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几内亚巴塔港集装箱码头计算机控制管理与通讯系统的开发

时间:2014-09-02 来源:未知 作者:傻傻地鱼 本文字数:3039字
论文摘要

  1.概述

  赤道几内亚巴塔港是西非港口建设项目,项目内容包括港口集装箱码头的建设及码头配套的计算机控制管理与通讯系统。集装箱码头计算机控制管理与通讯系统是指能够帮助码头进行装卸、堆存、集疏运等作业的计算机管理系统。该系统主要包括主机系统、有线网络等。本文重点对主机系统、码头操作系统进行分析设计。

  2.系统的总体目标

  集装箱码头公司作为一个公共的码头营运者,必须为各个货代/货主、汽车运输公司、船公司等客户提供更先进的优质服务;所以总体目标是要建立一套适合当地码头运作、能够覆盖集装箱码头生产、又不断向前发展的信息系统,为及时、全面、准确的网上服务提供详实准确及时的数据信息。系统运用现代化的技术手段,实现对码头生产的控制和管理。根据生产能力逐步提高,将有计划、有步骤地提升综合物流服务系统的功能,以满足客户需求。

  3.主计算机与存储系统的规划设计

  数据库服务器与存储构成了主计算机系统,是整个集装箱港口计算机系统的核心设备,是集装箱业务数据的中心处理系统,其性能直接影响到整个系统的应用效果。

  3.1需求分析

  通过对赤道几内亚巴塔港生产系统需求的分析,其数据库服务器系统要承担整个港口营运系统的运行负荷,对服务器性能、可靠性等方面要求极高。数据处理能力。赤道几内亚巴塔港生产系统的服务器要求能够满足港口设计年吞吐量为集装箱30万TEU/年生产量的处理需求。内存需求。对服务器内存的需求主要取决于以下几个因素:操作系统运行空间、数据库管理系统运行空间、系统交换及临时文件空间、其它系统软件运行空间以及应用软件运行空间。存储容量。可分为系统磁盘容量和数据盘容量。存储容量不但要考虑系统目前的数据量,还要考虑系统将来的扩展数据量。

  3.2技术选择

  3.2.1数据库服务器系统

  不同的工作负载,对IT设备具有不同的要求。在选择服务器时,我们选择性能好、安全性高,扩展性强,可运行关键性服务的企业级产品。

  3.2.2存储系统

  根据赤道几内亚巴塔港生产系统的特点,根据存储技术发展趋势以及结合我们在这些方面的设计、实施经验,采用SAN的存储区域网络来构建存储系统,为关键业务数据提供存储服务。SAN采用高速数据连接通道——光纤通道(Fiber Channel,FC)连接服务器和存储系统。在SAN中,所有的存储设备和存储数据均可采用中心化管理,使得整个存储系统具有可伸缩性,并且可以通过存储设备的集群方式而达到高可用度。

  3.3设计方案说明

  双机高可用说明:两台服务器通过心跳线互相通信,数据库数据保存在磁盘阵列中,部署双机软件,互为热备。当其中一台服务器因为网络故障、硬件故障、软件故障等原因导致系统无法服务时,另一台机器会诊测心跳中断,接管处理系统的请求,提高了系统的可用性和性能。

  硬件冗余说明:小型机、SA NSWITCH、磁盘阵列关键部件均为冗余配置,选件部分都是针对高性能的系统需求而精心选择。
  链路冗余说明:服务器与核心交换机网络连接部分均为冗余的双网卡连接;与存储SAN交换机连接部分也是冗余的,双HBA卡连接,整个链路无单点故障。
  SAN存储网络说明:因为所有的数据部分都是存放在SAN网络中,所以SAN的网络高效、安全和冗余极其重要。此配置实现了端到端的全4GB/S的冗余SAN网络,满足数据访问的高速需求,确保了整体数据平台的安全。
  磁盘阵列说明:数据库数据均保存在磁盘阵列中,所以磁盘阵列成为整套系统中最关键的组件。本方案所提供的磁盘阵列采用双主控,双电源,RAID支持RAID0、RAID-1、RAID-3、RAID-5、RAID-6、RAID-10等级别,配置完全可以满足用户对磁盘阵列可靠性、可用性、可服务性的需求。可扩展到192个磁盘驱动器,完全可以满足用户业务扩展对存储的需求。

