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!
Hà nội, tháng 05 năm 2008
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
1
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa

2.3.6. Trách nhiệm của người chuyên chở container đối với hàng hóa. 19
2.3.6.1. Phạm vi trách nhiệm của người chuyên chở. 19
2.3.6.2. Giới hạn trách nhiệm bồi thường. 19
2.3.7. Cước phí trong chuyên chở hàng hóa bằng container 21
2.4. THIẾT KẾ VÀ MÔ TẢ HỆ THỐNG 23
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 23
2.4.2. Giải thích 23
2.4.3. Hoạt động 24
2.4.4. Cơ sở dữ liệu 24
2.4.5. Phần mềm 25
2.4.6. Giao thức mạng 26
CHƯƠNG 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 27
3.1. ENCODER 27
3.1.1. Giới thiệu chung 27
3.1.2. Output phase 28
3.2. TÌM HIỂU VỀ AVR 30
3.2.1. Pin configution 30
3.2.2. Timer 31
3.2.2.1. Đặc tính: 31
3.2.2.2. Các chế độ hoạt động của timer: 32
3.2.2.3. Các thanh ghi trong bộ Timer/ Counter 35
3.2.3. Analog to Digital Converter 37
3.2.3.1. Chức năng 37
3.2.3.2. Thao tác (Operation) 40
3.2.3.3. Bắt đầu chuyển đồi: (Starting a Conversion) 41
3.2.3.4. Bộ đếm và thời gian chuyển đổi: (Prescaling and Conversion Timing) 42

6.3.4. Quản lý Bãi 71
6.4. GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO 76
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 ......................................................................................................
Hình 3.1 Encoder .........................................................................................................................
Hình 3.2 Output phase.................................................................................................................
Hình 3.3 Sơ đồ cấu hình chân tín hiệu ATmega8 của họ AVR ..................................................
Hinh 3.4 Sơ đồ nguyên lý tương đương của chân vào ra ..........................................................
Hình 3.5 Biểu đồ thời gian của chế độ CTC ...............................................................................
Hình 3.6 Biều đồ thời gian chế độ Fast PWM ............................................................................
Hình 3.7 Biểu đồ thời gian của chế độ phase correct PWM ......................................................
Hình 3.8 Thanh ghi điều khiển TCCRx ......................................................................................
Hình 3.9 Bảng chọn chế độ Timer ..............................................................................................
Hình 3.10 Bảng chọn chế độ xung Clock ...................................................................................
Hình 3.11 Thanh ghi cờ ngắt TIFR .............................................................................................
Hình 3.12 Thanh ghi mặt nạ ngắt TIMSK ..................................................................................
Hình 3.13 Sơ đồ khối chuyển đổi analog sang digital ...............................................................
Hình 3.14 Sơ đồ khối logic tự động Trigger ADC.....................................................................
Hình 3.15 Bộ đếm ADC ..............................................................................................................
Hình 3.16 Sơ đồ khối thời gian chuyển đổi đầu tiên của ADC ..................................................
Hình 3.17 Sơ đồ khối thời gian của bộ ADC, chuyển đổi đơn ...................................................
Hình 3.18 Biểu đồ thời gian ADC, chuyển đổi tự động Trigger ................................................
Hình 3.19 Biểu đồ thời gian ADC, chuyển đổi tự do .................................................................
Hình 4.1 Sơ đồ thực thể quan hệ .................................................................................................
Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý bộ thu thập tín hiệu ...........................................................................

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:
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
8
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa
Thắng
Nghiên cứu hoạt động xuất nhập container của cảng Tân Cảng.
Tuần 4Tuần 6:
Phân tích hệ thống.
Thiết kế cơ sở dữ liệu.
Nghiên cứu giải pháp sắp xếp tối ưu trong việc luân chuyển, lưu bãi container
trong cảng.
Tuần 7Tuần8:
Xây dựng phần mềm.
Tuần 9Tuần10
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 11Tuần12:
Hoàn thiện phần mềm và kiểm thử sơ bộ hệ thống.
Hiệu chỉnh toàn bộ hệ thống và sữa lỗi.
Tuần 13Tuần14:

Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
10
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa
Thắng
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.
Container trước khi nhập bãi phải kiểm tra lại các thông số có phù hợp với những
gì mà chủ tàu cung cấp hay không. Sau đó sẽ cân hàng kiểm tra lại trọng lượng, kích
cỡ thật và bấm giờ vào cổng. Và sau đó in phiếu thành 4 liên sử dụng trong suốt thời
gian container nằm tại kho
Thông tin container
Thông tin container là từ lệnh của hãng tàu (mỗi hãng sẽ có mẩu lệnh riêng). Khi
khách hàng vào đưa lệnh của hãng tàu sẽ in phiếu xuât. Kể cả Container hạ về cảng

thử thực tế gặp rất nhiều khó khăn. Chính vì vậy theo định hướng và được sự đồng ý
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
12
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa
Thắng
của giáo viên hướng dẫn em đưa ra giải pháp xây dựng một bộ mô phỏng tín hiệu
container 3 chiều để tiện cho việc kiểm thử chương trình.
2.3.TÌM HIỂU VỀ CONTAINER
2.3.1.Giới thiệu
Container là một dụng cụ vận tải có các đặc điểm:
• Có hình dáng cố định, bền chắc, để được sử dựng nhiều lần.
• Có cấu tạo đặc biệt để thuận tiện cho việc chuyên chở bằng một hoặc nhiều
phương tiện vận tải, hàng hóa không phải xếp dỡ ở cảng dọc đường.
• Có thiết bị riêng để thuận tiện cho việc xếp dỡ và thay đổi từ công cụ vận tải
này sang công cụ vận tải khác.
• Có cấu tạo đặc biệt để thuận tiện cho việc xếp hàng vào và dỡ hàng ra.
• Có dung tích không ít hơn 1m3 .
2.3.2.Tiêu chuẩn hóa container
Để phương thức chuyên chở container được phát triển và áp dụng rộng rãi đòi
hỏi tiến hành nhiều tiêu chuẩn hoá bản thân container. Nội dung tiêu chuẩn hóa
container gồm có: hình thức bên ngoài, trọng lượng container, kết cấu móc, cửa, khoá
container……
Hiện tại nhiều tổ chức thế giới nghiên cứu tiêu chuẩn hóa container, song tổ chức
ISO vẫn đóng vai trò quan trọng nhất. Năm 1967, tai Moscow, đại diện tổ chức tiêu
chuẩn hóa của 16 nước là hội viên ISO đã chấp nhận tiêu chuẩn hoá container của ủy
ban kỹ thuật thuộc ISO.
Sau đây là tham số kỹ thuật của 7 loại container thuộc xêri1 theo tiêu chuẩn của
ISO:Theo quy ước, container loại 1C có chiều dài 19,1 feet, trọng lượng tối đa là 20
tấn, dung tích chứa hàng 30,5 m3 được lấy làm đơn vị chuẩn để quy đổi cho tất cả
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container

1.D 8.0 9,9 10 8,7 14,3
1.F 8.0 4,9 5 4,0 7,0
2.3.3.Phân loại container
Thực tế container được phân thành nhiều loại dựa trên các tiêu chuẩn khác nhau,
cụ thể:
• Phân loại theo vật liệu đóng container
Container được đóng bằng loại vật liệu nào thì gọi tên vật liệu đó cho container:
container thép, container nhôm, container gỗ dán, container nhựa tổng hợp …..
• Phân loại theo cấu trúc container.
o Container kín (Closed Container)
o Container mở (Open Container)
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
14
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa
Thắng
o Container khung (France Container)
o Container gấp (Tilt Container)
o Container phẳng (Flat Container)
o Container có bánh lăn (Rolling Container)
• Phân loại theo công dụng của container
Theo CODE R688 - 21968 của ISO, phân loại theo mục đích sử dụng, container
được chia thành 5 nhóm chủ yếu sau:
- Nhóm 1: Container chở hàng bách hóa.
Nhóm này bao gồm các container kín có cửa ở một đầu, container kín có cửa ở
một đầu và các bên, có cửa ở trên nóc, mở cạnh, mở trên nóc - mở bên cạnh, mở trên
nóc - mở bên cạnh - mở ở đầu; những container có hai nửa (half-heigh container),
những container có lỗ thông hơi…..
- Nhóm 2: Container chở hàng rời (Dry Bulk/Bulker freight container)
Là loại container dùng để chở hàng rời (ví dụ như thóc hạt, xà phòng bột, các loại
hạt nhỏ….). Đôi khi loại container này có thể được sử dụng để chuyên chở hàng hóa

