船舶行业智能化升级和绿色化发展
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深远海上的“移动实验室”
科技日报· 2025-11-25 08:42
项目背景与核心定位 - 我国首艘深远海绿色智能技术试验船“未来”号结束为期16天的特海试验后抵达上海,这是其自今年7月交付以来的首次深远海试验 [1] - “未来”号历时6年科研攻关和设计制造,是一座集“中试、科研、保障”于一体的“移动的海上实验室” [1] - 该船具备多功能性,能开展新型绿色智能技术试验、提供深海装备应用与试验支持,并助力科学家开展深远海洋调查 [1] - 项目旨在打通船海装备技术从科研成果到产业应用的梗阻,为船舶工业和深海科技高质量发展构筑新支点 [1] 绿色智能动力系统 - “未来”号配备4台主柴油发电机和6台推进器,其动力系统需在多种作业模式下实现强劲可靠、绿色智能的供电 [2] - 团队采用多相整流和变速发电技术,使发动机能根据用电需求调节转速和输出功率,以解决海上定位作业时动力需求小但全开油耗大的问题 [2] - 在系泊试验初期,4台发电机并车时出现功率振荡导致发电不稳定,团队通过反复调整参数、历经上百次并车试验,最终优化核心零部件和参数,更换发电机电缆,重新布置滤波器和冷却管路 [2][3] - 优化后的动力电力系统在系泊试验中稳定在额定负荷,预计发电机每年可节油456吨,减少碳排放约1420吨,相当于560辆小汽车一年的排放量 [3] 深海装备作业保障系统 - 船体中央设有贯穿甲板、直通海洋的月池,作为深海装备入海的重要“门户”,可减少大风大浪等恶劣海况的影响 [4] - 团队设计让潜器通过轨道和抱紧装置像坐电梯一样沿月池平稳入海,但初期面临轨道和船体结构强度安全隐患 [4] - 经过三四个月改进,团队在不增重的前提下加固月池结构,并在月池舱壁和轨道之间加不锈钢垫板,每隔500毫米用焊缝固定,将两根轨道的平直精度误差控制在1毫米内 [4][5] 智能中试验证平台 - 船上设置8000多个数据采集点,用于监测设备状态和感知周边环境变化,构建深海“考场” [6] - 团队开发分布式智能数据采集架构,实现多源异构数据(如自主航行系统决策日志、智能操舵系统操控指令等)的实时同步采集,并为每个任务打上“时间标签”以便定位 [6][7] - 动态测试系统可实现全船数据的采集、存储、计算、管理和应用,以及船岸数据互联互通,支持对多种智能设备与系统进行测试验证与分析评估 [7] - 下一步将继续开展智能中速机、智能操舵装置、导航雷达等设备系统的中试,为相关产品迭代升级提供数据支撑 [7]