雪龍2號科考船通過傳感器等設(shè)備監(jiān)測船體狀況
2019年7月11日,是我國第十五個航海日。目前,我國首艘自主制造的極地科考船雪龍2號將交付給自然資源部中國極地研究中心,今年有望與“雪龍”號組成極地科考破冰船隊,編隊赴南北極進行科考和后勤補給,提高我國在極地海冰區(qū)開展考察活動的能力。
雪龍2號破冰科考船,資料圖
據(jù)介紹,相比雪龍?zhí)?,雪?號最大特點是結(jié)構(gòu)強度滿足PC3要求,雙向破冰,為國際極地主流的中型破冰船型,且為全球第一艘采用船艏、船艉雙向破冰技術(shù)的極地科考破冰船。這意味著我國極地考察區(qū)域和季節(jié)得到了極大拓展和延長。
值得一提的是,在雪龍2號的船體和設(shè)備上,共安裝設(shè)置了7000多個智能感應(yīng)點,智能機艙能夠通過傳感器等設(shè)備,對船體進行全壽命監(jiān)測,智能船體可以自動進行健康體檢,并收集船體鋼板與冰面的摩擦數(shù)據(jù),這將為今后設(shè)計制造新船型提供參考。
比如,技術(shù)人員為雪龍2號布設(shè)有百余個應(yīng)力監(jiān)測傳感器。一百多個應(yīng)力傳感器監(jiān)測并回傳的數(shù)據(jù),有助于解密冰層構(gòu)造,還原船只遇冰撞擊時的狀態(tài)。
雪龍2號建造,資料圖
據(jù)了解,雪龍2號智能機艙主要由柴油機健康管理、電力推進健康管理、輔助系統(tǒng)健康管理、智能機艙集成平臺,各部分通過感知平臺建設(shè)、數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)智能化機艙,為船員提供機艙狀態(tài)、健康狀況、輔助決策,一定程度上提高船舶運營效能。
與常規(guī)智能船舶“柴油機+軸系+螺旋槳”的動力系統(tǒng)不同,雪龍2號是吊艙式電推系統(tǒng)由“柴油機+發(fā)電機+吊艙式電推”組成。加裝智能機艙沒有先例可循,難度極大。
今年5月底,雪龍2號進行了艙室振動噪聲測量試驗。資料圖
對此,專業(yè)研發(fā)團隊開展技術(shù)攻關(guān),突破了震動干擾因素排除、智能故障定位算法等多項關(guān)鍵技術(shù)。吊艙式電推沉在水中,對密封性要求極高,必須解決傳感器布局、安裝、抗震動干擾采集等難題。面對這種情況,研發(fā)團隊共為智能機艙安裝了100多個每秒可采集上萬個數(shù)據(jù)的感知傳感器,并綜合運用對象模型、專家?guī)?、?shù)據(jù)融合分析等技術(shù)手段,最終實現(xiàn)對設(shè)備熱工、電氣、振動等參數(shù)的綜合評估及故障診斷,達到了理想效果。
業(yè)內(nèi)人士稱,在未來智能船舶制造過程中,理想的智能機艙,不僅需要能夠提供更友好的交互體驗,更為重要的是能對機艙設(shè)備進行長期趨勢分析,實現(xiàn)對設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測、視情維護。如果想更好地推進智能機艙的發(fā)展,就必須從核心傳感器國產(chǎn)化、傳感器智能化及無線通訊技術(shù)研發(fā)、機艙設(shè)備全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)據(jù)積累與共享等處突破。