)化裝卸，使用立體倉庫實(shí)現物品倉儲管理，結合有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、ZigBee傳感器網(wǎng)絡(luò )、嵌入式技術(shù)、Android開(kāi)發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)，在整個(gè)環(huán)節中處于有效監控中，實(shí)現各個(gè)子系統的信息讀取、傳輸與控制。同時(shí)管理數據庫信息的查詢(xún)與上傳，可及時(shí)顯示當前數據庫中的內容，上傳至云主機中去實(shí)時(shí)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(gè)重要環(huán)節，通過(guò)RFID技術(shù)，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(chē)上離開(kāi)港口，信息機將自動(dòng)將港口貨物的數量減少一個(gè)；
當貨物被運送至卸貨區域時(shí)，小車(chē)信息機顯示并提示貨物安全運送至目的地，如果貨物長(cháng)時(shí)間未送至卸貨區域時(shí)，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(gè)系統的中央控制器上，軟件采用android系統開(kāi)發(fā)，內嵌Sqlite數據庫，采用android庫編寫(xiě)的人機交互界面，主要包括貨物自動(dòng)識別、出入庫管理、倉庫貨物自動(dòng)盤(pán)點(diǎn)等。