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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 高架橋式集裝箱裝卸系統(tǒng)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 高架橋式集裝箱裝卸系統(tǒng)是一種能極大提高作業(yè)效率，節(jié)省岸線資源，滿足綠色節(jié)能要求的新型集裝箱裝卸系統(tǒng)。其最大創(chuàng)新點(diǎn)在于突破了傳統(tǒng)集裝箱碼頭采用的多機(jī)種協(xié)同作業(yè)模式而采用全自動(dòng)、一體化、單機(jī)作業(yè)的全新運(yùn)營模式和運(yùn)作理念。本系統(tǒng)采取了與傳統(tǒng)作業(yè)相反的思路，通過簡并裝卸過程至最少（一次）而增加單次提箱數(shù)量來提高效率，提升空間更大。一次裝卸過程可裝卸20自然箱。泊位裝卸效率可達(dá)到2000自然箱/h。
- 詳細(xì)介紹：
- 高架橋式集裝箱裝卸系統(tǒng)是針對(duì)國內(nèi)外集裝箱碼頭發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題和發(fā)展趨勢而設(shè)計(jì)的一種能極大提高作業(yè)效率，節(jié)省岸線資源，滿足綠色節(jié)能要求的新型集裝箱裝卸系統(tǒng)。其創(chuàng)新性在于突破了傳統(tǒng)集裝箱碼頭普遍采用的多機(jī)種協(xié)同作業(yè)模式，依靠現(xiàn)代通訊、定位及控制系統(tǒng)，采用全自動(dòng)、一體化、單機(jī)作業(yè)這種全新的運(yùn)營模式和運(yùn)作理念。 它根據(jù)無人堆場的特點(diǎn)專門設(shè)計(jì)，小車可一次起吊1個(gè)40 ft 集裝箱或2 個(gè)20 ft 集裝箱。大車運(yùn)行速度比小車快，能實(shí)現(xiàn)在箱區(qū)的快速定位。本系統(tǒng)的另一大特點(diǎn)是精確的坐標(biāo)定位系統(tǒng)。由于高架軌道是固定不動(dòng)的，所以很容易在其覆蓋的范圍內(nèi)建立精確的二維平面及三維立體坐標(biāo)。系統(tǒng)利用TPS（目標(biāo)位置掃描）、激光測距檢測技術(shù)和激光雷達(dá)自動(dòng)檢測技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)對(duì)靠泊船舶進(jìn)行掃描定位，把獲得的船舶信息與控制中心比對(duì)并把船舶坐標(biāo)擬合到整個(gè)系統(tǒng)的固有坐標(biāo)體系中。利用位置編碼器和交流電機(jī)控制系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)大車和小車精確定位功能。使相鄰高架軌道上的大車能夠自動(dòng)精確對(duì)位，小車和吊具也能準(zhǔn)確對(duì)集裝箱進(jìn)行對(duì)位裝卸。如此便可以真正實(shí)現(xiàn)集裝箱碼頭的整體無人操作，而且三維的立體坐標(biāo)還可以根據(jù)集裝箱箱位的高度合理控制吊具的收放速度，以保證效率和安全。 該系統(tǒng)由市電驅(qū)動(dòng)，單機(jī)就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)堆場的全覆蓋，作業(yè)過程簡潔、安全、流暢，極大的提高了裝卸效率和堆場通過能力且達(dá)到了環(huán)保節(jié)能的目的。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 高架橋式集裝箱裝卸系統(tǒng)是針對(duì)國內(nèi)外集裝箱碼頭發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題和發(fā)展趨勢而設(shè)計(jì)的一種能極大提高作業(yè)效率，節(jié)省岸線資源，滿足綠色節(jié)能要求的新型集裝箱裝卸系統(tǒng)。 高架橋式集裝箱裝卸系統(tǒng)的最大創(chuàng)新點(diǎn)在于突破了傳統(tǒng)集裝箱碼頭普遍采用的多機(jī)種協(xié)同作業(yè)模式，依靠現(xiàn)代通訊、定位及控制系統(tǒng)，而采用全自動(dòng)、一體化、單機(jī)作業(yè)這種全新的運(yùn)營模式和運(yùn)作理念。提高效率的思路與傳統(tǒng)方式也不一樣，傳統(tǒng)思路在增加裝卸次數(shù)，把過程分拆給多個(gè)銜接過程，以此達(dá)到提高效率的目的，缺點(diǎn)很多，高架橋式集裝箱裝卸系統(tǒng)系統(tǒng)采取了相反思路，簡并裝卸過程至最少（一次）通過一次提箱的數(shù)量增多來提高效率，提升空間更大。 高架橋式集裝箱裝卸系統(tǒng)一次裝卸作業(yè)過程平均用時(shí)大約5min，可裝卸標(biāo)準(zhǔn)箱20個(gè)。在400米長度的泊位上裝卸效率可達(dá)到接近2000自然箱/h。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 高架橋式集裝箱裝卸系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)集裝箱碼頭普遍采用的多機(jī)種協(xié)同作業(yè)模式，依靠現(xiàn)代通訊、定位及控制系統(tǒng)，而采用全自動(dòng)、一體化、單機(jī)作業(yè)這種全新的運(yùn)營模式和運(yùn)作理念。