一种岸桥自动化控制系统
阅读说明：本技术 一种岸桥自动化控制系统 (Automatic control system for shore bridge ) 是由 徐涛 胡旻晖 熊会 于 2021-08-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种岸桥自动化控制系统,包括岸桥接口总线、多个子系统。其中,多个所述子系统分别电信号连接所述岸桥接口总线。本发明的岸桥自动化控制系统,将自动化岸桥各子系统之间纷繁复杂的网状关系结构进行简化,子系统只需同总线一次交互,就可获取所有需要的信息,解决各子系统之间耦合关系,减少互相依赖,子系统的设计和实现也相应更加简洁,设计和维护成本也更低。(The invention provides a shore bridge automatic control system which comprises a shore bridge interface bus and a plurality of subsystems. The subsystems are respectively connected with the shore bridge interface bus in an electric signal mode. The shore bridge automation control system simplifies a complicated network relation structure among subsystems of the automation shore bridge, the subsystems can acquire all required information only by once interaction with the bus, the coupling relation among the subsystems is solved, the mutual dependence is reduced, the design and implementation of the subsystems are correspondingly simpler, and the design and maintenance cost is lower.)
技术领域
本发明涉及港口制造技术领域，具体涉及一种岸桥自动化控制系统。
背景技术
随着自动化码头的发展，各港口对全自动化岸桥以及常规岸桥的自动化的升级改造需求越来越多。岸桥设备直接对船舶和水平运输小车作业，是码头的关键大型设备，岸桥的作业效率直接影响船舶的装卸效率。
由于目前技术的限制，岸桥对船舶的作业还无法做到完全的自动化，目前还要涉及到大量的自动化作业和人工协助的有机结合，整个自动化岸桥系统实现起来非常复杂，涉及到大量的子系统之间软硬件各层级的相互协作。现有自动化岸桥系统主要存在以下几个问题：
现有岸桥自动化控制系统方案复杂，各子系统之间往往需要软件硬件层面的相互交互，高度耦合，互相依赖。子系统方案一旦确定，后续方案变更或者更换供应商难度非常大。
现有岸桥自动化控制系统的数据分散在各子系统处，各子系统都需要有自己数据采集、配置管理以及人机交互界面，系统层级负载，不利于操作维护。
在现有岸桥自动化控制系统中，为了适当简化上位机软件的信息获取方式，一些子系统经常被用来中转本身不需要的其它子系统的实时信息。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种岸桥自动化控制系统，大幅简化了各个子系统之间复杂的网络结构，减少了各子系统之间的互相依赖，使子系统的设计和实现变得更加简洁。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明实施例的岸桥自动化控制系统，包括：
岸桥接口总线；
多个子系统，多个所述子系统分别电信号连接所述岸桥接口总线。
进一步地，所述多个子系统与岸桥接口总线之间的通信协议包括TCP、HTTP、MQ中的任一种或多种。
进一步地，所述多个子系统包括码头作业管理系统、远程操作系统、视频控制系统、操作台显示终端、岸桥管理系统、智能理货系统、远程控制系统、岸桥单机自动控制系统、车辆定位系统、主小车吊具双箱检测系统、车号识别系统、箱号识别系统中的任一种或多种。
进一步地，所述岸桥管理系统包括远程起重机管理系统、本地起重机管理系统、图形化人机交互界面中的任一种或多种。
进一步地，还包括远程操作台，所述远程操作台连接于所述远程控制系统。
进一步地，还包括船型扫描系统、目标检测系统、吊具检测系统，所述船型扫描系统、所述目标检测系统、所述吊具检测系统分别连接于所述岸桥单机自动控制系统。
本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：
