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00005版:【财经】

船舶电子工业为经 海工装备产业为纬 经纬交织迈向深蓝

中电科(宁波)海电院科技赋能海洋经济

  工业化、信息化、智能化借助互联网上船、智慧入港扮演重要角色,逐步在国家海洋经济振兴中发挥主平台作用。在近日召开的第三届全球海洋经济创业大赛上,有业内人士指出,船舶产业及其关联的海工装备等信息工业在港口乡村振兴与航海新丝路建设中正释放新动能,成为新引擎。

  那么,浙江的海洋船舶电子工业的科技创新能力达到了怎样的水平?海洋工程信息技术与海洋产业深度融合体现在何处?智能船舶为代表的海洋信息化应用取得了哪些新成效?为此,记者走访了中国电科海洋电子装备产业的牵头单位与主要发展平台——中电科(宁波)海洋电子研究院有限公司(下称“海电院”)。

  通信导航奠定基石 实现船舶电子工业自主化

  上个月,海电院工业设计中心成功入选浙江省经信委发布的2019年度浙江省省级工业设计中心及前三批认定省级工业设计中心。

  “引领海洋电子信息装备产业发展的初心与使命,在我看来,并非将目光聚焦于海洋信息化热潮中抢占先机,而是依托船舶、海洋电子工业核心技术、人才的积累,在难点攻坚、设备创新、开拓应用、高度产业化等方面保持独立自主的品牌意识与行业专业自信,永不停歇地投入到研制开发、集成运营中去实现它,这才是振兴海洋经济令人值得兴奋的真正‘蓝海’。”海电院党总支部专职副书记徐深洋说。

  这家知识型企业是由中国电子科技集团公司及其所属第三十六研究所、海洋信息技术研究院等成员单位投资组建的高新技术企业,代表国家海洋战略在中高端的船舶(海工)通信导航、自动化、传感和传输等设备研制开发和集成运营等的重要布局,拥有中国工程院院士1名、中国电科集团公司专家2名、中高级工程师57名,先后取得授权专利28 项,软件著作权7项,设计的产品多次获得DIA创智奖、DIA智造奖、和丰工业设计大赛金奖等。

  上世纪80年代,卫星紧急无线电示位标、中高频海事电台、卫星电话等船舶通导技术和产品多年来被欧美发达国家长期垄断,海电院组织力量突破技术难关,自主开发填补国内空白,至今相关技术水平依然达到国际先进水平,并在国内行业市场占有率居于首位,出口远销欧美和东南亚等国家。

  卫星紧急无线电示位标VEP8是国内首个通过国际COSPAS、CCS、渔检、无委会认证的自主产权和专利产品,是全球遇险搜救时的必备设备,可发射406MHz遇险 信号和121.5MHz引导信号。

  海电院副总工程师姚克波负责该项目的研制工作。“具体到功能应用上的设计,当船只遇险时,卫星紧急无线电示位标可以自动也可以手动启动,启动后发射 406MHz 紧急求救信号,通过卫星转发到搜救中心,搜救中心根据接收到的信号实施紧急救援。”据他介绍,作为船舶遇险求救过程中所有设备失效情况下的最后风险托底,卫星紧急无线电示位标的技术难点在于低成本的卫星发射机技术和可靠的水下释放和防腐蚀性能,目前,这一项目共获得5项授权专利。相同的核心技术在船用黑匣子中的VDR示位标、个人示位标等方面得到多领域应用。

  中高频海事电台的作用也不可小觑。它是GMDSS(全球海上遇险与安全)系统的重要组成部分,采用最先进的软件无线电技术和射频数字化技术,提供强大的接收、发射和操作性能。根据国际海事规则,相关海区作业的船舶必须安装该设备,该装置及其衍生产品广泛应用于各类船舶。

  记者统计后发现,海电院的通导装备已实现全面系统集成,在北斗AIS船位管理、近海渔船监控、综合船桥等领域提供出色的解决方案,发挥“智慧船舶”的重要作用,守护海洋安全、绿色发展。

  航行控制遥控探测 撬动海洋工程装备产业化

  当下,海工装备与船舶产业的关联性体现在船舶海工产业链,主要包括船舶、海洋工程装备、游艇、零部件、集装箱制造等行业。而以船舶自动化和海洋无人平台为典型代表、目标船只航行控制系统为核心技术的海洋电子工业装备正在发生变革,海洋经济朝着集约型、智慧化方向发展。