它根據(jù)無人堆場的特點(diǎn)專門設(shè)計(jì)，小車可一次起吊1個(gè)40 ft 集裝箱或2 個(gè)20 ft 集裝箱。本系統(tǒng)的另一大特點(diǎn)是精確的坐標(biāo)定位系統(tǒng)。由于高架軌道是固定不動(dòng)的，所以很容易在其覆蓋的范圍內(nèi)建立精確的二維平面及三維立體坐標(biāo)。系統(tǒng)利用TPS（目標(biāo)位置掃描）、激光測距檢測技術(shù)和激光雷達(dá)自動(dòng)檢測技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)對(duì)靠泊船舶進(jìn)行掃描定位，把獲得的船舶信息與控制中心比對(duì)并把船舶坐標(biāo)擬合到整個(gè)系統(tǒng)的固有坐標(biāo)體系中。利用位置編碼器和交流電機(jī)控制系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)大車和小車精確定位功能。使相鄰高架軌道上的大車能夠自動(dòng)精確對(duì)位，小車和吊具也能準(zhǔn)確對(duì)集裝箱進(jìn)行對(duì)位裝卸。如此便可以真正實(shí)現(xiàn)集裝箱碼頭的整體無人操作，而且三維的立體坐標(biāo)還可以根據(jù)集裝箱箱位的高度合理控制吊具的收放速度，以保證效率和安全。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室理論研究階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利轉(zhuǎn)讓或?qū)＠夹g(shù)入股
作品可展示的形式
- 圖片 三維動(dòng)畫
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 高架橋式裝卸系統(tǒng)雖然突破傳統(tǒng)運(yùn)行模式，采用全新的裝卸工藝，但機(jī)械原理和技術(shù)卻大部分可以借鑒現(xiàn)有技術(shù)，極少有科研和工程上的難題，所以很容易實(shí)現(xiàn)。 現(xiàn)代集裝箱港口的核心競爭力主要體現(xiàn)在港口的作業(yè)效率和服務(wù)質(zhì)量上，尤其在集裝箱碼頭產(chǎn)能嚴(yán)重過剩的現(xiàn)狀下，日趨白熱化的行業(yè)競爭使得港口必須在效率和質(zhì)量上突出優(yōu)勢。高架橋式集裝箱裝卸系統(tǒng)恰好滿足了現(xiàn)代化港口發(fā)展的要求，尤其在“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的直達(dá)干線航線上能夠明顯的提高裝卸效率，縮減船舶在港時(shí)間，這對(duì)于大型環(huán)繞航線的班輪尤其是要侯潮進(jìn)出港的班輪有巨大的吸引力。所以大力發(fā)展和推廣高架橋式集裝箱裝卸系統(tǒng)是十分有必要的，也是有利可圖的。高架橋式集裝箱裝卸系統(tǒng)非常適用于集裝箱吞吐量大，水水中轉(zhuǎn)箱比例高，班輪發(fā)班密度高，航線眾多而碼頭縱深又十分有限的現(xiàn)代化碼頭泊位。尤其可以針對(duì)像洛杉磯到深圳這樣的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”國際干線航線建設(shè)固定的專用泊位，進(jìn)而可以推廣到整個(gè)集裝箱碼頭的應(yīng)用上。在應(yīng)用中進(jìn)一步完善的高架橋式集裝箱裝卸系統(tǒng)必然會(huì)給港口帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 目前，世界范圍內(nèi)幾乎所有的關(guān)于集裝箱碼頭的研究都集中于如何提高裝卸周轉(zhuǎn)效率，縮短船舶在港時(shí)間上。但是這些研究又大都基于現(xiàn)代集裝箱碼頭的現(xiàn)有設(shè)備和體系內(nèi)。諸如研究港內(nèi)集卡運(yùn)行路線優(yōu)化等。在新設(shè)備及裝卸工藝研究開發(fā)方面，已有荷蘭鹿特丹港ECT碼頭、德國漢堡港CAT碼頭等成功實(shí)例，國內(nèi)也有上海外高橋自動(dòng)化堆場。也有上海振華港機(jī)的低架橋自動(dòng)話碼頭方案及及意大利FATA集團(tuán)的立體倉庫方案等方案設(shè)計(jì)。 雖然研究從未停止過，但是可以見得所有的研究都沒有離開岸橋這一裝卸機(jī)械，所以岸橋自出現(xiàn)以來尤其是近年來有了長足的發(fā)展，出現(xiàn)了吊籃式中轉(zhuǎn)雙小車岸橋等半自動(dòng)化的新式岸橋。然而，這些都沒有突破傳統(tǒng)思維框架的束縛，岸橋雖有技術(shù)進(jìn)步但是其單橋能力是有極限的，增加岸橋數(shù)量也有諸多限制因素難以實(shí)現(xiàn)。所以即使岸橋裝卸效率比以前有了很大提高但仍然是整個(gè)集裝箱碼頭通過能力提高的瓶頸。雖然如此，眾多研究都是圍繞提高岸橋裝卸效率，改進(jìn)岸橋作業(yè)過程。目前為止仍然沒有任何研究撇棄岸橋及多機(jī)種協(xié)同作業(yè)的模式而采取單一機(jī)械系統(tǒng)獨(dú)立作業(yè)的方式來提高港口通過能力。
