2018年12月27日,工业和信息化部、交通运输部、国防科工局共同印发了《智能船舶发展行动计划(2019-2021)》的通知,“智能船舶发展行动计划”的出台,是为了贯彻落实党中央、国务院关于建设制造强国、海洋强国、交通强国的战略部署,抢抓发展机遇,加快产业布局,加强跨界融合,增添发展新动能,促进我国船舶工业高质量发展的具体体现。
图1
图2
据了解,国内外智慧船发展几乎同步,目前都处于大力推进1.0版、研究完善2.0版、在小型船上探讨3.0版的阶段。我国智能船研发目前处于1.0阶段,重点解决“辅助决策”,优先在“能效管理”“航路优化”与“设备健康管理”研究。顺应以上趋势和需求,中国船级社于2015年率先发布了《智能船舶规范》,但自发布至今,各类智能船舶的研究及示范工程主要集中于常规动力的散货船、集装箱船等运输船,在科学调查船领域相关智能船舶的研究并不多,而对于极地科学考察破冰船,相应的船舶智能化规范和研究尚属空白。
自然资源部中国极地研究中心所属“雪龙2”号,作为“智能船舶”领域的先行者,是国际上第一艘将获得智能船舶符号的极地科考破冰船。
图3
“雪龙2”号针对科考破冰船的航行与科考作业要求,面向科考船的智能船舶规范要求,首先进行完整和全面的顶层设计架构,开展智能感知平台、大数据分析平台、智能服务体系的建设。有了智能的顶层设计之后,冰区航行安全将更有把握。有了智能系统之后,多少配载,什么速度,未来冰情影响,都有了更多参考和参谋。
图4
“雪龙2”号在交船时,通过智能集成平台的综合应用,实现集智能航行、智能能效、智能机舱、智能船体为一体的综合平台,将设置有六七千个智能感应器(1.0版智能船只有300至1500个,2.0版一般也只有3000个左右)、主干千兆网速的双回路冗余光纤局域网、100多个视频监控、双套通信速率达8M的第五代海事卫星通信系统,为各极地科考和研究业务化运行系统提供数据支持和平台服务支撑。
图5
“雪龙2”号的智能机舱是由江苏常熟瑞特电气股份有限公司组织研制生产的。这个国产“智能芯”完全拥有自主产权,加装了智能机舱相当于给船舶配备了“智能手环”, 通过感知平台建设、数据分析实现智能化机舱,这将大大减轻船员在极区高纬地区工作难度,方便机舱工作人员实时监控各机器设备运行工况,为船员职业健康有序发展提供助力。
图6
“雪龙2”号在设计上以作业区海冰环境的适航性为首要条件,采用坚固的PC3船体结构和先进的动力系统设计,性能指标在当前国际上同类极地科考船中属于先进行列。在船前部采用下沉式箱型龙骨的船底结构,实现了船底重要声学设备避免气泡和碎冰影响与航行经济性之间的协调,这些设备将为我们提供大量海底地形和鱼类分布的数据。