本发明涉及码头集装箱运输技术领域，特别涉及一种自动化码头装卸系统。
背景技术
集装箱码头是集装箱运输系统的集结点和枢纽站，通常有大量的集装箱在码头集中、暂存和转运。集装箱码头可以分为码头前方(岸边)和码头后方(堆场)以及中间地带，码头前方的岸边集装箱起重机用于集装箱从集装箱船上装卸，码头后方的堆场用于堆放集装箱。两者之间使用卡车运输。
随着世界集装箱运输的旺盛需求和集装箱港口吞吐量不断增加，对集装箱装卸技术装备和装卸技术工艺提出了更新更高的要求，为了满足集装箱运输规模化、高速化和自动化对码头装卸生产率的要求，自动化集装箱码头已经在各大型码头实现，目前已建成的自动化码头主要布置在海港码头，使用自动导引运输车(automatedguidedvehicle，agv)代替传统的集卡进行集装箱的自动运输，有效实现了自动化，无人化。
然而目前的自动化码头应用在内河码头时由于地面的平整度没有海港码头理想，其堆场有不同程度的高低差，如果使用agv运输方式的话，agv需要在斜坡上穿行，造成功率的极大浪费，并且为了满足agv爬坡能力，需要修建很长的坡道，对于寸土寸金的堆场，会造成极大浪费。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种自动化码头装卸系统，以解决现有技术中由于山地落差，修建很长的坡道供集卡以及自动导引运输车运行造成的堆场空间的浪费以及集卡和自动导引运输车在斜坡上行驶造成动力浪费的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种自动化码头装卸系统，包括：
包括依次设置的码头前沿转运系统、中位堆场转运系统、高位堆场转运系统；
所述码头前沿转运系统包括第一起重机和第二起重机，所述第一起重机用于将集装箱装船或者卸船，所述第二起重机用于在码头前沿和中位堆场之间转运集装箱，所述中位堆场转运系统包括第三起重机，所述第三起重机用于在码头前沿和高位堆场之间转运集装箱，所述高位堆场转运系统包括第四起重机。
如上所述自动化码头装卸系统，所述第一起重机、第二起重机、第三起重机和第四起重机为门式起重机和/或岸边集装箱起重机。
如上所述自动化码头装卸系统，所述第二起重机、第三起重机和所述第四起重机为与地面高低落差配合的高低脚门式起重机。
如上所述自动化码头装卸系统，所述第二起重机、第三起重机和所述第四起重机在具有高低落差的台阶处为岸边集装箱起重机。
如上所述自动化码头装卸系统，所述码头前沿水域转运系统还包括连接栈桥，所述连接栈桥上方设置有高架轨道，所述第二起重机架设于所述高架轨道上。
如上所述自动化码头装卸系统，所述第二起重、所述第三起重机、所述第四起重机为全门式起重机或者悬臂门式起重机。
如上所述自动化码头装卸系统，所述第二起重机门架与所述第一起重机门架具有第一重合区；
所述第二起重机门架与相邻的所述第三起重机门架具有第二重合区；
相邻所述第三起重机门架具有第三重合区；
所述第三起重机门架与所述第四起重机门架具有第四重合区；
相邻所述第四起重机门架具有第五重合区。
如上所述自动化码头装卸系统，所述第一重合区、第二重合区、第三重合区、第四重合区、第五重合区的长度均为一个集装箱的宽度。
如上所述自动化码头装卸系统，所述第一重合区、第二重合区、第三重合区、第四重合区、第五重合区的长度均大于一个集装箱的宽度。
本发明的自动化码头装卸系统包括依次设置的码头前沿转运系统、中位堆场转运系统、高位堆场转运系统，码头前沿转运系统包括第一起重机和第二起重机，第一起重机用于将集装箱装船或者卸船，第二起重机用于在码头前沿和中位堆场之间转运集装箱，中位堆场转运系统包括第三起重机，第三起重机用于在码头前沿和高位堆场之间转运集装箱，高位堆场转运系统包括第四起重机。本发明通过起重机的接力实现不同程度高度差的山地码头集装箱的运输，取消了自动导引运输车以及集卡运输模式，减少了道路的修建，相对堆场面积增加，降低成本的同时提升了码头堆场的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为传统内河山地码头平面结构示意图；