  在海洋经济特区-舟山群岛新区,海电院在北斗/GPS卫星定位导航基础上,研制出集成控制、自动导航、智能避障、3G/4G网络实时通讯等技术的水面无人艇,可与无人机、潜水器协同作业,用于水下结构物、水下地形地貌、水下管路的识别和测量。同时,在国内率先突破实验室阶段,迅速实现海洋工程实用化和海洋无人艇商用化。

  2017年迄今,海电院舟山分部共获得34项授权专利、3项软件著作权,承担了科技部“高海况救生无人艇”相关的研发项目,相继在山东东营胜利油田完成海底管道检测、宁波梅山岛附近海域无人测绘、秦皇岛某部队投放特种无人艇设备,并将结合舟山当地产业政策、融资以及土地配套支持,在当地筹建“无人艇应用服务中心”。

  据介绍,水面无人艇的技术核心在于为船只本地操控和远程遥控而设计的目标船航控系统,关键在于研制出的一种基于高精度的声学系统与光学系统相结合的算法,集合了无人艇本体及光学成像、声学成像、激光测距、模块化视觉采集与控制、人机交互、辅助成像等系统,完成对水下结构物的高精度三维声学与光学成像的数据采集。

  目标船航控系统由自动陀、主机遥控和包含地面站和船载控制中心的无人航控系统三部分组成。地面站向船载航控系统发送指令,从而实现对目标船的远程遥控,同时显示试验船位置、轨迹、值机状态等信息,完成对目标船的远程监控。

  “遥控探测、规划路径航行,尤其是成熟的避障技术,是无人艇提高河海作业安全性、降低人力成本的突出优势与成就。目前,水面无人艇的技术指标满足高海况、高精度、高航速、自扶正、防碰撞等功能,最大航速可达25节,应对3米高巨浪。” 海电院总经理李培正如数家珍。

  他告诉记者,无人艇团队自2016初成立以来,克服海上试验高温、严寒、台风、复杂电磁环境及浅滩暗礁、恶劣海况等复杂水文气象条件的诸多不利因素,海上试验作业270余次。

  包括1.5米内河测绘及水质采样无人艇、7.5米有人无人双模式艇、11.5米海底扫测无人艇、20米双体高海况救生无人艇(25吨),以及已交付给特种用户的10米铝合金无人艇航控系统、11.8米水上水下一体安防无人艇、28米特种无人艇无人航控系统等多款无人艇,在国防、岛礁巡逻、海域勘测、海底管道检测、海底电缆检测、海上风电场检测、跨海大桥桥墩检测、海底地形测绘、海上作业拍照取证、海洋环境监测、特种用途等多领域得到应用。

  记者通过海电院了解到,开发通信导航设备的同时还创制出包括以波浪能为动力、具备一定机动性的新型海洋无人航器“波浪滑翔艇”,适用于水文气象和水质监测、位置相对固定且具备一定机动性的“水上通信浮标”,以及“水面无人艇”在内的海上无人操作平台系统产品;领衔船舶自动化高度发展趋势,集操纵、导航、助航等设备于一体的MEAIIB-1综合船桥系统等。

  智能船舶向海而生 革新海洋信息化管理建设

  以智能船舶核心技术研发为契机,面向渔政、海事、海监等部门,一系列成熟的海洋信息化建设相关方案也落地开花。

  海电院的智慧船舶系统利用传感器、通信、物联网、互联网等技术手段,自动感知和获得船舶自身、海洋环境、物流、港口等方面的信息和数据。同时,基于计算机技术、自动控制技术和大数据处理和分析技术,在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行,在航行、船体、机舱、能效管理、货物管理及集成平台建设上发挥作用。

  在海洋信息化建设上,包括近海渔船监控、北斗AIS船位管理等在内的装备得到了淋漓尽致的集成运营,船舶设计建造及工程集成、船舶交通管理系统相继问世。

  海电院在建的试验智能工作船一次又一次下水试航,智能船舶相关技术得到验证。在浙江、江苏、河北、海南等沿海省份,近海渔政监管渔船项目步入应用阶段。船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化未来可期。

  本报记者 赵琦


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