智能新能源船舶技术创新案例⑦浙江自由贸易试验区海上综合智能运维装备研发

智能新能源船舶技术创新案例⑦
浙江自由贸易试验区海上综合智能运维装备研发
为系统总结最新成果、凝聚产业协同合力,智能新能源船舶技术创新产业联盟持续发起全国性创新案例的深度征集。本次汇编严格遴选了覆盖绿色动力、核心装备、智能驾驶、船岸协同、安全保障等前沿领域的代表性案例。本次活动得到高校、行业科研院所、船舶制造企业、航运公司等单位的积极响应,经过严格评审,最终遴选出10项具有代表性的优秀案例。这些案例集中展现了我国智能新能源船舶从单点攻关迈向全链条融合、从示范验证迈向规模化落地的壮阔进程,为全球水运装备绿色智能转型提供了极具技术先进性与经济社会效益的中国方案。
案例内容
浙江自由贸易试验区海上综合智能运维装备研发
完成单位:浙江欣海船舶设计研究院股份有限公司、浙江欣挪瑞海洋科技有限公司
完成人:杨斌方、戴厚朦、袁科夫、郭聪迪、卢银蕾、钱文、陈俞铮、王祖辉、朱海鹏
本项目聚焦浙江自贸区国际海事服务基地建设,一方面搭建锚供企业与信息化港口的数据互通体系,升级企业内部锚供管理数字化、自动化系统,优化储运规划,提升企业运营、决策及港 — 锚地智能协同管理水平;另一方面针对现有运载平台运力、通勤短板,研发适配浙江特色、高通勤、大载货量的港区锚地物资多功能移动运载平台。项目落地后可提升浙江自贸区外锚地服务品质,塑造国际品牌形象,助力我国港区服务实力对标赶超新加坡,构建世界级港区服务产业生态,增强我国航运软实力与国际海事话语权。
1.智能化锚供信息管理分析系统主要研发技术
(1)智能识别技术
研究 RFID 中高频、超高频智能标签技术,标准化应用于锚供设备、物流及货物;攻克短距离无线电读写处理难题,采集信息实时同步至锚供智能信息系统,规范锚供物流运转,保障高效经济运营,杜绝货物物流信息错乱、溯源困难等问题。
(2)可视化智能监管技术
融合精准定位、图像识别、智能视频监控等数字化网络技术,监管港区与锚地间运载平台,保障作业安全规范;提取影像有效特征作为数据处理识别依据,依托可视化技术将数据直观展示于港区智能信息系统,方便管理人员查阅管控。
(3)智能锚供大数据云端技术与储存运输决策分析
在保障数据隐私、完整与可恢复的基础上,运用机器学习算法挖掘气象、供需等数据,搭建多场景储运决策模型,输出调度方案,统一规划所有运载平台补给与运输路线,实现物资供应综合即时保障。
(4)自动引导运载平台智能化技术
依托 GPS 与传感技术,研究运载平台自适应智能自动引导控制方法,结合嵌入式技术、LabVIEW 平台及 PID、循点等算法优化定位、定向与测速精度,实现运载平台精准自动引航行驶。
(5)锚供信息系统智能化升级
综合运用大型数据库、工作流、UML 建模技术,采用 C/S 与 B/S 混合架构,依托.NET 框架搭建锚供智能信息系统,优化系统架构,提升数据存储与传输性能。

2.多功能移动运载平台主要研发技术
(1)高海况移动运载平台总体性能研究
借助计算流体动力学仿真,搭配多种优化算法,对运载平台稳性、快速性、耐波性及特殊工况水动力性能开展多目标优化,提升操纵与推进性能,适配自航、系泊装卸运输需求,重点攻关外锚地 8 级海况下整体综合性能。
(2)高海况移动运载平台结构安全可靠性研究
针对多物资、高海况作业工况,采用有限元法对运载平台整体及关键部位建模优化,分析不同载荷下的应力分布,确定平台结构形式与尺寸;通过累积损伤法开展热点区域疲劳强度分析,评估结构可靠性,保障平台在港区及内外锚地作业安全稳定。
(3)移动运载平台多样化供应和快捷装卸运输保障技术研究
运用计算机识别与货物信息化管理手段,科学划分运载平台货类、优化空间布局,提升仓储装卸效率;分类管控各类货物信息,依托港区环境、供需数据挖掘快速调配装卸次序,实现货物存卸互不干扰,支撑平台多元化物资高效精准补给。
(4)移动运载平台辅助旁靠和安全精确作业应用研究
结合智能识别与传感技术匹配差异化靠泊方案,依托姿态可视化监控、数字化驱动、自动轨迹控制提升平台旁靠成功率;优化系泊、缆绳与碰垫布置,防范恶劣天气碰撞风险;配套精准加注计量技术,提升加注作业精度与成功率,削减人力工时,规避碰撞、人员伤亡隐患,保障海上物料加注安全。
(5)移动运载平台多功能并行保障技术研究
采用大规模电力系统并行可靠性评估算法,综合评估运载平台主机、侧推器、吊机等设备的能耗,以及系泊、旁靠、吊装等作业对平台浮态、稳性、振动的影响,为平台多设备并行作业提供技术支撑,保障多功能并行安全稳定运行。