图2为本发明实施例提供的自动化码头装卸系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的自动化码头装卸系统的码头前沿和连接栈桥处起重机结构示意图；
图4为本发明实施例提供的自动化码头装卸系统相邻门式起重机结构示意图；
图5为本发明实施例提供的自动化码头装卸系统的高低脚门式起重机结构示意图。
附图标记说明：
1－码头前沿转运系统；
2－中位堆场转运系统；
3－高位堆场转运系统；
4－第一重合区；
5－第二重合区；
6－第三重合区；
7－第四重合区；
8－第五重合区；
11－第一起重机；
12－第二起重机；
21－第三起重机；
31－第四起重机。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
集装箱码头是集装箱运输系统的集结点和枢纽站，通常有大量的集装箱在码头集中、暂存和转运。集装箱码头可以分为码头前方(岸边)和码头后方(堆场)以及中间地带，码头前方的岸边集装箱起重机用于集装箱从集装箱船上装卸，码头后方的堆场用于堆放集装箱。两者之间使用卡车运输。
随着世界集装箱运输的旺盛需求和集装箱港口吞吐量不断增加，对集装箱装卸技术装备和装卸技术工艺提出了更新更高的要求，为了满足集装箱运输规模化、高速化和自动化对码头装卸生产率的要求，自动化集装箱码头已经在各大型码头实现，目前已建成的自动化码头主要布置在海港码头，使用自动导引运输车(automatedguidedvehicle，agv)代替传统的集卡进行集装箱的自动运输，有效实现了自动化，无人化。
图1为传统内河山地码头平面结构示意图，请参阅图1所示，传统内河山地码头主要由以下五个区域组成，1、码头前沿区；其主要功能在于放置岸边集装箱起重机，将集装箱装卸船，卸下的集装箱通过集卡(停留在岸边集装箱起重机下方)转运至中位、高位堆场。2、码头前沿水域区；此区域不同的码头有不同的配置，水域的宽度也是不相一致，前沿区与中位堆场使用栈桥连接。3、中位堆场；主要用于堆放装卸的集装箱，堆场内配置有一定数量的门式集装箱起重机，将从码头前沿区转运到此的集装箱卸下，或者将此处的集装箱装车，转运至码头前沿，装船。4、中、高位堆场转换区；此区域为内河山地码头的特殊地理位置所决定，造成不同堆场不在同一水平面，有较大的高低差，高低差甚至达近40米，甚至更多。目前常见的方式是修建一定坡度的长斜坡，集卡和agv可通过此斜坡将集装箱从中位堆场转移至高位堆场。5、高位堆场；主要用于堆放装卸的集装箱，堆场内配置有一定数量的门式集装箱起重机，可将堆场内的集装箱装卸到集卡上。现有中、高位堆场转换区由于地面的平整度没有海港码头理想，其堆场有不同程度的高低差，使用agv或者集卡运输方式，agv或者集卡需要在斜坡上穿行，造成功率的极大浪费，并且为了满足agv和集卡的爬坡能力，需要修建很长的坡道，对于寸土寸金的堆场，会造成极大浪费。
本发明基于以上问题提出一种自动化码头装卸系统。
以下对本申请中的部分用语进行解释说明，以便本领域技术人员理解。
集装箱码头堆场，是指集装箱码头办理集装箱交接、堆存和保管的场所。
自动导引运输车，指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。
岸边集装箱起重机，是专门用于集装箱码头对集装箱船进行装卸作业的专业设备，一般安装在港口码头岸边。
门式起重机，(又称龙门起重机)是桥架通过两侧支腿支撑在地面轨道上的桥架型起重机。在结构上由门架、大车运行机构、起重小车和电气部分等组成。
下面结合具体实施例对本发明提供的自动化码头装卸系统进行详细介绍。
图2为本发明实施例提供的自动化码头装卸系统的结构示意图，请参阅图2所示，本实施例的自动化码头装卸系统包括依次设置的码头前沿转运系统1、中位堆场转运系统2、高位堆场转运系统3；
所述码头前沿转运系统1包括第一起重机11和第二起重机12，所述第一起重机11用于将集装箱装船或者卸船，所述第二起重机12用于在码头前沿和中位堆场之间转运集装箱，所述中位堆场转运系统2包括第三起重机21，所述第三起重机21用于在码头前沿和高位堆场之间转运集装箱，所述高位堆场转运系统3包括第四起重机31。
