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

Hình 3.5 Biểu đồ thời gian của chế độ CTC Error: Reference source not found
Hình 3.6 Biều đồ thời gian chế độ Fast PWM Error: Reference source not found
Hình 3.7 Biểu đồ thời gian của chế độ phase correct PWM Error: Reference source not
found
Hình 3.8 Thanh ghi điều khiển TCCRx Error: Reference source not found
Hình 3.9 Bảng chọn chế độ Timer Error: Reference source not found
Hình 3.10 Bảng chọn chế độ xung Clock Error: Reference source not found
Hình 3.11 Thanh ghi cờ ngắt TIFR Error: Reference source not found
Hình 3.12 Thanh ghi mặt nạ ngắt TIMSK Error: Reference source not found
Hình 3.13 Sơ đồ khối chuyển đổi analog sang digital Error: Reference source not found
Hình 3.14 Sơ đồ khối logic tự động Trigger ADC Error: Reference source not found
Hình 3.15 Bộ đếm ADC Error: Reference source not found
Hình 3.16 Sơ đồ khối thời gian chuyển đổi đầu tiên của ADC . . Error: Reference source not
found
Hình 3.17 Sơ đồ khối thời gian của bộ ADC, chuyển đổi đơn Error: Reference source not
found
Hình 3.18 Biểu đồ thời gian ADC, chuyển đổi tự động Trigger Error: Reference source not
found
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
4
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng
Hình 3.19 Biểu đồ thời gian ADC, chuyển đổi tự do Error: Reference source not found
Hình 4.1 Sơ đồ thực thể quan hệ Error: Reference source not found
Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý bộ thu thập tín hiệu Error: Reference source not found
Hình 5.2 Sơ đồ nguyên lý bộ mô phỏng tín hiệu Encoder Error: Reference source not found
Hình 5.3 Mạch in Error: Reference source not found
Hình 6.1 Sơ đồ chức năng Error: Reference source not found
Hình 6.2 Biểu đồ luông Server Error: Reference source not found
Hình 6.3 Biểu đồ luồng mức khung cảnh quản lý bãi Error: Reference source not found
Hình 6.4 Biểu đồ luồng mức khung cảnh của quản lý nội bộ Error: Reference source not

Tuần 1 Tuẩn3:
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.
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
6
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng
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:
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.

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 và xe muốn vào lấy đem ra ngoài đều phải có lệnh của hãng tàu. Trên đó sẽ
ghi lại đầy đủ thông tin về số Container, phương án, cảng đến, trạng thái, kích cỡ,
trọng lượng, số lệnh, đại lý phát hành chứng từ, chủ khai thác.
Mỗi Container được đánh số theo tiêu chuẩn quốc tế không có 2 số container
nào trùng nhau. Mỗi hãng tàu sẽ quản lý theo dõi tình trạng Container của họ theo
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
8
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng
số seri của chúng: đang ở cảng nào kho nào còn hàng hay đã rút thành rỗng. Trên cơ
sở đó hãng tàu sẽ làm lệnh phát cho các chủ hàng chủ xe để vào cảng lấy Container.
Khi có lệnh xuất Container, bộ phận bốc dỡ sẽ tìm tới vị trí của Container và
bốc ra ngoài. Bộ phận quản lý bãi sẽ ghi phiếu xuất và bấm giờ ra của Container đó.
Ngoài các công việc nhập xuất bộ phận quản lý bãi phải thực hiện sắp xếp lại
các Container tồn bãi. Vị trí mới sẽ được báo cáo lại bằng phiếu được gọi là phiếu
chuyển bãi nội bộ bao gồm thôngtin về ngày chuyển, số xe cẩu chuyển, người

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
các loại container khác. Loại container này ký hiệu là TEU (Tweenty feet
Equivalent Unit).
Ký
hiệu
Chiều
rộng
(feet)
Chiều
dài
(feet)
Trọng
lượng
tối đa
(Tấn)
Trọng
lượng
tịnh
(Tấn)

