系统概述
    “北斗玉衡集装箱作业监控管理系统”是在目前港口集装箱码头3C生产体系的基础上，通过引入先进的全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）等技术，对现有的集装箱码头作业工艺和生产信息流进行整合，加强了3C生产作业系统生产过程的可控性和可视性，满足操作层、调度层、管理层和决策层对现场的数据需求，为企业生产、计划、调度、决策提供多角度、全方位的科学数字依据，构建出具有国际一流水平的3C2S生产系统，从而实现对港口生产要素（堆存、集装箱、装卸机械）的精确定位、动态跟踪、过程控制和可视化管理，提高装卸效率，降低运营成本，有效地解决现有码头生产过程中司机操作不受控、生产要素实时信息滞后、生产过程中存在的某些安全隐患以及特殊天气和光照不足及堆场标线不清对生产的影响等问题。系统可与各种码头集装箱操作管理系统配套使用，相互间独立运行，并通过接口实现数据共享。

    根据专家预测，集装箱3C2S生产作业系统通常比3C生产作业系统生产成本降低约4-8%，生产效率提高5-10%，经济效益十分显著。该系统的应用，将有效提高码头公司港口集装箱生产作业系统的装卸效率，全面降低货损、货差，缩短船舶在港时间，使企业的科技、管理、服务、形象水平得到大大增强，在打造数字化码头的进程中与国际一流水平同步。

主要功能：
过程控制功能
    系统通过移动站软件实现集装箱精确定位控制（控制精度优于20cm）、司机操作过程可视化监控、作业机械防碰撞、作业机械位置自动回传和操作指令自动确认等功能。

可视化管理功能
    系统通过调度监控软件和大屏可视化软件，综合利用多媒体和DLP大屏显示等技术，调度人员可在调度中心实时监控RTG、叉车/正面吊、装卸桥、集卡和船舶等生产要素的二维和三维生产现场作业实况，实现大到整个码头作业现场的全局监控和小到单台装卸机械作业过程跟踪。通过现场维修监控软件，维修人员在办公室可直观监控各台作业机械的位置以及机械设备的运行状态。

作业信息管理功能
    系统通过移动站软件、调度监控软件、大屏可视化软件、现场维修监控软件和数据处理中心软件实现对人员信息、堆场信息、集装箱信息、机械信息、作业信息等的综合管理，可进行机械位置信息、作业信息、状态信息和维修信息以及通讯信息等的存档和查询、回放，满足司机、调度、维修人员、管理人员等不同层面的数据应用需求，为企业生产计划制定和决策提供多元化的科学依据。

通讯功能
    系统为司机和调度、维修人员间提供双向数字报文通讯功能。

系统主要功能
集装箱作业过程监控功能
•码头全局实时监控：作业机械（岸桥、场桥、叉车/正面吊、内部拖车）的位置/状态、外部拖车的预定位置、堆场、集装箱、闸口、建筑、灯塔、道路、交通标志、码头前沿、缆桩、泊位、船舶等码头各要素的二维或三维实时可视化直观显示（显示要素可选）；
•岸边作业监控：监控各岸桥的位置/状态、作业过程和作业进度，提前预警作业中可能存在的冲突；
•堆场作业监控：监控各堆场中场桥（RTG）的位置/状态、作业过程和作业进度，显示各RTG当前收到了多少条指令、未来设定时间内该堆场会有多少指令，对指令进行分类统计，显示外部拖车的预定位置；还可自动向集装箱操作管理系统回传RTG位置，以便向其分配合适的指令；集装箱颜色可按层数、航线、船名航次、进出口、港口等设定显示；[nextpage]
•港区间倒运监控：对港区间集装箱倒运拖车进行实时监控，可供海关远程监控；
•查验场作业监控：显示查验场的位置、正在查验的拖车及集装箱、查验状态等；
•外部拖车作业监控：监视外部拖车办单时间、进闸口（P-Check）时间、各场的外部拖车数量、等待时间，数量超限、等时超限时报警。