3.锚供服务智能运维服务系统示范应用
搭建锚供服务智能化信息管理分析系统,落地适配多元需求、具备舟山特色的多功能移动运载平台设计、建造及运行示范应用。构建集多目标需求适配、快速精准响应、安全高效运行于一体的自贸区海上智能运维服务体系,编制运载平台设计、建造及作业规范指南,助力海事综合服务提质增效,为国内外港区、锚地智能运维服务建设提供示范标杆。
1.基于港区环境、锚地需求、供给能力等信息源的数据挖掘与快速响应技术
该技术用于智能化信息管理分析系统,采集实时更新的港区环境、锚地需求、供给能力等信息,然后将数据加以存储与利用,通过决策分析模型的处理,快速得到储存运输结果。该技术是以使运载平台运用最小的成本和最快的时间来给锚地补给运输物资为最终目标。
2.集成了多功能运输、多样化供应以及大载货区域的平台设计技术
该技术旨在更快、更便捷以及用更低的经济成本来给锚地提供物资,其设计出来的平台可以提供更多品种以及更多货量的物资给受供平台,而且其运载平台搭载了全新的智能化信息管理系统来实现更加便捷的通信和更快的货物运输。
3.高海况、多工况辅助旁靠与安全作业技术
通过数值分析与模型试验,模拟 8 级海况作业外载荷,计算分析运载平台与受供平台的运动响应,明确高海况下旁靠作业安全指标,突破现有外锚地仅 7 级海况作业的服务局限。同时融合传感、可视化数字技术,研发平台姿态实时动态展示的智能旁靠辅助系统,有效提升平台旁靠作业安全性与成功率。
4.“一张屛智舶系统”技术
依托自主研发的数字底座与智舶系统,以智能交互终端为核心载体,汇聚船舶导航、视频监控、机舱动力、环境感知等多源数据,搭建船舶智能中控系统,实现船舶运行信息集中管控,提升全船态势感知能力,支撑全船数字化管理与智能辅助驾驶;并通过卫星、4G/5G 网络打通船岸数据链路,实现船岸信息互通。
针对新能源船舶,该系统可全面采集导航、机舱设备数据,精细化管控三电 BMC、电池 BMS 系统,精准接入直流组网、电机、发电及单电池芯数据,同步联动航行灯、舱底水等全船部件,构建船舶全维度数字孪生体系。
首次在浙江进行集成了锚地信息化管理、储运路线规划系统、辅助靠泊系统以及多能化多样化供应的运载平台的大型海上综合智能运维系统的开发,本项目所形成的成果将在移动运载平台储存运输决策分析技术、辅助旁靠技术、燃料油精确计量技术等方面达到国际先进水平,锻炼和培养一批能够从事相关技术创新的技术骨干和研发团队,提升我国港区重大工程装备技术的自主创新能力,为我国可持续发展战略的实施提供了有力的技术、装备与人才基础保障。通过本项目提升港区重大工程装备技术水平,实现产品结构的高端化、信息智能化。企业可以借助国家大力发展港区重大工程装备技术和高技术海洋运载装备产品及其配套设备,提升自身产品的科技水平,提升自身产品的竞争力。

案例内容
核心技术装备的创新点
1.国内首次针对港口与锚地海事综合保障需求开发海上智能运维服务系统
针对服务公司、港口以及锚地受供平台之间的物资及人员输送的复杂需求,利用智能化信息管理分析系统来进行更快捷的信息交互,进行物资、人员、平台调度及输送路线的规划。解决以往物资人员输送的时效性差以及经济成本高的问题。
2.移动运载平台辅助旁靠作业技术
保证在复杂海况下的作业安全的前提下,提高移动运载平台旁靠成功率,使得旁靠作业效率达到国际先进水准。
3.多功能移动运载平台技术指南
打造具有浙江特色的、专门从事海事综合服务的多功能综合大载货量移动运载平台,并形成其设计、建造及作业过程的相关指南。
4.一张屏智舶系统技术研发
基于AI驱动的一张屏智舶系统技术为船舶数字化升级提供标杆经验,推动航运管理迈向船岸互联智慧协同新阶段,进而为智慧海洋建设提供全面自主可控的技术解决方案,助力中国船舶业向绿色、智能化加速转型。
系统采用模块化架构设计特色,深度融合AI能力,兼容大模型接入接口, 支撑系统长效迭代升级。秉持生态开放理念,建立有标准化第三方适配机制,依托完备的SDK与API接口能力,可实现多品类第三方软硬件无缝融合,具备搭建可拓展、可定制的插件式平台生态核心能力。一张屛智舶系统将成为未来船舶智能集成平台,进而实现万物互联。

智能新能源船舶技术创新产业联盟秘书处
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