本实施例中，码头前沿是指沿码头岸壁到集装箱编排场之间的码头面积。码头前沿设置有第一起重机11及其运行轨道，码头前沿的宽度可根据第一起重机11的跨距和使用的其他装卸机械种类而定，一般为40m左右。本实施例中的第一起重机11可以为岸边集装箱起重机或者门式起重机。技术人员可以根据实际需要进行选择，本实施例中码头前沿转运系统1、码中位堆场转运系统2、高位堆场转运系统3根据山地码头高度差依次设置，本发明对高度差不做特别限制。
本实施例的自动化码头装卸系统的各装卸作业方式如下：
1、卸箱至中位堆场：第一起重机将集装箱卸在后伸距处，第二起重机、第三起重机将集装箱接力转至中位堆场。
2、卸箱至高位堆场：第一起重机将集装箱卸在后伸距处，第二起重机、第三起重机、第四起重机将集装箱接力转至高位堆场。
3、从中位堆场装船：中位堆场处第三起重机将集装箱转移至第一起重机后伸距下方堆场，第一起重机装船。
4、从高位堆场装船：经过第四起重机、第三起重机、第二起重机的多重接力，将集装箱转移至第一起重机后伸距下方堆场，第一起重机装船。
5、灵活作业：将第一起重机后伸距下方可灵活设置为堆场，后方根据需要可同时使用一台或多台起重机进行作业，以匹配最优的机器效率。
6、特殊箱作业：如有特殊超长、超重的集装箱，集卡可直接开至岸边集装箱起重机轨道间通道，直接运走。
7、提箱作业：在高位堆场区，起重机可实现自动转移集装箱至集卡，完成提箱作业。
本发实施例的自动化码头装卸系统包括依次设置的码头前沿转运系统、中位堆场转运系统、高位堆场转运系统，码头前沿转运系统包括第一起重机和第二起重机，第一起重机用于将集装箱装船或者卸船，第二起重机用于在码头前沿和中位堆场之间转运集装箱，中位堆场转运系统包括第三起重机，第三起重机用于在码头前沿和高位堆场之间转运集装箱，高位堆场转运系统包括第四起重机。本发明通过起重机的接力实现不同程度高度差的山地码头集装箱的运输，取消了自动导引运输车以及集卡运输模式，减少了道路的修建，相对堆场面积增加，降低成本的同时提升了码头堆场的利用率。
进一步地，所述第二起重机12、第三起重机21、第四起重机31为门式起重机和/或岸边集装箱起重机。
可选地，所述第二起重机12、第三起重机21和所述第四起重机31为与地面高低落差配合的高低脚门式起重机，在高低差台阶处采用高低脚门式起重机作为接力装置，施工方便。或者，在落差悬殊的台阶处可设置岸边集装箱起重机，利用岸桥的大跨距和大后伸距直接进行堆场作业，施工方便，成本相对门式起重机低。
进一步地，所述码头前沿转运系统1包括连接栈桥，连接栈桥上设置有高架轨道，所述第二起重机12架设于所述高架轨道上方。通过将第二起重机12架设于高架轨道上，轨道下方的栈桥上可正常通行集卡。
可选地，本实施例中，所述第二起重12、所述第三起重机31、所述第四起重机41为全门式起重机或者悬臂门式起重机。
更进一步地，所述第二起重机12门架与所述第一起重机11门架具有第一重合区4；
所述第二起重机门架与相邻的所述第三起重机门架具有第二重合区5；
相邻所述第三起重机门架具有第三重合区6；
所述第三起重机门架与相邻所述第四起重机门架具有第四重合区7；
相邻所述第四起重机门架具有第五重合区8。
本实施例中，相邻的起重机门架的重合区能够实现集装箱自动化转接时的无缝对接。
进一步地，所述第一重合区4、第二重合区5、第三重合区6、第四重合区7、第五重合区8的长度均等于一个集装箱的宽度，或者所述第一重合区4、第二重合区5、第三重合区6、第四重合区7、第五重合区8的长度均大于一个集装箱的宽度。
本发明的自动化码头装卸系统包括依次设置的码头前沿转运系统、中位堆场转运系统、高位堆场转运系统，码头前沿转运系统包括第一起重机和第二起重机，第一起重机用于将集装箱装船或者卸船，第二起重机用于在码头前沿和中位堆场之间转运集装箱，中位堆场转运系统包括第三起重机，第三起重机用于在码头前沿和高位堆场之间转运集装箱，高位堆场转运系统包括第四起重机。本发明通过起重机的接力实现不同程度高度差的山地码头集装箱的运输，取消了自动导引运输车以及集卡运输模式，减少了道路的修建，相对堆场面积增加，降低成本的同时提升了码头堆场的利用率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。