11
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng
- 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 có miệng trên mái để xếp hàng và có cửa container để dỡ hàng ra. Tiện lợi
của kiểu container này là tiết kiệm sức lao động khi xếp hàng vào và dỡ hàng ra,
nhưng nó cũng có điểm bất lợi là trọng lượng vỏ nặng, số cửa và nắp có thể gây khó
khăn trong việc giữ an toàn và kín nước cho container vì nếu nắp nhồi hàng vào nhỏ
quá thì sẽ gây khó khăn trong việc xếp hàng có thứ tự.
- Nhóm 3: Container bảo ôn/nóng/lạnh (Thermal insulated/Heated/ Refrigerat-
-ed / Reefer container)
Loại container này có sườn, sàn mái và cửa ốp chất cách nhiệt để hạn chế sự di
chuyển nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài container, nhiều container loại này có
thiết bị làm lạnh hoặc làm nóng được đặt ở một đầu hay bên thành của container
hay việc làm lạnh dựa vào những chiếc máy kẹp được gắn phía trước container hoặc
bởi hệ thống làm lạnh trực tiếp của tàu hay bãi container. Nhiều container lại dựa
vào sự làm lạnh hỗn hợp (khống chế nhiệt độ). Đây là loại container dùng để chứa
hàng mau hỏng (hàng rau quả ….) và các loại container hàng hóa bị ảnh hưởng do
sự thay đổi nhiệt độ. Tuy nhiên, vì chỉ có lớp cách điện và nếu có thể tăng thêm
đồng thời lớp cách điện và máy làm lạnh này cũng giảm dung tích chứa hàng của
container, sự bảo quản máy móc cũng yêu cầu đòi hỏi cao hơn nếu các thiết bị máy
được đặt ở trong container.
- Nhóm 4: Container thùng chứa (Tank container)
Dùng để chở hàng hóa nguy hiểm và hàng đóng rời (thực phẩm lỏng như dầu

13
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng
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
container.
2.3.5. Chứng từ vận chuyển hàng hóa bằng container
2.3.5.1.Vận đơn container theo cách gửi FCL/FCL
Chứng từ vận chuyển hàng hóa bằng container gọi là vận đơn container
(Container Bill of Lading), do người chuyên chở hoặc đại diệm của họ ký phát cho
người gửi hàng sau khi nhận container chứa hàng đã được niêm phong kẹp chì để
chuyên chở.
Thông thường vận đơn container được ký phát trước khi container được xếp lên
tàu, cho dú thuộc dạng vận đơn nhận hàng để xếp (Received for Bill of Lading).
Nhìn chung đối với loại vận đơn này (nếu thanh toán bằng tín dụng chứng từ - L/C)
thường ngân hàng không chấp nhận thanh toán trừ khi trong tín dụng thư có ghi
“chấp nhận vận đơn nhận hàng để xếp” (Received for Bill Lading Acceptable).
Vì vậy, khi container đã được bốc lên tàu, người gửi hàng nên yêu cầu người
chuyên chở ghi chú thêm trên vận đơn : “container đã được bốc lên tàu ngày ….”
(Shipped on board, on…) và có ký xác nhận. Lúc này vận đơn trở thành “vận đơn
đã xếp hàng” (Shipped on board Bill of Lading) và được ngân hàng chấp nhận làm
chứng từ thanh toán.
2.3.5.2.Vận đơn container theo cách gửi LCL/LCL.
Trong chuyên chở hàng lẻ, nếu do người chuyên chở thực đảm nhiệm, họ sẽ ký
phát cho người gửi hàng vận đơn container hàng lẻ (LCL/LCL). Vận đơn này có
chức năng tương tự như vận đơn container theo cách gửi nguyên (FCL/FCL).
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container

15
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng
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 hàng đặc biệt và có sự thoả thuận giữa người chuyên chở và người
gửi hàng”.
2.3.6.2.Giới hạn trách nhiệm bồi thường.
Giới hạn bồi thường tối đa của ngưòi chuyên chở được quy định trong các công
ước có sự khác nhau:
- Quy tắc Hague - 1924 ( Hague Rulls - 1924)
o Hàng có kê khai giá trị trên vận đơn, bồi thường theo giá trị kê khai
o Hàng không kê khai giá trị thì mức bồi thường không quá 100 F cho
một đơn vị hàng hóa hoặc một kiện hàng.
o Hàng vận chuyển bằng container chưa đề cập.
- Quy tắc Visby ( Visby Rulls - 1968)
o Hàng hóa có kê khai giá trị mức bồi thường theo giá trị kê khai.
o Hàng hóa không kê khai giá trị, mức bồi thương là:
o +10.000 fr cho một đơn vị hàng hóa hay một kiện hàng.
o + 30 fr cho một kg hàng hóa cả bì.
Hàng vận chuyển bằng container.
Kiện hàng đóng trong container hay palet … có kê khai trên vận đơn sẽ được coi
là một đơn vị hàng hóa đòi bồi thường.
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
16
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng
Không kê khai trên vận đơn thì một container được coi là một đơn vị hàng hóa
đòi bồi thường.

