堆料机、取料机和装船机是一种高效率的装卸物料移动设备，主要应用在港口、矿山等矿产资源较为丰富的场合。移动设备具有承载大、速度快等特点，能够大幅降低工人劳动强度，加快港口物料的运输速度，提高港口自动化水平。此类移动设备悬臂半径大约长40米，在现场作业时需要在几十米的高度反复做俯仰回转动作，在能见度较低的天气情况下，操作人员无法准确判断移动设备相互之间的距离，存在发生相互碰撞风险，因此对于大型港口建立移动设备防碰撞定位系统就显得尤为重要。针对秦皇岛港九公司煤炭堆场移动设备作业的特点，本文采用GPS技术与嵌入式系统相结合开发了GPS单机节点终端产品，在整个堆场采用以太网方式与上位机通讯，上位机主要为用户显示堆场移动设备动态作业及报警信息。本论文主要完成内容如下：首先，对移动设备防碰撞系统整体方案进行设计，详细的介绍GPS接收模块、嵌入式网络模块、上位机模块功能及硬件选型。其次，对GPS单机节点进行硬件设计与软件开发，以ST公司最新推出的基于Cortex-M3内核的32位高性能嵌入式微处理器STM32F103VET6作为主控芯片，进行硬件外围电路设计，使用Altium Designer软件进行原理图设计和PCB板的绘制，在μVision4集成环境开发GPS单机节点网络终端程序，完成了终端样机加工与联调。最后，完成上位机程序开发，在VC++环境下处理GPS输出信息并实时将处理后数据存到SQL数据库，采用MCGS组态软件开发可视化界面，实现移动设备在现场动态显示画面和报警信息提示，便于用户操作和管理。本文所开发的一种基于GPS港口移动设备防碰撞控制系统应用于秦皇岛港九公司煤炭堆场，经过在现场调试表明：系统运行稳定，报警准确率高，达到了预期效果。