全自动无人行车技术方案.pdf

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1、 保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。 全自动无人行车技术方案 上海宝信软件股份有限公司 二一四年八月 保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。 目目 录录 1. 全自动无人行车系统全自动无人行车系统 . 3 1.11.1 系统架构系统架构 . 3 1.21.2 系统功能系统功能 . 3 1.31.3 地上局系统地上局系统 . 4 1.41.4 车上局系统车上局系统 . 8 2. 系统配置系统配置 . 10

2、保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。 1. 全自动无人行车系统全自动无人行车系统 1.1 1.1 系统架构系统架构 全自动无人行车系统主要包括地上局系统和车上局系统。 地上局系统包括地 面管理服务器、手持扫描装置、装车/卸车位置检测系统、地面操作 HMI、行车 遥控器、安全控制系统、有线和无线网络以及视频监视系统等。车上局系统包括 车载 PLC、车载 HMI、行车定位装置、摆角检测装置、遥控接收器、无线网络接 收装置和行车电控 PLC。系统架构如下图所示。 UACS 系统架构图 UACS 系统架构图

3、 1.2 1.2 系统功能系统功能 保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。 系统功能图 系统功能图 1.3 1.3 地上局系统地上局系统 1.3.1 1.3.1 地面管理服务器 地面管理服务器 1.3.1.11.3.1.1 库区管理 库区管理 ? 库区管理 对整个库区的物理布局进行统一管理,其中包括虚拟库区的增加以及禁驶区 域的划定。 ? 钢卷信息管理 对库区内所有存放钢卷的信息进行管理,确保系统中钢卷的库位信息与库区 现场堆放的实际库位保持一致。 1.3.1.21.3.1.2 行车管理 行车管理 ?

4、 任务管理 接收并保存 L3 系统发送的行车作业计划,将其分解为行车作业任务。 ? 实绩管理 统计并保存行车指令的执行实绩并将其反馈给 L3 系统。 ? 行车调度管理 负责在多部行车作业的情况下为各部行车自动分配作业任务， 从而使得作业 任务完成总工期最短，效率最高。行车调度管理主要包括作业区域划分、作业任 务分配优先级和作业任务分配功能。 ? 作业区域划分 保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。 由于行车作业的特殊性，在某一台行车作业的时候，其他行车（处于同一高 度）是无法同时在该区域作业的，因此可

5、根据事先确定的规则，根据行车的主要 作业区域进行库区的划分，作为任务分配的基础。 ? 作业任务分配优先级 作业任务或经过分割后的作业任务均可被一部行车执行完成， 所以需要为作 业任务进行类别划分，并为可以执行作业任务的行车划分分配优先级。分配优先 级分为 I、II 级，I 级为优先执行级别，II 级为可以执行级别。 作业任务的分配依据其对各行车的优先级进行。当作业区域行车空闲时，优 先为其分配任务队列中该部行车优先级为 I 级的任务；如果没有 I 级任务，则为 其分配优先级 II 级的任务，II 级任务分配前需要判断是否满足分配条件，如果 不满足条件则不能分配。 ? 作业任务分配 作业任务指令

6、队列可以分为三种：待执行指令队列、执行中指令队列以及已 完成指令队列。 作业任务分配过程中考虑到有些作业任务具有紧前紧后关系以及 优先级关系，所以需要对待执行的作业任务指令进行排序。 ? 行车冲突管理 库区中多部行车同时作业时， 在存在冲突的行车之间协调管理各行车之间的 作业。 ? 行车作业模式管理 行车作业模式分为自动模式、半自动模式、人工驾驶模式和遥控模式，初始 模式为人工模式。 模式 模式 描述 描述 自动模式 车载 PLC 自动控制行车运行。 半自动模式 行车在库区内作业时由车载 PLC 自动控制行车运行， 在装/卸车区域由地 面操作人员用遥控器远程遥控行车运行。 人工驾驶模式 行车驾

7、驶员在驾驶室操作控制行车运行。 远程遥控模式 地面操作人员用遥控器远程遥控行车运行。 ? 行车状态监控 实时接收行车车上局系统发送的车载设备运行状态信号进行监控。 1.3.1.31.3.1.3 库区安全管理 库区安全管理 ? 封闭区域管理 与安全控制系统进行信息交互，控制实现行车与封闭区域的连锁和解锁操作。 ? 连锁/解锁控制 与安全控制系统进行信息交互， 控制实现行车与机组L1的连锁和解锁操作。 保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。 1.3.1.41.3.1.4 人机交互操作 人机交互操作 与人机

