Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo ngành tin học xây dựng hệ thống quản lý cảng trung chuyển trực tuyến trên cơ sở xác định vị trí container theo không gian 3 chiều
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, công nghệ thông tin đã được đưa vào ứng dụng vào nhiều mặt của cuộc sống ứng dụng hỗ trợ công việc cho từng cá nhận tới ứng dụng cho qui trình sản xuất và cả hệ thống quản lý như các các nhà máy sản xuất hay cơ quan nhà nước Việc ứng dụng hiệu quả công nghệ thông tin có vai trò hết sức quan trọng trong việc phát triển kinh tế- xã hội nói chung và trong ngành công nghiệp nói riêng Trong lịch sử loài người, vận chuyển hàng hóa bằng đường biển có một vai trò rất quan trọng Trong đó vận chuyển bằng container tuy ra đời sau nhưng đã phát triển rất mạnh mẽ Đóng góp vào sự thành công đó phải nói đến hệ thống cảng trung chuyển Hiện nay đã có một đề tài của các bạn Bách Khoa về việc điều khiển tự động hệ thống cần cẩu cho cảng Vì vậy được sự định hướng và đồng ý của giáo viên hướng dẫn em chọn đề tài xây dựng hệ thống quản lý cảng trung chuyển trực tuyến trên cơ sở xác định vị trí container theo không gian 3 chiều Để có thể thực hiện thành công đề tài này em xin gửi lời cảm ơn chân trọng tới các thầy cô giáo trong trường Đại học Bách khoa Hà Nội, các thầy cô giáo Khoa Công nghệ thông tin và bộ môn Kỹ thuật máy tính, đã trang bị cho em kiến thức vô cùng quý báu trong suốt 5 năm học vừa qua tại trường Và em xin gửi lời cảm ơn tới thầy giáo hướng dẫn Thạc sĩ Phạm Đức Khánh, bộ môn Kỹ thuật máy tính, Khoa Công Nghệ Thông Tin đã tận tình giúp đỡ hướng dẫn, chỉ bảo và định hướng cho em trong quá trình thực hiện đề tài Tuy nhiên vì thời gian thực hiện đề tài có hạn, tài liệu và thiết bị còn hạn chế cùng với hiểu biết và kiến thức có hạn của bản thân nên đề tài còn có nhiều thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo hướng dẫn của các thầy cô và sự góp ý của các bạn để có thể hoàn thiện hơn đề tài của mình Em xin chân thành cảm ơn! Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container 1 Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng Hà nội, tháng 05 năm 2008 Sinh viên Nguyễn Thừa Thắng Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container 2 Kỹ Thuật Máy Tính K48 MỤC LỤC Nguyễn Thừa Thắng CHƯƠNG 1 NHIỆM VỤ VÀ PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ …………………………………7 1.1 NHIỆM VỤ ĐƯỢC GIAO 7 1.2 PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ 7 1.3 KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ CỤ THỂ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 7 CHƯƠNG 2 KHẢO SÁT PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 8 2.1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 8 2.2 KHẢO SÁT THỰC TẾ 8 2.2.1 Khảo sát cảng 8 2.2.2 Phân tích đánh giá 9 2.3 TÌM HIỂU VỀ CONTAINER .10 2.3.1 Giới thiệu 10 2.3.2 Tiêu chuẩn hóa container 10 2.3.3 Phân loại container .11 2.3.4 Xác dịnh và kiểm tra thông số kỹ thuật container 13 2.3.5 Chứng từ vận chuyển hàng hóa bằng container 13 2.3.5.1 Vận đơn container theo cách gửi FCL/FCL 13 2.3.5.2 Vận đơn container theo cách gửi LCL/LCL 