有两颗动力“心脏”的智能船舶来了******
“青港拖1”轮 山东港口供图
“青港拖1”轮拥有两颗动力“心脏”,即采用“柴油+电力”双驱动模式。除了柴油发动机推进系统,该船配备的电力推进系统同样能提供最大静水航速11.7节、最大续航力4.5小时的动力。通过自主研发的动力配置方案和转换控制算法,操作者使用同一手柄可以操控两套推进系统,纯电力推进和柴油机推进两种模式可实现一键无缝隙智能切换。
混合动力的汽车对于大家来说早已不陌生,但混合动力的船舶却鲜有听闻。前不久,全国首艘油电混合智能拖轮——“青港拖1”轮在山东港口青岛港启用,该船采用传统柴油机推进和电力推进双驱动模式,在纯电力模式下可实现零油耗、零排放,创造了拖轮绿色作业的新模式,也为航运业技术创新提供了可复制、可推广、可借鉴的经验。
双驱动模式可实现一键切换
2022年12月30日,“青港拖1”轮从山东港口青岛港前湾港区码头离港,正式启用。该船长39米、型宽11.5米、型深5.3米,马力为5200匹,采用“自由航行+助泊作业”两种运行模式,主要用于协助进出山东港口青岛港的大船靠泊、离泊和移泊。
“青港拖1”轮拥有两颗动力“心脏”,即采用“柴油+电力”双驱动模式。除了柴油发动机推进系统,该船配备的电力推进系统同样能提供最大静水航速11.7节、最大续航力4.5小时的动力。通过自主研发的动力配置方案和转换控制算法,操作者使用同一手柄可以操控两套推进系统,纯电力推进和柴油机推进两种模式可实现一键无缝隙智能切换。
“‘青港拖1’轮的柴油机推进系统配置2台主柴油机,单机功率1920千瓦;电力推进系统共配置4套磷酸铁锂电池组,总容量为2760千瓦时。该船的启用,将有效解决传统拖船在航行和作业过程中柴油主机低效能、高油耗、高排放的问题。”“青港拖1”轮船长李瑞峰介绍说,在绝大部分工况下,该船会优先使用锂电池推进模式作业,在满电情况下可支持全船连续作业4.5小时。
据山东港口青岛港轮驳有限公司副总经理张雷介绍,“青港拖1”轮由山东港口青岛港历时18个月自主研发,造价约6000万元,设计使用寿命为30年。
记者了解到,“青港拖1”轮已取得中国船级社授予的6个附加标志,分别为智能航行(N)、智能机舱(M)、智能能效(E)、智能集成平台(I)、混合动力Hybrid、无人机舱AUT-0,并由此成为中国国内首艘取得智能航行附加标志的全回转拖轮、首艘取得混合动力Hybrid附加标志的全回转拖轮、首艘取得4个智能附加标志的全回转拖轮,以及中国国内取得智能船舶附加标志最多的全回转拖轮。
配备6套人工智能系统
1月9日凌晨,“青港拖1”轮接到作业任务,自镰湾河基地出发,来到青岛港前湾港区,与其他拖轮密切配合,连续作业5个多小时,协助矿船、集装箱船舶完成安全靠离工作。早上7时许,“青港拖1”轮又行驶到青岛港油港港区,投入到20万吨级油船“伊兰特”的靠泊作业中。
“‘青港拖1’轮主要在青岛港前湾港区、油港港区、大港港区进行作业。港内水域船舶通航密度大,航行风险高,为此,船上配备了6套人工智能系统,能有效保障船上人员、设备与自身航行安全,提升港区航行、作业的安全性。”李瑞峰说。
记者了解到,“青港拖1”轮使用自主开发的港作拖轮智能化系统,该系统可提供4216个数据点的辅助决策逻辑及解决方案,使船舶的智能化管理成为现实。