8、交互接口进行数据交互，提供人机交互接口显示所需的数据信息。 1.3.1.51.3.1.5 系统管理 系统管理 ? 用户权限管理 用户权限管理 新增/删除用户,修改用户密码,设置用户权限。 ? 自我诊断 自我诊断 系统运行过程中，根据系统各组成模块的状态进行系统状态的自诊断。 ? 日志管理 日志管理 实时记录系统各运行事件信息。 ? 通讯与配置管理 通讯与配置管理 对地面管理服务器与系统内个模块以及外部系统之间的通讯接口进行统一 管理。地面管理服务器与 L3 系统、机组 L2、装车/卸车位置检测系统、安全控 制系统以及地面 HMI 等都采用有线以太网通讯；地面管理服务器与手持机、车上 局系统等都

9、采用无线网络通讯。 对系统的配置参数进行可视化、可修改的管理。 ? 报表管理 报表管理 生成并保存行车作业实绩报表。 1.3.1.61.3.1.6 出入库管理 出入库管理 根据车辆出入库装/卸物料信息，确定车辆的停泊位置。 1.3.2 1.3.2 装/卸车位置检测系统 装/卸车位置检测系统 1.3.2.11.3.2.1 车辆到达检测 车辆到达检测 司机将车辆开到指定停泊区域， 系统检测卡车是否就位并通过 LED 显示屏提 示司机前进、后退或停车。司机通过观察 LED 显示屏判断是否行驶就位。 1.3.2.21.3.2.2 检测装车位置 检测装车位置 出库装车时，系统辅助卡车司机控制扫描测量车辆

10、上装载物料的装车位置。 卡车司机手动控制激光扫描装置确定卡车出库物料的装车位置的物理坐标。 1.3.2.31.3.2.3 检测物料位置 检测物料位置 入库卸车时，系统自动控制激光扫描装置扫描卡车停泊区域，测量卡车装载 物料的重心物理坐标。 1.3.2.41.3.2.4 装/卸车信息查询 装/卸车信息查询 司机操作控制面板的触摸屏， 根据卡车号查询卡车上的所有物料信息并显示 在触摸屏上。 1.3.2.51.3.2.5 行车紧急停车 行车紧急停车 保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。 作业现场发送紧急情

11、况时， 司机可以通过系统控制面板上的紧急停车按钮控 制行车紧急停车。 1.3.3 1.3.3 手持机 手持机 1.3.3.11.3.3.1 物料信息读取 物料信息读取 理货人员用手持终端扫描物料的条码， 手持终端通过与地面管理服务器的通 讯接口查询物料信息并将其显示在手持终端上。 1.3.3.2 1.3.3.2 物料入库操作 物料入库操作 理货人员输入车辆牌号，登上车辆按顺序依次扫描入库物料条码，将信息录 入地面管理服务器。 1.3.3.31.3.3.3 物料出库操作 物料出库操作 理货人员输入车辆牌号，登上车辆扫描出库物料条码，核对是否与出库计划 一致。 1.3.3.41.3.3.4 清盘库

12、操作 清盘库操作 理货员扫描到库区内扫描物料及其库位条码，将信息录入地面管理服务器。 1.3.3.51.3.3.5 信息查询 信息查询 理货人员用手持终端扫描物料的条码或输入物料的代码查询物料信息并将 其显示在手持终端上。 1.3.3.61.3.3.6 命令作成 命令作成 理货人员用手持终端扫描物料及其包装库位的条码生成包装入库指令。 1.3.4 1.3.4 安全控制系统 安全控制系统 1.3.4.11.3.4.1 封闭区域人员进出控制 封闭区域人员进出控制 地面人员进入封闭区域时， 操作请求开门或强制开门按钮； 离开封闭区域时， 操作关门按钮。 1.3.4.21.3.4.2 封闭区域人员进出

13、统计 封闭区域人员进出统计 地面人员进出封闭区域时，系统自动统计进出人员的数量。 1.3.4.31.3.4.3 安全警示 安全警示 行车行驶通过库区的绿色通道时，系统在警示牌上显示出警示信息。 1.3.5 1.3.5 人机交互接口 人机交互接口 1.3.5.11.3.5.1 行车状态监控 行车状态监控 提供行车运行状态监控画面，显示行车车上局设备的运行状态。 1.3.5.21.3.5.2 库区状态监控 库区状态监控 提供库区状态监控画面，显示整个库区的存储图，每个库位上物料信息，以 及地上局设备的运行状态。 保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。保密声明：本文档受国家相关法律和公司制度保护，不得擅自复制或扩散。 1.3.5.31.3.5.3 行车指令管理 行车指令管理 提供行车指令管理画面，显示所有作业计划以及完成状态，显示行车作业指 令的详细信息以及执行情况。 1.3.5.41.3.5.4 行车作业模式管理 行车作业模式管理 提供行车作业模式管理画面， 可以进行行车作业模式切换以及装卸车系统作 业模式进行切换。 1.3.6 1.3.6 视频监控系统 视频监控系统 辅助地面操作人员监控库区环境以及行车的运行情况。 1.3.7 1.3.7 有线和无线网络