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基本信息
- 項目名稱：
- 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、一體化、單機(jī)作業(yè)的全新運營模式和運作理念。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、一體化、單機(jī)作業(yè)這種全新的運營模式和運作理念。 它根據(jù)無人堆場的特點專門設(shè)計，小車可一次起吊1個40 ft 集裝箱或2 個20 ft 集裝箱。大車運行速度比小車快，能實現(xiàn)在箱區(qū)的快速定位。本系統(tǒng)的另一大特點是精確的坐標(biāo)定位系統(tǒng)。由于高架軌道是固定不動的，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)自動檢測技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)對靠泊船舶進(jìn)行掃描定位，把獲得的船舶信息與控制中心比對并把船舶坐標(biāo)擬合到整個系統(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精確對位，小車和吊具也能準(zhǔn)確對集裝箱進(jìn)行對位裝卸。如此便可以真正實現(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，單機(jī)就能夠?qū)崿F(xiàn)對整個堆場的全覆蓋，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、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、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、一體化、單機(jī)作業(yè)這種全新的運營模式和運作理念。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)，把過程分拆給多個銜接過程，以此達(dá)到提高效率的目的，缺點很多，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)過程平均用時大約5min，可裝卸標(biāo)準(zhǔn)箱20個。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、一體化、單機(jī)作業(yè)這種全新的運營模式和運作理念。它根據(jù)無人堆場的特點專門設(shè)計，小車可一次起吊1個40 ft 集裝箱或2 個20 ft 集裝箱。本系統(tǒng)的另一大特點是精確的坐標(biāo)定位系統(tǒng)。由于高架軌道是固定不動的，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)自動檢測技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)對靠泊船舶進(jìn)行掃描定位，把獲得的船舶信息與控制中心比對并把船舶坐標(biāo)擬合到整個系統(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精確對位，小車和吊具也能準(zhǔn)確對集裝箱進(jìn)行對位裝卸。如此便可以真正實現(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。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實驗室理論研究階段
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 三維動畫
使用說明,技術(shù)特點和優(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“點對點”的直達(dá)干線航線上能夠明顯的提高裝卸效率，縮減船舶在港時間，這對于大型環(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。尤其可以針對像洛杉磯到深圳這樣的“點對點”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碼頭等成功實例，國內(nèi)也有上海外高橋自動化堆場。也有上海振華港機(jī)的低架橋自動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。 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)獨立作業(yè)的方式來提高港口通過能力。