本发明实施例的岸桥自动化控制系统，将自动化岸桥各子系统之间纷繁复杂的网状关系结构，简化为只需同总线一次交互，就可获取所有需要的信息，大幅简化了自动化岸桥系统复杂的网络结构，解决各子系统之间耦合关系，减少互相依赖，子系统的设计和实现也相应更加简洁，设计和维护成本也更低。
同时，码头或总包方可以任意升级或者更换某个子系统的实现方案，甚至同时引入多个供应商也不会对整个系统造成影响，大大降低了自动化项目的总体风险。
附图说明
图1为本发明实施例的岸桥自动化控制系统的结构示意图。
图2为传统岸桥自动化控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
下面首先结合附图具体描述本发明实施例的岸桥自动化控制系统。
如图1所示，本发明实施例的岸桥自动化控制系统，包括岸桥接口总线、多个子系统。多个子系统分别电信号连接岸桥接口总线。
如图2所示，目前所采用的岸桥自动化控制系统纷繁复杂，大量子系统之间需要硬件层面和软件层面进行各种交互，才能完成自身的功能的实现，导致岸桥自动化控制系统网络结构异常复杂。例如，自动化岸桥管理系统需要同码头作业管理系统系统交互，以获取船图、任务等信息，并反馈执行结果；自动化岸桥管理系统需要同视频管理系统系统交互，实现水平运输车辆的安全抓放；自动化岸桥管理系统需要同岸桥单机自动控制系统系统交互，获取设备实时状态，进行指令级别的控制和反馈。操作台数据显示终端需要同远程操作控制系统交互，实现操作台的申请、强制释放等等操作；操作台数据显示终端需要同自动化岸桥管理系统进行交互，以获取设备运行以及任务执行状态，接收人工干预；岸桥单机自动控制系统需要同视频控制模块进行交互，以获取视频信息；岸桥单机自动控制系统需要同智能理货系统交互，以获取设备实时状态，触发拍照和识别；岸桥单机自动控制系统需要同操作台进行交互；岸桥单机自动控制系统需要同车辆定位系统系统交互；岸桥单机自动控制系统需要需要同主小车吊具双箱检测系统交互。
同时，控制数据分散在各子系统处，各子系统都需要有自己的数据采集模块、配置管理以及人机交互界面，导致整个岸桥自动化控制系统层级众多，潜在的故障混合因素大大增加。因此，码头除了自有的码头作业管理系统外，一般都会将整个岸桥自动化控制系统打包招标，由总包方负责按自己的总体设计方案，整合各子系统的供应商，并提供相应的支持维护工作。
由于各子系统基本上都有自己的一整套软硬件解决方案，不同供应商的方案又各不相同。自岸桥自动化控制系统的各子系统之间又有着复杂的交互关系，互相耦合。这种岸桥自动化控制系统的设计极其考验总包方的总体方案、供应商管理能力以及系统集成能力，同一个项目也很难做到子系统供应商之间的随意切换。
针对以上问题，本发明的岸桥自动化控制系统引入了总线的设计理念，规范了各子系统之间的数据共享和交换。总线作为岸桥自动化控制系统的接口单元和数据中心，统一了各个子系统之间的交互。岸桥自动化控制系统的各子系统之间不再直接交互，而是通过码头或者总包方制订的标准接口，只和总线进行交互。总线掌握所有子系统的实时状态，可以很方便地进行数据处理和信息整合，一次性为各子系统提供所需的完整信息，实现整个岸桥完整实时数据的持久化功能，为后续的大数据分析，历史回放等功能需求奠定了坚实的基础。
进一步地，多个子系统与岸桥接口总线之间的通信协议包括TCP、HTTP、MQ中的任一种或多种。
由码头和总包方出面，统一制订总线和每个子系统的标准接口，只要实现了这个交互接口的子系统，就可以顺利接入总线。这样，子系统可以随时升级优化软硬件方案，甚至直接更换不同的供应商，减少码头和总包方对特定供应商以及特定方案的依赖。
总线和各子系统使用标准的通信协议实现交互，获取整个系统的所有子系统的实时信息，并进行实时处理和整合。岸桥自动化控制系统是运行在PC中的软件系统，可以很方便地根据交互对象，选择最佳的交互方式，比如TCP、HTTP、MQ甚至直接数据库交互等等。
进一步地，如图1所示，多个子系统包括码头作业管理系统、远程操作系统、视频控制系统、操作台显示终端、岸桥管理系统、智能理货系统、远程控制系统、岸桥单机自动控制系统、车辆定位系统、主小车吊具双箱检测系统、车号识别系统、箱号识别系统中的任一种或多种。
进一步地，如图1所示，岸桥管理系统包括远程起重机管理系统、本地起重机管理系统、图形化人机交互界面中的任一种或多种。
总线通过消息队列和实时数据库可以很方便地实现同远程起重机管理系统、本地起重机管理系统、图形化人机交互界面在内的各管理系统实时交互，直接简化掉了各管理系统同PLC交互的数据中间层。
进一步地，如图1所示，还包括远程操作台，远程操作台连接于远程控制系统。
进一步地，如图1所示，还包括船型扫描系统、目标检测系统、吊具检测系统，船型扫描系统、目标检测系统、吊具检测系统分别连接于岸桥单机自动控制系统。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。