13 2.3.6 Trách nhiệm của người chuyên chở container đối với hàng hóa 14 2.3.6.1 Phạm vi trách nhiệm của người chuyên chở 14 2.3.6.2 Giới hạn trách nhiệm bồi thường 14 2.3.7 Cước phí trong chuyên chở hàng hóa bằng container 16 2.4 THIẾT KẾ VÀ MÔ TẢ HỆ THỐNG 17 Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container 3 Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng 2.4.1 Sơ đồ khối hệ thống 17 2.4.2 Giải thích 18 2.4.3 Hoạt động .18 2.4.4 Cơ sở dữ liệu 18 2.4.5 Phần mềm 19 2.4.6 Giao thức mạng 19 CHƯƠNG 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT .20 3.1 ENCODER 20 3.1.1 Giới thiệu chung 20 3.1.2 Output phase 21 3.2 TÌM HIỂU VỀ AVR .22 3.2.1 Pin configution 22 3.2.2 Timer 23 3.2.2.1 Đặc tính: 23 3.2.2.2 Các chế độ hoạt động của timer: .24 3.2.2.3 Các thanh ghi trong bộ Timer/ Counter 26 3.2.3 Analog to Digital Converter 28 3.2.3.1 Chức năng 28 3.2.3.2 Thao tác (Operation) 30 3.2.3.3 Bắt đầu chuyển đồi: (Starting a Conversion) 31 3.2.3.4 Bộ đếm và thời gian chuyển đổi: (Prescaling and Conversion Timing) 32 3.2.3.5 Điện áp tham chiếu: (ADC Voltage Reference) .35 3.2.3.6 Loại nhiễu ADC: (ADC Noise Canceler) 36 3.2.4 Chuẩn giao tiếp RS232 37 3.2.4.1 Giới thiệu 37 Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container 4 Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng 3.2.4.2 Thanh ghi 38 CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ GIAO THỨC MẠNG VÀ CƠ SỞ DỮ LIỆU HỆ THỐNG 40 4.1 GIAO THỨC MẠNG 40 4.2 PHÂN TÍCH THIẾT KẾ CSDL HỆ THỐNG .40 4.3 SƠ ĐỒ THỰC THỂ QUAN HỆ 46 CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 47 5.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 47 5.1.1 Bộ thu thập tín hiệu 47 5.1.2 Bộ mô phỏng tín hiệu Encoder .49 5.2 MẠCH IN .50 CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ PHẦN MỀM .51 6.1 MÔ HÌNH PHÂN CẤP CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG 51 6.1.1 Quản lý nhập tàu 52 6.1.2 Quản lý bãi 52 6.1.3 Quản lý nội bộ 52 6.2 PHÂN RÃ CHỨC NĂNG .53 6.3 BIỂU ĐỒ LUÔNG 53 6.3.1 Biểu đồ luồng Server 53 6.3.2 Quản lý nhập tàu 54 6.3.3 Quản lý thông tin nội bộ 54 6.3.4 Quản lý Bãi 55 6.4 GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container 5 Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng Danh mục các hình Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống 22 Hình 3.1 Encoder 25 Hình 3.2 Output phase 26 Hình 3.3 Sơ đồ cấu hình chân tín hiệu ATmega8 của họ AVR 28 Hinh 3.4 Sơ đồ nguyên lý tương đương của chân vào ra 29 Hình 3.5 Biểu đồ thời gian của chế độ CTC .31 Hình 3.6 Biều đồ thời gian chế độ Fast PWM 32 Hình 3.7 Biểu đồ thời gian của chế độ phase correct PWM 33 Hình 3.8 Thanh ghi điều khiển TCCRx 33 Hình 3.9 Bảng chọn chế độ Timer 34 Hình 3.10 Bảng chọn chế độ xung Clock 34 Hình 3.11 Thanh ghi cờ ngắt TIFR .34 Hình 3.12 Thanh ghi mặt nạ ngắt TIMSK 35 Hình 3.13 Sơ đồ khối chuyển đổi analog sang digital 37 Hình 3.14 Sơ đồ khối logic tự động Trigger ADC 40 Hình 3.15 Bộ đếm ADC 40 Hình 3.16 Sơ đồ khối thời gian chuyển đổi đầu tiên của ADC 42 Hình 3.17 Sơ đồ khối thời gian của bộ ADC, chuyển đổi đơn 42 Hình 3.18 Biểu đồ thời gian