港口仓储物流物联网实训平台，港口码头集装箱物流实训系统

港口仓储物流物联网实验平台

一、系统简介
仓储物流物联网实验系统以仓储管理和物流运输为背景，以货物出入港口以及仓储的流程为核心，以港口及仓储货物的智能化装卸与交通运输为研究内容，组建的一套类似真实的现代化港口仓储物流实验系统，主要模仿周转于仓库与港口码头之间的货物装卸、运输、盘点的流程。

图片供参考，以实物为准

仓储物流物联网实验系统由智能仓储物流网关、集装箱绗车装卸货子系统，智能车辆运输子系统、立体仓储管理子系统、机器臂装卸货子系统、港口智能车辆出入ETC收费子系统几大系统构成。以下是各个子系统的协作流程：
１、货物经过RFID标签绑定等初始化作业完成后，放放置于港口码头区的集装箱区。
２、当有运货调度至仓库指令在智能仓储物流网关上下达之后，智能车辆进入港口，智能道闸识别车辆后会自动打开，并就地实时语音播报到达站目的地的信息。当智能车辆准确停放在装卸货指定地点时，可手动选用要装入车辆货物的位置，然后系统经过集装箱桁车装卸货系统自动实行装卸货过程。
３、当智能车俩离开港口，智能港口出口道闸自动打开，并显露在此港口停留的所花的费用，在点阵上就地实时的显露出价格。经过几个指定的站点，车辆携带货物到达仓库入口，经过立体仓储管理子系统应用RFID读卡技术对货物实行入库实操、此系统能够自动分配库位，并驱动堆垛机完成货物上架实操，完成仓储入库流程。
４、当有仓库货物运至港口指令在智能仓储物流网关上下达之后，智能车辆驶入仓库区停在出库位置。立体仓储管理驱动堆垛机将指定的货物下架，并自动装卸至智能能车辆上。完成仓储出库流程。
５、智能车辆离开仓库，到达港口卸货区，由机器臂装卸货子系统完成卸货任务，并将货物放入指定位置。
６、立体仓储管理子系统中含有RFID自动盘点功能。
以上一个装卸货流程完毕后，智能车辆将进入执行下一次装卸货任务。

二、系统包括
仓储物流交通实验系统覆盖物联网的传感层、互联网链路层、网关、以及应用层。智能网关是整个系统的核心，是连接传感层与应用层的桥梁。系统拓扑如图所示。

三、系统功能
1、集装箱桁车装卸货系统
智能桁车装卸货系统，是港口物流系统的重要构成部分，主要采用多自由度全方位电机包括，应用单片机控制动作轨迹。当小车到达装卸货指定地点时，经过无线向仓储物流货网关管理平台发出命令，仓储物流货网关管理平台接收到后，经过无线通信向桁车控制器发送装卸货指令，桁车控制器接收到命令后，就按照指定的取货位置，实操X/Y/Z轴电机动作，从而完成货物的自动装卸。货物装卸完成后，运输车自动离开。
该桁车构造合理、刚性好，运行平稳、噪声小，全自动程控运行，能够平稳可靠地完成港口货物的全方位抓取与放置。