“全船共有12568个传感器、6套人工智能建模系统,敷设电缆45公里,为常规拖轮的3倍。”“青港拖1”轮总指导电气工程师颜卓翁介绍,“青港拖1”轮搭载多元融合态势感知辅助避碰、拖轮作业辅助航行、机舱“跑冒滴漏”监测、振动监测、噪声监测、智能巡检等6项国内首创人工智能系统,多项前沿技术首次在船舶上应用。
以“青港拖1”轮搭载的多元融合态势感知辅助避碰系统为例,该系统将微光补偿高清摄像机、激光测距雷达、超声波雷达进行深度融合,采用AI图像处理、回波点云分布、杂波图像抑制等多项技术与边缘检测算法相结合,实现了集检测距离设定、高保真图像呈现、距离精确显示、夜间图像增强等众多功能于一身。
“多元融合态势感知辅助避碰系统是符合港作拖轮工况的最先进辅助避碰系统,可对本船周边的所有目标进行识别、测距并报警,确保‘青港拖1’轮安全行驶和作业。”颜卓翁告诉记者。
同时,配合布于全船的12568个传感器,人工智能系统可随时提取相关数据对船舶状态进行实时监控分析,在保障船舶与航行安全的同时,减少人员依赖,使全船配员可低至8人。
纯电力模式下实现零排放
记者了解到,“青港拖1”轮船舶上层建筑一共有三层,每一层的前壁都是斜面设计,配合左右驾控台滑道椅设计,能最大限度提高驾驶员视野,保证驾驶员在作业过程中进行安全观测的舒适度。该船大桅采用变径支撑设计,既简洁美观,又保证强度;船首甲板机械做到双缆车双锚机独立操作,既互不影响使用,又互为备用。一层生活区内则按照船检规范最新要求,每名船员均设置单独房间,配备必要起居设施,为船员提供舒适的休息环境;生活区内还设置了直通集控室通道。
此外,绿色低碳是“青港拖1”轮最显著的特征,在纯电力模式下,该船可实现零油耗、零排放。“与传统的燃油拖轮相比,‘青港拖1’轮每年可节约近227吨柴油,节省燃油费用120余万元,减少二氧化碳排放700余吨。”李瑞峰介绍说。
自一体化改革发展以来,山东港口坚持自主创新,将智慧绿色港口建设作为驱动港口转型发展的首要手段,“青港拖1”轮即是山东港口以科技实力强化智慧港口建设、完善绿色技术创新体系的重要成果。
“‘青港拖1’轮的启用,为航运业创新发展提供了可复制、可推广、可借鉴的经验,打造了拖轮智慧绿色发展新样板。目前,我们正在规划投用更多的油电混合智能拖轮,并将在新能源化、遥控化、无人化船舶方向继续开展研究攻关,进一步推进绿色低碳港口建设。”张雷告诉记者。(实习记者 宋迎迎)
中央农村工作会议系列解读⑦节粮减损确保粮食安全 多措并举守护“无形良田”******
作者:周慧、麻吉亮、刘晓洁,中国农业科学院农业经济与发展研究所、中国科学院地理科学与资源研究所
强国必先强农,农强方能国强。近日召开的中央农村工作会议把保障粮食和重要农产品稳定安全供给作为建设农业强国的头等大事。会议强调:保障粮食安全,要从增产和减损两端同时发力,持续深化食物节约各项行动。我国粮食生产连年丰收,我国粮食需求刚性增长,资源环境约束日益趋紧,增产的难度和粮食供给保障压力越来越大。作为世界上最大的粮食生产国和消费国,减少粮食损耗是粮食安全保障的一个薄弱环节。节粮减损可以有效降低粮食增产保供压力,应成为提高粮食安全保障水平的重要着力点和补齐短板的重要举措。
一、要保障粮食安全,为何必须节粮减损?