ADC, chuyển đổi tự động Trigger 43 Hình 3.19 Biểu đồ thời gian ADC, chuyển đổi tự do 43 Hình 4.1 Sơ đồ thực thể quan hệ 56 Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý bộ thu thập tín hiệu 58 Hình 5.2 Sơ đồ nguyên lý bộ mô phỏng tín hiệu Encoder 60 Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container 6 Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng Hình 5.3 Mạch in 60 Hình 6.1 Sơ đồ chức năng 62 Hình 6.2 Biểu đồ luông Server 65 Hình 6.3 Biểu đồ luồng mức khung cảnh quản lý bãi 65 Hình 6.4 Biểu đồ luồng mức khung cảnh của quản lý nội bộ .66 Hình 6.5 Biểu đồ luồng mức khung cảnh của quản lý bãi 66 Hình 6.6 Giao diện quản lý bãi 67 Hình 6.7 Giao diện quản lý nhập tàu 68 Hình 6.8 Giao diện quản lý thông tin nội bộ .69 Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container 7 Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng CHƯƠNG 1 NHIỆ M VỤ VÀ PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ 1.1 NHIỆM VỤ ĐƯỢC GIAO Xây dựng hệ thống quản lý Cảng Trung Chuyển trực tuyến trên cơ sở xác định vị trí container theo không gian 3 chiều 1.2 PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ Sau khi nghiên cứu tìm hiểu và tiếp thu hướng dẫn định hướng của giáo viên hướng dẫn em nhận thấy các công việc cụ thể để hoàn thành đồ án tốt nghiệp như sau: Nghiên cứu, khảo sát hoạt động xuất nhập container của cảng trung chuyển container Khảo sát cơ chế hoạt động của hệ thống cần cẩu của cảng nhằm xây dựng bộ thu thập, xác định vị trí, trang thái của từng cần cẩu trong bãi Nghiên cứu về giải pháp sắp xếp, luân chuyển container trong bãi trong quá trình xuất nhập container Xây dựng bộ thu thập tín hiệu encoder và chuyển thông tin vào CSDL trên máy chủ Xây dựng phần mềm quản lý hoạt động, quản lý nhân sự của cảng bằng ngôn ngữ VB.NET CSDL SQL Server trên nền hệ điều hành WindowXP Xây dựng thêm bộ mô phỏng tín hiệu từ encoder nhằm thực hiện việc kiểm thử hệ thống 1.3 KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ CỤ THỂ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Tuần 1 Tuẩn3: Nghiên cứu hoạt động xuất nhập container của cảng Tân Cảng Tuần 4Tuần 6: Phân tích hệ thống Thiết kế cơ sở dữ liệu Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container 8 Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng Nghiên cứu giải pháp sắp xếp tối ưu trong việc luân chuyển, lưu bãi container trong cảng Tuần 7Tuần8: Xây dựng phần mềm Tuần 9Tuần10 Xây dựng bộ mô phỏng tín hiệu encoder thu thập ngoài hiện trường Xây dựng bộ thu thập tín hiệu encoder và giao thức giao tiếp với máy tính Tuần 11Tuần12: Hoàn thiện phần mềm và kiểm thử sơ bộ hệ thống Hiệu chỉnh toàn bộ hệ thống và sữa lỗi Tuần 13Tuần14: Tiến hành ghép nối và hoàn chỉnh hệ thống Tuần 15: Hoàn thiện đồ án và chuẩn bị báo cáo CHƯƠNG 2 KHẢ O SÁT PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI Việc quản lý công tác xuất nhập container là một hệ thống lớn nằm trên khu vực địa lý rộng, đòi hỏi sự tham gia của nhiều nhân lực, ngành nghề với hệ thống cẩu trục khổng lồ Công tác xuất nhập container gồm nhiều bộ phận tham gia: Quản lý thông tin container từ tàu