科技日報
原標題：有兩顆動(dòng)力“心臟”的智能船舶來(lái)了
“青港拖1”輪 山東港口供圖
◎實(shí)習記者 宋迎迎
“青港拖1”輪擁有兩顆動(dòng)力“心臟”，即采用“柴油+電力”雙驅動(dòng)模式。除了柴油發(fā)動(dòng)機推進(jìn)系統，該船配備的電力推進(jìn)系統同樣能提供最大靜水航速11.7節、最大續航力4.5小時(shí)的動(dòng)力。通過(guò)自主研發(fā)的動(dòng)力配置方案和轉換控制算法，操作者使用同一手柄可以操控兩套推進(jìn)系統，純電力推進(jìn)和柴油機推進(jìn)兩種模式可實(shí)現一鍵無(wú)縫隙智能切換。
混合動(dòng)力的汽車(chē)對于大家來(lái)說(shuō)早已不陌生，但混合動(dòng)力的船舶卻鮮有聽(tīng)聞。前不久，全國首艘油電混合智能拖輪——“青港拖1”輪在山東港口青島港啟用，該船采用傳統柴油機推進(jìn)和電力推進(jìn)雙驅動(dòng)模式，在純電力模式下可實(shí)現零油耗、零排放，創(chuàng )造了拖輪綠色作業(yè)的新模式，也為航運業(yè)技術(shù)創(chuàng )新提供了可復制、可推廣、可借鑒的經(jīng)驗。
雙驅動(dòng)模式可實(shí)現一鍵切換
2022年12月30日，“青港拖1”輪從山東港口青島港前灣港區碼頭離港，正式啟用。該船長(cháng)39米、型寬11.5米、型深5.3米，馬力為5200匹，采用“自由航行+助泊作業(yè)”兩種運行模式，主要用于協(xié)助進(jìn)出山東港口青島港的大船靠泊、離泊和移泊。
“青港拖1”輪擁有兩顆動(dòng)力“心臟”，即采用“柴油+電力”雙驅動(dòng)模式。除了柴油發(fā)動(dòng)機推進(jìn)系統，該船配備的電力推進(jìn)系統同樣能提供最大靜水航速11.7節、最大續航力4.5小時(shí)的動(dòng)力。通過(guò)自主研發(fā)的動(dòng)力配置方案和轉換控制算法，操作者使用同一手柄可以操控兩套推進(jìn)系統，純電力推進(jìn)和柴油機推進(jìn)兩種模式可實(shí)現一鍵無(wú)縫隙智能切換。
“‘青港拖1’輪的柴油機推進(jìn)系統配置2臺主柴油機，單機功率1920千瓦；電力推進(jìn)系統共配置4套磷酸鐵鋰電池組，總容量為2760千瓦時(shí)。該船的啟用，將有效解決傳統拖船在航行和作業(yè)過(guò)程中柴油主機低效能、高油耗、高排放的問(wèn)題?！薄扒喔弁?”輪船長(cháng)李瑞峰介紹說(shuō)，在絕大部分工況下，該船會(huì )優(yōu)先使用鋰電池推進(jìn)模式作業(yè)，在滿(mǎn)電情況下可支持全船連續作業(yè)4.5小時(shí)。
據山東港口青島港輪駁有限公司副總經(jīng)理張雷介紹，“青港拖1”輪由山東港口青島港歷時(shí)18個(gè)月自主研發(fā)，造價(jià)約6000萬(wàn)元，設計使用壽命為30年。
記者了解到，“青港拖1”輪已取得中國船級社授予的6個(gè)附加標志，分別為智能航行（N）、智能機艙（M）、智能能效（E）、智能集成平臺（I）、混合動(dòng)力Hybrid、無(wú)人機艙AUT-0，并由此成為中國國內首艘取得智能航行附加標志的全回轉拖輪、首艘取得混合動(dòng)力Hybrid附加標志的全回轉拖輪、首艘取得4個(gè)智能附加標志的全回轉拖輪，以及中國國內取得智能船舶附加標志最多的全回轉拖輪。
配備6套人工智能系統
1月9日凌晨，“青港拖1”輪接到作業(yè)任務(wù)，自鐮灣河基地出發(fā)，來(lái)到青島港前灣港區，與其他拖輪密切配合，連續作業(yè)5個(gè)多小時(shí)，協(xié)助礦船、集裝箱船舶完成安全靠離工作。早上7時(shí)許，“青港拖1”輪又行駛到青島港油港港區，投入到20萬(wàn)噸級油船“伊蘭特”的靠泊作業(yè)中。
