蓝色科研看中心|耙吸挖泥船智能能效系统

为深入贯彻中交集团“666”战略框架与“1545”建设目标以及中交疏浚“1446”发展战略和“123456”工作方针,彰显疏浚国家中心打造世界一流疏浚与海洋原创技术策源地与战略科技力量的攻坚成效,现推出“蓝色科研看中心”系列专栏,聚焦公司核心科研平台、自主研发成果及工程应用实践,展现公司在疏浚、海洋、生态治理等领域的技术突破与创新实力,推动科技成果向新产业、新模式、新动能加速转化,为集团打造世界一流企业注入强劲科创动能。

当前,国际海事组织(IMO)温室气体减排战略全面趋严,国内“双碳”目标纵深推进,施工单位对能耗精细化管理需求不断提升,疏浚行业作为水上交通与基础设施建设的关键力量,面临着前所未有的能效挑战。耙吸挖泥船施工工况复杂多变,横跨航行、挖泥、抛泥、重载航行、轻载航行、艏吹和艏喷等多种作业状态,能耗关联因素错综交织,能效分析和碳管控难度远超普通运输船舶。传统能效管理手段粗放、数据孤岛林立,难以触达疏浚作业的深层节能需求。作为耙吸挖泥船绿色转型的核心智能化载体,耙吸挖泥船智能能效管理系统应运而生。

系统创新构建“感知—评估—决策—调控”四位一体全流程能效管理体系,将能效管理、能效评估和智能能效辅助决策贯穿疏浚作业全过程。这并非传统船舶能效系统的简单移植,而是深度融合疏浚作业特性的“专属定制”。

在感知层,系统打通船舶能耗、疏浚设备参数、施工工况、水文气象等多维度数据壁垒,构建起动态、立体的专属能效评估数据库。在此基础上,系统依托核心算法模型,实现设备能效状态实时评估、疏浚万方土油耗精准分析、碳足迹全流程可追溯。决策层基于时序预测与智能优化算法,为操作人员提供航速优化建议及施工策略调整依据,最终通过调控层形成“监测—分析—优化—执行”的智慧闭环,为疏浚船舶提供集数据采集、状态监测、可视化显示、能耗分析及辅助决策于一体的综合性解决方案,辅助提升船舶能效水平与疏浚效率。

相较于传统航运船舶能效系统,本系统的技术领先性体现在三大核心维度:

一、疏浚特性深度耦合。系统并非能耗数据的“陈列室”,而是疏浚工艺的“分析师”。它充分考量耙吸船的施工工艺,将能效评估模型与疏浚作业的物理机理深度绑定,实现对泥泵、主机、锅炉等核心工作设备对全船能耗影响的精细化诊断,填补了行业内“施工过程能效管控”的技术空白。

二、多源异构数据融合治理。面对功率管理系统、疏浚控制系统、船舶管理平台及外部气象水文数据等繁杂信息源,系统具备强大的数据接入与治理能力,打破信息孤岛,构建统一数据底座,为能效评估与智能决策提供坚实、可信的数据基础。

三、全工况智能辅助决策。系统不局限于航行优化,更将智能决策延伸至挖泥、吹泥、重载及轻载航行等施工工况。通过建立疏浚能效评估体系,系统能够根据实时工况动态推荐最优施工参数,真正实现“一船一策、一时一策”的精准能效管理。

目前,系统已实船部署于“新海鲟”轮等多艘耙吸挖泥船,并在多个疏浚工程进行应用。系统能效指标自动统计覆盖3项核心指标(挖泥船工况油耗、万方土油耗、碳排放指标EEOI),为疏浚能效提供全维度量化标尺,系统可精准自动识别5种典型工况(挖泥、抛泥、重载航行、轻载航行、吹岸),实现全作业流程工况智能判读,使能效分析精准锚定各工况能耗特征,告别粗放统计。在此基础上,系统同步输出辅助控制建议并自动生成工况分析报表,将数据洞察转化为可执行操作指引,打通“识别—分析—建议”的能效管控闭环。