党的十八大以来,党中央高度重视节粮减损工作,要求采取综合措施降低粮食损耗,坚决刹住浪费粮食的不良风气。习近平总书记在致国际粮食减损大会的贺信中指出,粮食安全是事关人类生存的根本性问题,减少粮食损耗是保障粮食安全的重要途径。开展节粮减损不仅可以节地节水、节肥节药,还有利于保护生态、减排降碳,助力碳中和目标和可持续发展目标的实现。为进一步降低粮食损耗和浪费,我国相继出台《中华人民共和国反食品浪费法》《粮食节约行动方案》,从立法和行动层面展开,聚焦节粮减损,在粮食生产、存储、运输、加工、消费各环节落实各项措施。
全球面临巨大的粮食安全压力,国际社会广泛关注粮食减损和浪费问题。据联合国粮农组织发布的《世界粮食安全和营养状况》系列报告中指出,2021年全球受饥饿影响的人数已达8.28亿;从收获到零售各环节,全球粮食损失率达14%,零售、餐饮和消费环节浪费率达17%,年损失达4000亿美元,相当于12.6亿人口一年的口粮。由我国发起并举办的国际粮食减损大会于2021年9月9日—11日在山东济南召开,得到来自阿根廷、巴西、法国、德国、意大利、墨西哥、美国、英国等二十国集团国家农业部长,以及来自巴基斯坦、柬埔寨、越南、智利、匈牙利、斐济、联合国粮农组织等50多个国家及国际组织的积极响应,减损与粮食安全问题受到前所未有的重视。
根据中科院研究团队测算,2014—2018年我国食物损失和浪费,年均总量为3.49亿吨,相当于浪费了6亿亩耕地的产能,这些耕地约占全国耕地面积的30%,约为黑龙江省耕地面积的2.5倍,约为山东省耕地面积5.3倍。其中,供应链年均食物损失量为2.91亿吨,占食物年均总产量的16%;餐饮浪费量年均为4500万吨,供应链食物损失量约为餐饮浪费的6.5倍。从供应链的不同环节看,生产后处理和储存阶段的食物损失最为严重,年均约为1.6亿吨,是餐饮浪费的3.5倍;其次是生产阶段,食物损失量年均为8200万吨,约为餐饮浪费的2倍。
二、如何实现节粮减损目标?
“采用可持续的消费和生产模式”是联合国可持续发展目标之一。结合这一目标,针对重点环节、重点问题,围绕粮食减损开展专项研究;从国家层面进行顶层设计,由国家发展和改革委员会、农业农村部等相关部门编制应对联合国可持续发展目标的“中国行动方案”。调动各方积极性,鼓励政府部门、加工企业、零售商、农户等不同行业、不同主体积极参与,制定具体的食物减损目标,编制供应链和消费端食物减损行动指南。针对重点环节、重点产品和重点区域进行食物损失减量化试点,加强示范和试点引领,总结、提升形成可复制、可推广的中国经验。
在现有G20峰会、“一带一路”高峰论坛等多边或双边框架基础上,由相关管理部门、企业和研究机构联合,每年定期召开一次粮食减损国内大会,实行部长-专家-企业等多层级对话。通过官方和非官方渠道,建立多元化长效沟通机制,打造国际化粮食减损交流平台,形成以中国为主导的国际食物系统转型的沟通平台,构建国际粮食减损长效合作机制。围绕食物损失与浪费,开展国际减损行动方案制定和合作。建议合作和工作内容主要包括:规范、准确地采集、汇总、统计、发布和共享食物损失与浪费的前沿信息等;定期总结食物损失与浪费的相关研究进展;评估食物系统绿色转型路径与可行性。
一方面推动和鼓励从田间到餐桌的节粮减损的技术研发,加大研发投入,聚焦在产后存储、运输、加工减损的薄弱环节与关键技术,加强新技术、新装备、新成果的应用。另一方面加强对米糠、麸皮、胚芽、油料粕、薯渣薯液等粮油加工副产物的有效利用,生产食用产品、功能物质及工业制品。对以粮食为原料的生物质能源加工业发展进行调控。
一是加大舆论宣传力度。节粮减损有助于传承传统美德,践行社会主义核心价值观。推动和引导婚宴从“爱面子”向“重文明”转变、由“讲排场”向“求健康”转变。二是开展科普活动,推动食育由相关部门牵头,针对不同群体,以食育为抓手,开展食育进校园、食育进社区、食育进机关等活动,引导社会绿色消费转型;以学校为主战场,结合不同年龄和学段的特点与目标,与劳动教育、美育、传统文化等相结合,鼓励有条件学校开设以食物节约为主题的特色课程。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)