“‘青港拖1’輪主要在青島港前灣港區、油港港區、大港港區進(jìn)行作業(yè)。港內水域船舶通航密度大，航行風(fēng)險高，為此，船上配備了6套人工智能系統，能有效保障船上人員、設備與自身航行安全，提升港區航行、作業(yè)的安全性?！崩钊鸱逭f(shuō)。
記者了解到，“青港拖1”輪使用自主開(kāi)發(fā)的港作拖輪智能化系統，該系統可提供4216個(gè)數據點(diǎn)的輔助決策邏輯及解決方案，使船舶的智能化管理成為現實(shí)。
“全船共有12568個(gè)傳感器、6套人工智能建模系統，敷設電纜45公里，為常規拖輪的3倍?！薄扒喔弁?”輪總指導電氣工程師顏卓翁介紹，“青港拖1”輪搭載多元融合態(tài)勢感知輔助避碰、拖輪作業(yè)輔助航行、機艙“跑冒滴漏”監測、振動(dòng)監測、噪聲監測、智能巡檢等6項國內首創(chuàng )人工智能系統，多項前沿技術(shù)首次在船舶上應用。
以“青港拖1”輪搭載的多元融合態(tài)勢感知輔助避碰系統為例，該系統將微光補償高清攝像機、激光測距雷達、超聲波雷達進(jìn)行深度融合，采用AI圖像處理、回波點(diǎn)云分布、雜波圖像抑制等多項技術(shù)與邊緣檢測算法相結合，實(shí)現了集檢測距離設定、高保真圖像呈現、距離精確顯示、夜間圖像增強等眾多功能于一身。
“多元融合態(tài)勢感知輔助避碰系統是符合港作拖輪工況的最先進(jìn)輔助避碰系統，可對本船周邊的所有目標進(jìn)行識別、測距并報警，確?！喔弁?’輪安全行駛和作業(yè)?！鳖佔课谈嬖V記者。
同時(shí)，配合布于全船的12568個(gè)傳感器，人工智能系統可隨時(shí)提取相關(guān)數據對船舶狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控分析，在保障船舶與航行安全的同時(shí)，減少人員依賴(lài)，使全船配員可低至8人。
純電力模式下實(shí)現零排放
記者了解到，“青港拖1”輪船舶上層建筑一共有三層，每一層的前壁都是斜面設計，配合左右駕控臺滑道椅設計，能最大限度提高駕駛員視野，保證駕駛員在作業(yè)過(guò)程中進(jìn)行安全觀(guān)測的舒適度。該船大桅采用變徑支撐設計，既簡(jiǎn)潔美觀(guān)，又保證強度；船首甲板機械做到雙纜車(chē)雙錨機獨立操作，既互不影響使用，又互為備用。一層生活區內則按照船檢規范最新要求，每名船員均設置單獨房間，配備必要起居設施，為船員提供舒適的休息環(huán)境；生活區內還設置了直通集控室通道。
此外，綠色低碳是“青港拖1”輪最顯著(zhù)的特征，在純電力模式下，該船可實(shí)現零油耗、零排放?！芭c傳統的燃油拖輪相比，‘青港拖1’輪每年可節約近227噸柴油，節省燃油費用120余萬(wàn)元，減少二氧化碳排放700余噸?！崩钊鸱褰榻B說(shuō)。
自一體化改革發(fā)展以來(lái)，山東港口堅持自主創(chuàng )新，將智慧綠色港口建設作為驅動(dòng)港口轉型發(fā)展的首要手段，“青港拖1”輪即是山東港口以科技實(shí)力強化智慧港口建設、完善綠色技術(shù)創(chuàng )新體系的重要成果。
“‘青港拖1’輪的啟用，為航運業(yè)創(chuàng )新發(fā)展提供了可復制、可推廣、可借鑒的經(jīng)驗，打造了拖輪智慧綠色發(fā)展新樣板。目前，我們正在規劃投用更多的油電混合智能拖輪，并將在新能源化、遙控化、無(wú)人化船舶方向繼續開(kāi)展研究攻關(guān)，進(jìn)一步推進(jìn)綠色低碳港口建設?！睆埨赘嬖V記者。
(責編：羅知之、陳鍵)
圖片源于：人民網(wǎng)
聲明：此文版權歸原作者所有，若有來(lái)源錯誤或者侵犯您的合法權益，請與我們取得聯(lián)系，我們將及時(shí)進(jìn)行刪除處理。