堆场集装箱管理功能
•箱位管理：对堆场集装箱进行精确定位控制，只有在作业指令给定场位RTG司机才能进行提/放箱操作，提/放箱时可代替司机自动向码头操作管理系统发送作业完成确认；
•箱量和堆场利用率统计及报警：按箱型和总量进行箱量统计，根据各堆场情况和总的箱量进行堆场利用率统计，超限时报警；
•单排高箱报警：根据设定条件（季节、层数）发现单排高箱时报警。

集装箱作业安全管理功能
•作业机械间防碰撞报警和控制：当机械间的距离小于设定值时进行报警，进一步小于另一给定值时自动进行减速控制，以防止机械间碰撞事故的发生；
•RTG防碰箱（防“打保龄”）：防止由于RTG小车起升高度不够移动小车时造成碰箱；
•RTG双箱作业识别与控制：识别双箱指令，将双箱作业信息传送给PLC，确保中间锁销到位。

作业机械位置导航和作业过程可视化功能
•位置导航：以电子地图指示作业机械（包括RTG、叉车、拖车）自身的当前位置，并以声响信号提示到达指令位置；
•作业过程可视化：以图形方式显示RTG提放箱作业过程；
•状态指示：以屏幕显示、声响信号等方式指示移动站的状态以及通信信息的到达。

作业计划管理功能
•作业计划显示：显示码头操作管理系统生成的船舶作业计划和堆场计划（以列表和图形方式显示某船需卸/装的集装箱信息、在船上的位置、卸装的次序，以列表和图形方式显示某堆场需提/放的集装箱信息、堆场中的位置、提放的次序等）；
•设备安排：根据当前的作业计划、设备位置/状态、以往经验数据自动生成推荐的设备安排计划，并可由调度手工调整；
•人员安排：根据当前的作业计划、设备计划、以往经验数据自动生成推荐人员安排计划，并可由调度手工调整；
•作业计划可视化仿真和优化：根据当前的作业计划、设备计划进行作业计划的可视化仿真，可由调度调整有关作业参数，可自动生成预期冲突和瓶颈的报告。根据预期的冲突和瓶颈对作业计划进行调整建议，同时可进行拖车路径规划，减少拖车拥堵，并减少拖车空载。

作业信息管理功能
•可进行机械位置信息、作业信息、状态信息和维修信息以及通讯信息等的存档、查询、回放和事后统计分析，实现对人员信息、机械信息、作业信息等的综合管理。

系统运行状态监控
•对系统各主要组成部分（包括服务器、UPS、GPS基准站、移动站软件和GPS、调度软件）进行状态监控；
•故障报警（手机短信和即时消息）。

报文通信功能
•作业机械司机与调度中心、维修人员间可以进行双向数字报文通信；
•常用通信内容可预定义，可通过快捷方式完成输入。[nextpage]

系统构成：
    系统由数据处理中心、GPS基准站、移动站、调度监控、DLP大屏监控、维修监控等6大分系统组成。

                            系统图

各分系统的主要功能如下：
数据处理中心分系统：
    用于定位数据和作业信息存储、转发、查询以及报表生成和打印、系统参数维护和GIS库维护、作业机械安全运行的计算与判别、终端运行日志记录、系统管理、故障检测和报警等。

GPS差分基准站分系统：
    用于差分改正信息和时间同步信息的获取、播发及基准站状态的报告；调度监控分系统：用于码头二维全局监控、集装箱作业过程监控、外集卡/船舶动态信息跟踪、生产作业信息的实时和事后查询、作业计划管理、事后统计分析、堆场利用率的实时统计及报警提示等。

DLP大屏监控分系统：
    用于码头二维和三维全局监控、集装箱作业过程监控、外拖车/船舶动态信息跟踪、码头视频监控显示、网内其它计算机远程卓面显示和码头信息发布等。

移动站分系统：
    用于码头作业机械（RTG、叉车/正面吊、集卡、装卸桥）的实时定位导航和作业过程可视化、实时位置信息的自动回传、集装箱箱位管理、集装箱作业安全管理、与调度员的报文通信、作业量查询、移动站状态检测和报告等。

维修监控分系统：
    用于与作业机械司机的通信以及作业机械位置的监控，可扩充远程维修功能。使维修人员能够方便、直观地了解作业机械的工作状况以及位置，提高现场维修作业效率。