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揭秘“雪龍2”的智能庫

編輯:魏少梧      信息來源: 西e網(wǎng)-光明網(wǎng)發(fā)布時間:2018-9-12

  在“雪龍2”號上,你不需要房門鑰匙,一款腕帶式的裝置便是你的門卡,且記錄了你的身體健康狀況等相關信息。除此之外,這款便攜裝置自帶定位系統(tǒng),可以讓人在船上的任何地方找到你。這是“雪龍2”號智能設計的一個小小的縮影。

  9月10日,我國首艘自主建造的極地科學考察破冰船“雪龍2”號在上海下水。這是一艘以極地水域科學考察為首要任務,兼具一定的極地考察站后勤物資運輸能力的“綠色”破冰船。較高的破冰等級和艏艉雙向破冰設計,使它滿足無限航區(qū)要求,具備了全球航行能力。而智能船體、智能機艙、智能實驗室的設計,更是為船舶在極區(qū)大洋航行和科考提供了安全保障。那么,“雪龍2”號的先進性和智能性都有哪些呢?

  “雪龍2”號在船塢靜待下水<br>

  圖片“雪龍2”號在船塢靜待下水

  整個船體“全智能”

  在我國的科考船大家庭中,“雪龍2”號是唯一一艘真正意義上的“智能船舶”。它有一套集智能航行、智能能效、智能機艙、智能船體為一體的綜合平臺,這就相當于船舶的“大腦”,控制著整個船體系統(tǒng)。

  在“雪龍2”號的船體和設備上,共安裝設置了7000多個智能感應點,相當于船舶的“神經(jīng)系統(tǒng)”。它可以對內(nèi)、對外收集各種信息,豐富數(shù)據(jù)庫并繼續(xù)“學習”以優(yōu)化船體功能,也可以使其在復雜的環(huán)境中實現(xiàn)自動駕駛。

  新建破冰船建設工程部副總指揮王建忠向記者介紹,船舶智能航行系統(tǒng)主要由兩個子系統(tǒng)組成,即惡劣海況航行分析系統(tǒng)及航線優(yōu)化系統(tǒng)。惡劣海況航行分析系統(tǒng)基于對當前航路航行風險的評估,在超過臨界點時采用航線優(yōu)化功能,選擇替代方案,最終交由船員選擇航路。

  新船還建有機艙智能化集成平臺,可以對主柴油機、發(fā)電機、電力推進艙、輔助設備實時監(jiān)測,分析評估,為船舶操作提供決策建議。

  從建造之初,“雪龍2”號船身上的每一塊鋼板都有自己的數(shù)據(jù)檔案庫。

  “通過這種全船電子歸檔管理,可以實現(xiàn)船體在設計、建造和營運等全生命周期各階段數(shù)據(jù)的融合,為船體全生命周期內(nèi)的安全和結(jié)構(gòu)維修保養(yǎng)提供輔助決策。”王建忠說,加上智能感應點,能夠提前發(fā)現(xiàn)船體潛在的安全隱患等問題,實現(xiàn)對冰載荷的反演計算和報警功能。

  極地科考“全天候”

  在南北極區(qū)開展調(diào)查作業(yè),船舷周圍浮冰和固定冰對人員和設備均會造成較大程度的威脅和不便。

  通常情況下,科考隊員進行取樣調(diào)查和布放海水探測器的時候都是站在船邊。一旦風浪過大,加上船體搖擺,就會給作業(yè)人員和儀器設備帶來安全隱患??疾齑跇O區(qū)航行,如果海上的浮冰太多、太厚,取樣器甚至到不了水下,科考作業(yè)極為不便。

  新船的月池系統(tǒng)改變了這一切。在“雪龍2”號的船艉中部,有一個3米見方、深達底層甲板的“井口”,這就是“月池”??瓶純x器設備可以從這里直接入水,即便是100%海冰覆蓋的海區(qū)也能進行采樣作業(yè),極大提升了在極地冰區(qū)的作業(yè)能力。

  月池系統(tǒng)的建設也是新船建造的重點和技術(shù)難點。據(jù)了解,國外曾有極地船舶的月池在冰區(qū)使用時,出現(xiàn)了較為嚴重的碎冰積累,導致月池無法正常使用。

  為避免這種情況發(fā)生,“雪龍2”號在設計時采用了一種創(chuàng)新模式。王建忠告訴記者,新船的月池底部封蓋采用水密形式,在底蓋關閉后配合抽水系統(tǒng)和加熱防冰、除冰措施,能有效保證新船在極地冰區(qū)內(nèi)正常使用。

  前后雙向能破冰

  根據(jù)國際船級社協(xié)會2006年頒布的《極地級船舶要求》,極地破冰船分為PC1至PC7七個破冰等級。如果將破冰船的破冰等級按照金字塔狀劃分,我國的老牌破冰船“雪龍”號破冰等級為PC6,而“雪龍2”的破冰等級則達到了PC3,一舉邁入金字塔上層。

  作為我國首艘自主建造的破冰船,“雪龍2”號的冰區(qū)航行能力遠不止這么簡單,它采用的是先進的雙向破冰新技術(shù),船艏、船艉均可破冰,是世界上第一艘采用雙向破冰技術(shù)的極地科考船。

  據(jù)了解,“雪龍2”號的艏向和艉向能夠在1.5米厚層冰加20厘米積雪上,以2節(jié)~3節(jié)的速度破冰航行,并可在夾雜著多年冰的水域航行。艏向航行具有沖撞破冰的能力,艉向航行能確保在10米~15米海冰脊(含4米堆積層加20厘米的雪層)中不被卡住。

  雙向破冰技術(shù)使船舶在冰區(qū)的操縱性能極大提高,可實現(xiàn)冰區(qū)快速掉頭、轉(zhuǎn)向,尤其是在冰情復雜、水域狹窄的環(huán)境中,極大地增強了船舶的安全性。

  原地立定穩(wěn)如山

  人們開車時,如果將車熄火,車子就會停在原地。但船不一樣,一旦關掉了動力,船舶就會隨風和洋流漂移。對于科考船來說,如果在海上可以長時間將船體位置固定,將會大大有助于科學考察。

  我國近些年建造的大洋科考船基本都具備了動力定位功能。船舶可以利用自身動力抵消海風和洋流的影響,從而實現(xiàn)“原地立定”。而老的“雪龍”船由于建造時間早,則沒有這種先進的功能。

  記者了解到,傳統(tǒng)科考船的動力定位都是一套系統(tǒng),而“雪龍2”號則配備了兩套,技術(shù)更為先進。定位時,通過船上的電力推進器、舵、艏艉側(cè)推協(xié)調(diào)配合,船艏根據(jù)海上風向和海水流向選擇合適角度,使船體“穩(wěn)如泰山”。

  動力定位技術(shù),使“雪龍2”號在4級海況下可滿足大型科考設備的定位收放要求,在6級風、1.5節(jié)流時能滿足漂泊調(diào)查作業(yè)要求。同時,該船還采用被動可控式減搖水艙以改善船的耐波性,提高了新船在極區(qū)作業(yè)時較常見的小回旋空間、大風浪海況的安全性。(中國海洋報記者趙寧)

原文鏈接:http://reader.gmw.cn/2018-09/11/content_31106073.htm

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