  3.4PC服务器与外设

  PC服务器采用IBM X3650 M3服务器。主要考虑以下方面:通过更高的性能功耗比提高成本效益;通过灵活的设计简化管理和易维护性;利用弹性架构和虚拟化环境管理风险。客户端采用高档PC机,联想启天M7398。主要考虑以下方面:顶置开机按钮:顶置开机设计方便您的操作;USB分离设计方便您同时连接多个USB外设;抗菌键盘鼠标保护您的健康。打印机采用激光和针式打印机两种。

  4.码头操作系统规划设计

  集装箱码头营运管理系统为码头提供全方位的信息管理,系统根据码头的管理特点,提高管理水平。系统以箱、船、货、堆场、仓库、机械、人力为基础,以装卸作业为核心,以码头收入为结点,将码头企业的整个作业过程纳入业务管理中;通过对作业过程的严格控制,帮助生产指挥人员随时掌握现场动态、及时了解货物在港状态、数量、位置及疏运情况等,实现计划的管理与跟踪。

  4.1系统设计思路

  4.1.1需求分析阶段

  在数据库设计的过程中,在准确了解与分析海通码头需求的基础上,把数据库中主要数据分为船舶基础信息,货物进出口信息和堆场状态信息以及堆场车位信息几个方面。

  4.1.2数据库逻辑设计

  在逻辑设计过程中,遵守了3NF 标准的数据库表设计原则,即某个表只包括其本身基本的属性,当不是它们本身所具有的属性时需进行分解。表之间的关系通过外键来实现连接。比如在船舶基本信息的表中,有个主键对应唯一船名,那么在其它表中就把这个主键作为其它表的外键来表示这个船名。

  4.1.3数据库物理设计

  数据库物理设计为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构,进行物理存储安排,如为每个表建立索引,以方便对数据库的查询和维护,对表字段的类型根据需求进行分类,形成数据库内模式。

  4.2系统模块结构规划设计

  在集装箱码头现有的生产运作中主要涉及到船舶、设备、集装箱、劳动力等要素。在这些要素中,有些要素信息自己本身有代码,可以通过采集获得,例如车辆。有些要素本身没有代码,我们必须进行定义,例如船舶、客户等。该系统能够实现调度管理、船舶计划及配载、作业监控等功能。根据业务需求,可以把系统划分为以下模块:码头基本操作系统、智能计划系统等。

  4.2.1码头基本操作系统

  该系统是集装箱码头操作系统中最基础的系统,包含了码头操作的基本功能。主要包括船舶调度与单证管理、客户服务、堆场管理子系统等。

  4.2.2码头智能计划系统

  该系统是码头操作系统的计划核心,全部采用图形化界面操作,直接反映码头的营运情况,摆脱了使用纯文字表达的单调枯燥,从而使操作更简单、更直接、更易用。主要包括船舶作业计划、火车作业计划、堆场计划、资源计划。

  4.2.3集装箱码头智能操作系统

  该系统主要实现对生产核心业务的作业控制进行管理。根据码头实际运作情况,系统支持无线终端控制模式和中控操作模式,通过图形化的拖曳操作,加快了装卸船、堆场操作的速度。主要有包括无线终端传输子系统、集卡自动调度子系统、智能闸口控制子系统、码头作业监控子系统。

  4.2.4CFS管理系统

  该系统提供集装箱码头内货运站收发货、拆装箱全部业务的控制管理。包括货物的进库和出库,集装箱的搬运和卸货等,处理码头内件杂货的操作流程。

  5.结束语

  赤道几内亚巴塔港是一个集集装箱、散杂货为一体的多用途码头,肩负着赤道几内亚整个国家的进出口业务,因此码头作业效率的提高,尤其是集装箱作业效率的提高对于整个国家的经济、成产、生活有着重要的影响。集装箱码头计算机控制管理系统作为一个复杂的智能系统,为方便港口的管理构建了一套具有先进水平、高效实用的智能化模块,实现对船、箱、机械、堆场的智能化跟踪与管理。该系统从港口业务扩展、业务操作及企业管理等需求出发,利用计算机和可视化管理等先进技术,提供了集装箱码头操作管理信息化建设的解决方案。因此,总结此类港口的计算机控制管理系统的规划与设计对集装箱码头的管理有着重要的指导意义。

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