nhập Bộ phận này sẽ đưa các thông tin về container trên các tàu sẽ cập cảng vào hệ thống Bộ phận quản lý bãi Bộ phận này chịu trách nhiệm quản lý thông tin về container vào ra trong bãi Bộ phận bốc dỡ Container cùng hệ thống cần cẩu Bộ phận này đảm nhiệm nhiệm vụ bốc dỡ container lên xuống tàu và luân chuyển container nội bộ Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container 9 Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng Bộ phận kiểm định và hải quan Bộ phận này thực hiện việc kiểm tra xem container xuất nhập bãi có đúng với thông tin mà các tàu cung cấp trươc khi cho phép container xuất nhập bãi Ở nước ta hiện nay đã có một số cảng đã thực hiện áp dụng công nghệ thông tin vào việc quản lý hoạt động của cảng Tuy nhiên con số này khá khiêm tốn hoặc việc quản lý chỉ dừng lại ở quản lý thông tin của container hoặc có kết hợp với phần cứng thì nó cũng chỉ dừng lại ở việc định vị các container thông qua bộ điều khiển do nhân viên cảng quản lý Hiện nay đã có một đề tài đang nghiên cứu về điều khiển tự động hệ thống cần cẩu trong Cảng Container của sinh viên Bách Khoa Do đó được sự định hướng và đồng ý của giáo viên hướng dẫn nên em chọn đề tài xây dựng hệ thống quản lý cảng trung chuyển container trực tuyến trên cơ sở xác định vị trí theo không gian 3 chiều 2.2 KHẢO SÁT THỰC TẾ 2.2.1 Khảo sát cảng Trong hoạt động của cảng trung chuyển mỗi một tàu muốn cập cảng họ phải cung cấp đầy đủ thông tin trước một ngày Các thông tin này bao gồm: thông tin về hãng tàu, chuyến, tàu, hành trình của tàu và thông tin đầy đủ về container có trên tau Khi đó bộ phận nhập tàu sẽ kiểm tra xem xét có cho phép tàu cập cảng hay không Nếu tàu được phép cập cảng bộ phận này sẽ tiến hành lưu lại tất cả thông tin của tàu và ngày giờ tàu sẽ được cập cảng Lúc này bộ phận quản lý sẽ chuẩn bị lên kế hoạch cho việc bốc dỡ và sắp xếp container lên các bãi Nếu như tàu được cập cảng bộ phận quản lý sẽ lên kế hoạch bốc dỡ và gửi xuống từng tổ đội bốc dỡ Việc tính toán lên kế hoạch phải theo nguyên tắc sắp xếp Container trong cảng: Nếu Container chuyển lên cùng tàu thì xếp chung vào một khu Đối với những Container có cùng kích cỡ được xếp chung với nhau Nếu là Container rỗng thì không được xếp quá 5 tầng, nếu là Container hàng thì không được xếp quá 3 tầng Khi có một tàu cập cảng toàn bộ thông tin về tàu được đưa xuống bộ phận kiểm tra tại bãi Các nhân viên bốc dỡ sẽ thực hiện bốc dỡ container theo kế hoạch có sẵn Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container 10 ... ĐƯỢC GIAO Xây dựng hệ thống quản lý Cảng Trung Chuyển trực tuyến sở xác định vị trí container theo khơng gian chiều 1.2 PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ Sau nghiên cứu tìm hiểu tiếp thu hướng dẫn định hướng... quản lý cảng trung chuyển container trực tuyến sở xác định vị trí theo khơng gian chiều 2.2 KHẢO SÁT THỰC TẾ 2.2.1 Khảo sát cảng Trong hoạt động cảng trung chuyển tàu muốn cập cảng họ phải cung... Reference) .35 3. 2 .3. 6 Loại nhiễu ADC: (ADC Noise Canceler) 36 3. 2.4 Chuẩn giao tiếp RS 232 37 3. 2.4.1 Giới thiệu 37 Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