sử dụng như là kho chứa tạm thời. Tuy nhiên, nó cũng có những khuyết tật, chẳng
hạn:giá thành ban đầu cao,giá thành bảo dưỡng cao.
Các hàng hóa khi cho vào đòi hỏi phải làm sạch thùng chứa(mỗi lần cho hàng
vào là một lần làm sạch thùng chứa)
Khó khăn cho vận chuyển nên hàng bị rơi nhiều (hao phí do bay hơi, rò rỉ….)
Trọng lượng vỏ cao.
- Nhóm 5: Các container đặc biệt ( Special container), container chở súc vật
sống (Cattle Container).
Những container của ISO được lắp đặt cố định những ngăn chuồng cho súc vật
sống và có thể hoặc không thể chuyển đổi thành container phù hợp cho mục đích
chuyên chở hàng hóa bách hóa. Loại container này dùng để chuyên chở súc vật sống
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
16
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa
Thắng
do vậy nhược điểm chính của nó là vấn đề làm sạch giữa các loại hàng hóa. Trong
nhiều quốc gia đó chính là vấn đề kiểm dịch khi các container rỗng dùng để chở súc
vật sống quay trở lại dùng để tiếp tục bốc hàng.
2.3.4.Xác dịnh và kiểm tra thông số kỹ thuật container.
Các thông số kỹ thuật của container được ghi trên vỏ hoặc trên biển chứng nhận
an toàn. Thông số kỹ thuật của container bao gồm:
Trọng lượng tối đa hay trọng tải toàn phần của container (Maximum Gross
Weight) khi container chứa đầy hàng đến giới hạn an toàn cho phép. Nó bao gồm
trọng lượng tối đa cho phép cộng với trọng lượng vỏ container.
Trọng tải tịnh của container (Maximum Payload) là trọng lượng hàng hóa tới mức
tối đa cho phép trong container. Nó bao gồm: trọng lượng hàng hóa, bao bì, palet, các
vật liệu dùng để chèn lót, chống đỡ hàng trong container.
Trọng lượng vỏ container (Tare Weight) phụ thuộc vào vật liệu dùng để chế tạo
container.
Dung tích container (Container internal capacity) tức là sức chứa hàng tối đa của

về người gửi hàng (người xuất khẩu), người nhận hàng (Người nhập khẩu). Người
nhận hàng lẻ sẽ xuất trình vận đơn của người gom hàng lẻ cho đại diện hoặc đại lý
của người gom hàng tại cảng đích để được nhận hàng.
Vận đơn người gom hàng vẫn có thể dùng trong thanh toán, mua bán và giao
dịch. Song để tránh trường hợp ngân hàng không chấp nhận vận đơn của người gom
hàng là chứng từ thanh toán, người xuất khẩu nên yêu cầu người nhập khẩu ghi trong
tín dụng chứng từ “vận đơn người gom hàng được chấp nhận” (House Bill of Lading
Acceptable).
+ Vận đơn thực của người chuyên chở.
Người chuyên chở thực sau khi nhận container hàng hóa ủa người gom hàng sẽ
ký phát vận đơn cho người gom hàng theo cách gửi hàng nguyên container
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
18
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa
Thắng
(FCL/FCL). Trên vận đơn, người gửi hàng là người gom hàng, người nhận hàng là
đại diện hoặc đại lý của ngưòi gom hàng ở cảng đích.
2.3.6.Trách nhiệm của người chuyên chở container đối với hàng hóa.
2.3.6.1. Phạm vi trách nhiệm của người chuyên chở.
Người chuyên chở container có trách nhiệm “từ bãi container đến bãi container”,
điều này có thể phù hợp với trách nhiệm của người chuyên chở trong quy tắc
Hamburg năm 1978. Ðối với Hague, trách nhiệm của người chuyên chở bắt đầu từ
khi cẩu móc hàng ở cảng đi và kết thúc khi cẩu rời hàng ở cảng đến”. ở đây, trách
nhiệm của người chuyên chở container có rộng hơn.
3.1.4.3. Xếp hàng trên boong.
Người chuyên chở tự cho mình quyền xếp hàng chứa trong container trên boong
mà không bị coi là vi phạm hợp đồng vận tải. Ðiều kiện này được quốc tế chấp nhận
vì tàu container được thiết kế thích hợp để chở container cả trên boong nhờ có các kết
cấu giá đỡ, chất xếp chằng buộc thích hợp đặc biệt nên tàu vẫn hoạt động an toàn.
Theo quy tắc Hague- Visby “Hàng thông thường phải xếp trong hầm tàu trừ khi loại

