項目背景
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(圖2:某碼頭現(xiàn)場施工圖)
隨著國際集裝箱碼頭操作管理水平的不斷提高, 數(shù)字化管理日益成為衡量碼頭管理先進(jìn)程度的標(biāo)志,為此需要提升自身科技含量,不斷更新升級碼頭操作管理系統(tǒng)。
本項目采用了一套完善的系統(tǒng)來保證其集裝箱運輸車(用于貨物從陸地/貨船間移進(jìn)移出)工作狀況及位置定位。實現(xiàn)了堆場管理控制的科學(xué)配載、合理調(diào)配了碼頭生產(chǎn)力,以及實現(xiàn)船舶穩(wěn)定性優(yōu)化確保100 % 箱位準(zhǔn)確率 ,大幅度提高船舶裝卸效率和堆場使用率。
本方案旨在關(guān)注集裝箱運輸車的位置定位和方向精度。對于運輸車其他數(shù)據(jù)與監(jiān)控中心等的通訊鏈路和軟硬件部分不太關(guān)注,需與其他產(chǎn)品供應(yīng)商配合兼容。
需求分析
1、碼頭現(xiàn)場施工環(huán)境在幾公里以內(nèi)。
2、初期集裝箱運輸車使用為1輛至20輛不等。
3、集裝箱運輸車在工作過程中的位置精度為2-5cm,方向精度在0.1°左右。
4、集裝箱運輸車得出自己的位置和方向數(shù)據(jù),將其發(fā)送給車內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)。
5、各監(jiān)控系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳給碼頭調(diào)度中心(此項不在本方案考慮中)。
詳細(xì)設(shè)計
針對以上具體需求,我們擬采用GNSS衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)實現(xiàn),建立1臺固定基站與若干臺移動站的RTK應(yīng)用數(shù)據(jù)鏈,實時獲得集裝箱運輸車的厘米的位置、速度、航向等信息。設(shè)備之間通過數(shù)傳電臺和電臺模塊建立實時點對多點數(shù)據(jù)鏈,配合軟件實時監(jiān)控并記錄集裝箱運輸車行駛軌跡及工作面,確保集裝箱在工作過程中的正常行駛。
1、 在碼頭選中一空曠的高地架設(shè)好1臺固定基站。固定基站包含GNSS雙頻接收機(jī)N201,配套電纜&數(shù)據(jù)線,GPS雙頻天線和外置TRS整機(jī)電臺,電臺數(shù)據(jù)線發(fā)射天線等。
2、 設(shè)碼頭有10臺集裝箱運輸機(jī),每臺車上安置1臺移動站。移動站包括GNSS雙頻定向接收機(jī)H201,對應(yīng)的GPS主天線和輔天線分別固定車身的頭部和尾部。移動站內(nèi)置TRS電臺接收模塊,并包含配套電纜&數(shù)據(jù)線,GPS雙頻天線和電臺接收天線。
3、 TRS電臺整機(jī)和內(nèi)置模塊,傳輸距離實測可到6km及以上。并有25W大功率選項,傳輸距離可到10km及以上。
4、 每臺集裝箱運輸車工作原理如下:。
① 集裝箱運輸車編號1,2,…,10
② 集裝箱運輸車安置天線位置是A1,B1,A2,B2,…,A10,B10
③ 固定基站N201接收機(jī)正常定位,通過串口線連接外置TRS整機(jī)電臺,向移動站H201的內(nèi)置TRS電臺發(fā)送RTCM3差分語句。
④ 以集裝箱運輸車1為例,車上的H201接收機(jī)通過內(nèi)置TRS電臺接收固定基站發(fā)送過來的RTCM3差分語句,參與自身定位解算,并通過串口COM2實時輸出GPGGA定位語句,定位精度為2cm左右,更新率可到20Hz。
⑤ 同時H201接收機(jī)自身根據(jù)主輔天線的位置計算出主輔天線的方位角,即運輸車的運行航向,該方位角視主輔天線的基線距離所定,1m基線定向精度0.09°,2m基線定向精度0.04°。可通過串口COM2實時輸出GPHDT定向語句,更新率可到20Hz。
⑥ 各集裝箱運輸車電腦的監(jiān)控軟件讀取該串口,實時將2組數(shù)據(jù)顯示在軟件地圖上。
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