2、智能车辆运输系统
智能小车需要完成循迹、自动驾驶、无线通讯、避障、车辆动作控制、路况信息收集等功能。目前小车搭载的系统含有概括：电机控制系统，循迹系统，Zigbee通讯系统，WIFI无线通讯系统， RFID系统等。
3、仓储环节—立体仓储管理
智能车将物品运送到仓储中心。仓储中心应用2*6立体库位，经过堆垛机实行存取。系统经过仓储物流货网关管理平台获取库位信息，控制堆垛机将车辆上的物品运送到立体仓储中，或将库位的物品运送到运输车辆上。堆垛机设定有x、y、z三轴直线动作控制行程，能完成物品自动放置、自动取回以及自动搬运的功能。使用工业超高频读卡器完成物品的出入库管理。
（1）立体仓储管理 - 出入库及上下架管理
入库系统主要完成货物入库的智能化管理。首先为每个待入库货物粘贴超高频电子标签，给每个货物一个标识。由立库管理系统为该货物分配一个库位。
入库区装配备有RFID数值信息收集器、堆垛机、立体仓库货架等设备。系统运用RFID设备的识别技术将入库货物接入仓储物流货网关运行的管理系统中。货物运输车辆运送货物到达仓库入库口，由堆垛机机器臂搬运货物至立体仓库内完成上架和入库作业。
出库时，首先在智能仓储物流网关上选用出货库位，然后系统将控制模仿堆垛机位移到相应库位的上方；然后系统控制库位滑台控制器，驱动丝杠旋转，移出滑台和库位；然后控制模仿堆垛机沿竖直方向向下运行达到货物处，抓取货物。库位退回到原处。最后堆垛机移出货物，搬运到运货车辆上，完成下架和出库作业。
（2）立体仓储管理 仓储货物动态盘点系统
智能显露系统作为仓储货物统计的一个重要环节，经过RFID技术，将统计当前仓储总货物数量，当堆垛机控制器将货物提放到小车上离开仓储，立体仓储管理将自动将货物的数量减少一个。
4、机器臂装卸货子系统
对于从仓储到港口的货物，可应用机器臂控制系统装卸货。六自由度机械臂的臂部由大臂、小臂构成，一般设定有两个自由度，即伸缩、回转、俯仰或升降，应用单片机控制动作轨迹。当小车到达装卸货指定地点时，经过无线向仓储物流货网关管理平台发出命令，仓储物流货网关管理平台接收到后，经过无线通信向机器臂控制器发送装卸货指令，控制器接收到命令后，就按照指定的取货位置，实操机器臂经过回转、伸缩、升降、俯仰等几组动作结合，完成货物的自动装卸。货物装卸完成后，运输车自动离开。
5、港口智能车辆出入ETC收费管理系统
出入港口道闸识别开启系统（ 又称智能车辆识别），运用车辆自动识别（Automatic Vehicle Identification简称AVI）技术、互联网技术完成车辆与监控中心之间的无线数值通讯，完成智能开启道闸系统。使用该系统，车主只要在车窗上装配感应卡并录入信息，经过出入口时便不用人工开启道闸，也无须停车，将自动识别车主身份从而开启道闸。
智能道闸系统实用化对比多的一个系统，由于其无人化实操的优越性以及成本方面带来的优势，在模仿智能交经过程中一定要加入这个模型块。同时当小车离开港口时，车辆离开信息将在LED点阵屏上显露出来。

四、主要系统系统
1、仓储物流货网关管理系统
仓储物流货网关管理系统经过网关与各个设备和子系统实行信息交互；以RFID设备作为仓储物流核心技术，智能车俩作为各个环节的纽带，应用绗车、机械臂、堆垛机模仿自动化装卸，使用立体仓库完成物品仓储管理，集合有线互联网、ZigBee传感器互联网、嵌入式技术、Android研发等关键技术，在整个环节中处于有效监控中，完成各个子系统的信息读取、传输与控制。同时管理数值库信息的查询与上传，可及时显露当前数值库中的内容，上传至云主机中去就地实时的跟新。
2、仓储货物出入库系统
智能显露系统作为港口货物统计的一个重要环节，经过RFID技术，将统计当前仓储总货物数量，当控制器将港口货物提放到小车上离开港口，信息机将自动将港口货物的数量减少一个；
当货物被运送至卸货区域时，小车信息机显露并提醒货物安全运送至目的地，如果货物长时间未送至卸货区域时，将显露提醒信息。
3、立体仓库管理系统
立体仓库管理系统运行在整个系统的中央控制器上，系统应用android系统研发，内嵌Sqlite数值库，应用android库编写的人机交互界面，主要含有概括货物自动识别、出入库管理、仓库货物自动盘点等。