o Hàng không kê khai giá trị thì mức bồi thuờng là:
o + 835 SDR cho một đơn vị hàng hóa hoặc một kiện hàng.
o + 2,5 SDR cho một kg hàng hóa cả bì.
o Chậm giao hàng bồi thường một khoản tiền tương đương với 2,5 lần
tiền cước số hàng giao chậm nhưng không vượt quá tổng tiền cước chủ
hợp đồng chuyên chở.
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
20
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa
Thắng
o Hàng vận chuyển bằng container quy định giống như Visby Rulls.
Bộ luật hàng hải Việt Nam – 1990
Giới hạn bồi thường quy định giống như Visby Rulls.
Hàng vận chuyển bằng container chưa đề cập.
2.3.7.Cước phí trong chuyên chở hàng hóa bằng container
Trong chuyên chở hàng hóa bằng container, cước phí container được ấn định
thành biểu cước như biểu cước của tàu chợ. Cước phí vận chuyển container thường
bao gồm; chi phí vận tải nội địa; chi phí chuyên chở container ở chặng đường chính.;
chi phí bến, bãi container ở cảng xếp, dỡ; chi phí khác…
Mức cước phí container phụ thuộc vào những yếu tố sau:
o Loại, cỡ container (lớn hay nhỏ, chuyên dụng hay không chuyên dụng).
o Loại hàng hóa xếp trong container, nghĩa là căn cứ vào cấp hạng hàng
hóa.
o Mức độ sử dụng trọng tải container.
o Chiều dài và đặc điểm của tuyến đường chuyên chở.
Vận chuyển container ra đời đã nhanh chóng làm thay đổi nhiều mặt trong vận
tải nội địa cũng như vận tải quốc tế. Từ điều kiện giao nhận, trang thiết bị bốc dỡ,
đến phương thức vận chuyển đều thay đổi. Ðể phù hợp với phương pháp vận chuyển
tiên tiến này, các công ty vận tải container đã đưa ra biểu cước của mình để phục vụ
khách hàng, cước container gồm 3 loại:

mang lại hiệu quả cao trong chuyên chở đặc biệt là vận chuyển bằng đường biển.
Chính vì vậy, so với lịch sử phát triển của vận tải đường biển, vận tải container mới
ra đời song tốc độ phát triển khá nhanh. Ðể tạo khả năng áp dụng phương thức
chuyên chở hiện đại này, nhiều nước trên thế giới đã xây dựng đội tàu chuyên dụng
có trọng tải lớn để chuyên chở container. Xây dựng các cảng container với các trang
thiết bị xếp dỡ hiện đại, tự động hóa cùng với hệ thống kho tàng, bến bãi đầy đủ tiện
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
22
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa
Thắng
nghi nhằm khai thác triệt để ưu thế của vận chuyển hàng hóa trong container bằng
đường biển.
2.4.THIẾT KẾ VÀ MÔ TẢ HỆ THỐNG
2.4.1.Sơ đồ khối hệ thống
Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống
2.4.2.Giải thích
Chương trình xây dựng trên mô hình Client/Server:
• Thực hiện giải quyết vấn đề cơ sở dữ liệu lớn
• Máy tính chủ (Server):WindowNT40/2000,SQL Server 2005
• Các máy tính trạm (Windows 9x/ME/XP/2000) nằm rãi rác bao gồm ba
loại :
o Bộ phận quản lý nhập tàu
o Bộ phận quản lý bãi
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
23
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa
Thắng
o Bộ phận quản lý thông tin nội bộ
2.4.3.Hoạt động
Hệ thống bao gồm một Server chạy WindowNT 40/2000 CSDL SQL

• Thông tin về cảng dùng cho việc xác định hành trình của tàu.
• Thông tin hành trình của tàu và container.
• Thông tin về số hiệu chuyến và tàu.
• Thông tin về chủ khai thác cho từng container trên tàu.
• Thông tin từng container trên tàu
Các máy trạm quản lý thông tin bãi
• Thực hiện cập nhật thêm thông tin của container bao gồm thông tin ngày
giờ vị trí xuất nhập của từng container.
• Lưu lại thông tin luân chuyển của từng container trong bãi và cập nhật lại
thông tin về vị trí của từng container đó lên Server.
Các máy trạm quản lý thông tin nội bộ
• Bảng đội, tổ, nhân viên cung câp thông tin về nhân viên tham gia hoạt
động điều khiển hệ thống cần cẩu.
• Bảng cần cầu lưu lại thông tin về số cần cẩu hiện có trong bãi.
• Cập nhật thông tin về từng nhân viên và cần cẩu mà họ điều khiển.
2.4.5.Phần mềm
Do hệ thống xây dựng trên mô hình Client/Server với các máy tính trạm nằm rãi
rác nên dựa vào chức năng hệ thông được chia thành 4 khối module chính.
Module Server thực hiện quản lý kết nối từ các máy tính trạm. Server chịu trách
nhiệm lưu và xuất thông tin từ cơ sở dữ liệu theo yêu cầu của từng máy tính trạm.
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
25