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:
- Cước vận chuyển container tính theo mặt hàng (CBR: Commodity Box
Rate).
Ðây là mức cước khoán gộp cho việc chuyên chở một container chứa một mặt
hàng riêng biệt. Người chuyên chở căn cứ vào khả năng sử dụng trung bình của
container mà tính toán dể ấn định mức cước (ví dụ: 14 tấn container loại 20 feet).
Với cách tính này nếu chủ hàng đóng thêm được hàng sẽ có lợi. thường chủ hàng
lớn thích loại cước này còn chủ hàng nhỏ lại không thích. Ðối với người chuyên
chở, cách tính cước tròn container đơn giản hơn và giảm được những chi phí hành
chính.
- Cước phí container tính chung cho mọi loại hàng (FAK: Freight all kinds
Rate)
Theo cách tính này, mọi mặt hàng đều phải đóng một giá cước cho cùng một
chuyến container mà không cần tính đến giá trị của hàng hóa trong container. Người
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
18
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng
chuyên chở về cơ bản căn cứ vào tổng chi phí dự tính của chuyến đi chia cho số
container dự tính vận chuyển. o vơi cước phí loại CBR, cước phí FAK hợp lý hơn
vì đơn vị xếp, dỡ hàng và chiếm chỗ trên tàu là container. Ðối với người chuyên
chở áp dụng loại cước này sẽ đơn giảm trong việc tính toán. Nhưng ở loại cước này
lại cũng có những bất cập ở chỗ chủ hàng có hàng hóa giá trị cao hơn thì lợi, còn
chủ hàng có giá trị thấp lại bất lợi.
- Cước phí hàng chở lẻ.

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
Server2005. Server đảm nhận việc quản lý kết nối từ các máy trạm và lưu trữ toàn
bộ CSDL của hệ thống từ các thông tin quản lý nội bộ đến thông tin về container
xuất nhập bãi.
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
20
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng
• Các máy trạm quản lý nhập tàu thực hiện cập nhật thông tin về tàu chuẩn
bị cập bến. Các máy trạm này thực hiện công tác nhập liệu thông tin về
chuyến và container sẽ nhập bãi trên tàu.
• Các máy trạm quản lý bãi nằm rãi rác ở các bãi khác nhau. Chức năng
chính của bộ phận này thêm các thông tin về ngày giờ nhập bãi và sắp
xếp cập nhật thông tin vị trí của từng container. Ngoài ra các máy trạm
này thực hiện kết nối phần cứng thực hiện xác định tự động vị trí của
từng container trong quá trính xuất nhập cũng như luân chuyển nội bộ.
Đồng thời đưa ra giải pháp sắp xếp cho từng container trong từng bãi
• Hai loại máy trạm này tùy vào từng điều kiện cụ thể của từng cảng có
nhiều bãi hay số lượng nhân viên mà bố trí cho phù hợp. Mỗi bãi trong
cảng sẽ có một máy trạm cho việc quản lý thông tin chi tiết của từng
container nhập bãi.
• Máy trạm quản lý thông tin nội bộ thuộc bộ phận hành chính nhằm cung
cấp các thông tin báo cáo cũng như thông tin về nhân viên và hệ thống
cần cẩu trong bãi
2.4.4. Cơ sở dữ liệu
Cơ sở dữ liệu được tập trung trên Server và được cập nhật thường xuyên từ các
máy trạm. Mỗi loại máy trạm chuyên cập nhật về các thông tin khác nhau trong hệ
thống.
Các máy quản lý nhập tàu sẽ cung cấp các thông tin cho công tác nhập cảng của

trạng thái của từng cần cẩu trong bãi từ đó xác định được vị trí của từng container
trong bãi. Bộ phận phần mềm chịu trách nhiệm lưu lại thông tin ngày giờ nhập xuất
bãi, cập nhật thông tin chuyển bãi nội bộ. Ngoài ra module này cho phép đưa ra giải
pháp sắp xếp vị trí của container, trích xuất các báo cáo thống kê về sản lượng
container xuất nhập bãi, báo cáo thống kê sản lượng, số lần nâng, hạ của từng nhân
viên, tổ, đội.
2.4.6. Giao thức mạng
Hệ thốn sử dụng mạng LAN IEEE 802.3 ghép nối giữa máy chủ và các máy
tính trạm. Các hệ thống phần cứng chuyên thu thập thông tin vị trí trạng thái của
từng cần cẩu kết nối với các máy trạm quản lý bãi thông qua cổng COM. Giao thức
truyền nhận được tự xây dựng riêng cho việc kết truyền nhận thông tin này.
Hệ thống quản lý Cảng trung chuyển Container
22
Kỹ Thuật Máy Tính K48 Nguyễn Thừa Thắng
CHƯƠNG 3 C
Ơ SỞ LÝ THUYẾT
3.1. ENCODER
3.1.1. Giới thiệu chung
Hình 3.1 Encoder
Dùng dể ghép nối đo lường dịch chuyển cơ học: chiều dài, vận tốc (chuyển
động thẳng và quay), gia tốc, định vị, robot.
Công nghệ vật liệu từ - nam châm vĩnh cửu hoặc quang - hồng ngoại/ laser,
hisolution A DC
Độ phân ly cao: dãi rông: 256  500 kc/t (counts/turn), chịu sock (lên đến 10s
g)
Tốc độ lên đến 10k rpm, mô men cản thấp hơn 10
-3
Nm
Đầu ra là các xung lệch 90
0

25

Trích đoạn PHÂN TÍCH THIẾT KẾ CSDL HỆ THỐNG CHƯƠNG 5 THIẾ T KẾ PHẦN CỨNG GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH

---