只要按下“一键疏浚”按钮,疏浚船舶便可自动完成挖泥、抛泥、吹泥等一系列施工作业。以前需要4个人协作完成的施工作业,如今只需要1个人,而且还更安全、更高效。在第八届中国品牌日活动上,中交疏浚集团下属技术研究中心发布自主研发的挖泥船智能疏浚系统。该成果解决了长期“卡脖子”技术,标志我国智能疏浚技术领先世界水平。
疏浚产业是国家战略性产业之一,挖泥船作为核心利器,可谓“大国重器”。在很长一段时期里,挖泥船智能疏浚技术一直被西方国家垄断。从2013年开始,中交疏浚研发团队就着手耙吸挖泥船智能疏浚系统的自主研发工作。中交疏浚副总工程师张晴波介绍,研发团队经过数年攻关,采用人工智能和疏浚机理相结合的方法,实现了“一键疏浚”和能效智能优化,典型工况下可进行“无人疏浚”,由AI代替人工操作,提升疏浚安全和效能。
该系统功能主要包括智能疏浚控制、智能航行控制和智能能效管理。其中,智能疏浚控制功能包括疏浚作业设备自动控制、运行参数智能调节、运行状态智能感知和故障异常自主应对,实现疏浚操作过程无人化。智能航行控制功能用于挖泥船疏浚作业和调遣过程船舶航行智能控制,解放船舶驾驶员双手,可以实现航行路径规划、自主航行控制和疏浚作业水下三维可视化。智能能效管理系统构建了能效管理体系,自动核算挖泥船能效指数和碳强度指标,实现挖泥船碳足迹的监测记录和核查。同时,建立了挖泥船疏浚作业周期性能效评估模型,根据国家能源效率标识将船舶综合能效进行等级划分,还可以根据挖泥船历史航行数据、航线特点和燃油消耗,自主计算经济航速,实现长途调遣和疏浚作业的最佳航速推荐。
据介绍,相较国外智能疏浚系统,中交疏浚智能疏浚系统更加“聪明”。得益于机理与数据双驱动的智能疏浚策略系统,当船舶到达不同施工工地时,无需开发人员到场或试挖,便可自行适应不同工况,为项目开展节省了大量时间。同时,系统针对疏浚设备故障和施工作业异常,分别建立了预判与应对机制,让船舶可以在全程无人干预的情况下顺利施工。
目前,该系统已经在国内7艘耙吸挖泥船和6艘绞吸挖泥船实船成功应用,挖泥效率提高约10%,万方土油耗降低约5%。此外,中交集团2023年投资建造的1.5万方天然气挖泥船将配备该系统,建成后将首次在国内实现典型工况条件下的“无人疏浚”。