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智慧点亮黄金水道 ——解锁航道养护背后的“黑科技”

日前,长江武汉航道局机械手先进操作法荣获2019年度湖北省职工先进操作法优秀成果称号。在长江航道的日常养护工作中,例如无人机、无人测量船、多功能机械手、绝壁自浮式航标等抢眼的“黑科技”正轮番上阵,大显身手。 在这个创新驱动发展、科技引领未来的时代,长江航运的高质量发展离

日前,长江武汉航道局机械手先进操作法荣获2019年度湖北省职工先进操作法优秀成果称号。在长江航道的日常养护工作中,例如无人机、无人测量船、多功能机械手、绝壁自浮式航标等抢眼的“黑科技”正轮番上阵,大显身手。

在这个创新驱动发展、科技引领未来的时代,长江航运的高质量发展离不开科技助力,高科技硬核带给长江航道的不仅仅是便捷和高效,更像是一场技术革命和逐梦之旅。

中国海事服务网

机械作业“挑大梁”

曾几何时,保证航标标位正确、清理阻水物是困扰长江航道人的“老大难”问题,费时费力且收效甚微。

如今谈起“草患”,长江武汉航道局副局长周彬仍印象深刻,“严重的时候,航标上的草渣厚到能站一个人,不少航标就是这样被挤压漂移甚至翻覆,有的基层处一天被草‘打’跑的航标就有10多座。”

一到洪水期,为保障航道畅通和船舶航行安全,航道职工就要全员上阵,日夜不休的与草渣作战,忙得脚不沾地。领导们看在眼里,急在心里。

“当时长江航道局领导要求我们,一定要尽快研发出一款除草渣的装置,把职工们从繁重原始的生产劳动中解放出来。周彬介绍,“那时候其他兄弟单位也提出了好几套除草方案,如水切割法和浮筒式旋转法等,但都没能真正解决清除草渣的问题。最后,我们受到砍树机的启发,产生了做机械手的灵感。”

要从根本上破解难题,机械手必须要满足灵活、小巧两大条件。武汉航道局工程师张承松至今都还记得当时研发的细节:为实现设定的目标,研发人员耗时7个多月,通过计算机模拟计算和水工模型的反复实验,最终开发出了一套复杂的控制程序,使机械手实现6个自由度的灵活作业,同时为了减小装置体积,机械手被设计为伞骨一般的三折臂结构。

不管过程多么曲折,结果总是振奋人心的。如今,这个能上下左右前后双360度旋转,可在锯子手与剪刀手之间灵活切换的好帮手,面对750公斤的重物,轻轻一拎就起,不费吹灰之力。不管杂草缠绕在钢丝绳哪个部位,机械手都能精准抓取。

“以前洪水期要花二三十分钟清除草渣,现在5分钟以内就搞定了。”一线航道工作者无不欢呼雀跃,这个“大力水手”不仅帮他们提高了工作效率,还极大降低了安全风险,一些危险系数较高的操作,如丢钢丝绳、抛锚、恶劣天气下的作业,都会让多功能机械手冲锋在前。

目前,由武汉航道局研发制造的多功能机械手在我国内河航道属于首创,它的出现彻底告别了延续60多年的原始作业方式,取代了航道航标作业中90%的人力劳动。

“目前,我们正推动‘新造船舶配备多功能机械手’纳入长江航道局‘十四五’发展规划中,并以此为契机推动长江航道全面智能化、现代化发展。”长江航道局相关负责人说。

绿色动力“显神通”

从人水相争到人水和谐,整个长江航道是航运事业在发展中不断反思的最好例证,它见证了绿色长江航运的发展历程。

发展还是保护?要破题“环保顽疾”,必须筑牢“生态屏障”。

很长一段时间,长江航道上航行的大部分船舶,其动力装置都是柴油机,这是产生废气、废油、废水及噪音的“污染大户”。

为了全面贯彻落实习近平总书记提出的“共抓大保护、不搞大开发”的理念,减少对长江的污染,必须加快研发新能源动力船舶以取代柴油动力船舶。

长江航道部门作为长江的守护者,义不容辞地肩负着建设绿色生态长江的职责。曾参与并见证了电动船“前世今生”的长江武汉航道局局长邓乾焕告诉记者,其最初产生研发电动快艇的想法是在2018年初。“国家一直倡导建造新能源动力船舶,交通运输部、长江航务管理局、长江航道局等上级单位也都提出这方面的要求,我们就在想,能不能应用新型清洁能源取代柴油,造一艘新能源动力船舶,减少对长江的污染。”邓乾焕说。

有好的想法便要努力实现它。2019年5月30日,国内第一艘纯电动航道快艇在武昌成功下水,这艘18米的电动快艇,搭载了锂电池这颗“绿色心脏”,不会产生任何废气和废油排放,大大克服了传统柴油发动机快艇在生态环保方面的短板。目前,该船主要用于长江航道巡查、航标巡检和航道测量等工作。

据了解,一艘合格的电池动力巡航船,快充4小时后,其续航能力可达130公里。武汉航道局负责船舶设备管理的工作人员给记者算了笔生态帐:“如果把目前局里现有的24艘巡检船,全部换为纯电力船舶,一年可节约燃料成本320余万元、减少油污水排放7.2吨、减少二氧化碳排放4648吨。可见,在航道管理中应用电池动力船舶,将有效实现经济效益和生态效应的有机统一。”

未来,纯电动快艇将有望在整个长江航道得到应用。届时,一条畅通高效、平安绿色的长江黄金水道将更有力地助推沿线城市的经济发展。

智能科技“展身手”

继无人车、无人机之后,无人测量船的出现,标志着长江航道海陆空“无人时代”的到来。目前,长江航道内投入使用的睿舟无人测量船,推动长江航道测量工作实现了质的飞跃。

工欲善其事,必先利其器。大型航道测量船由于吃水量的限制,对浅水区域的航道测量往往束手无策。而对一些特殊水域的测量,如航道整治建筑物水域、暗礁、崩岸河段,则需要无人测量船一展身手。

小身材蕴含大智慧。睿舟无人测量船的研制单位——长江武汉航道局副局长江山洪介绍,“作为目前唯一在长江航道上投入使用的小型智能测量船,它弥补了传统人工数据采集的不足,为航道清淤、测绘、监测提供了有力的数据和技术支撑。”

这艘看上去很平常的测量船到底有什么过人之处?睿舟无人测量船的操作员告诉记者,在水中时,睿舟无人测量船可自动识别并避让水面碍航物;在测量领域,与传统的测量技术相比,该无人测量船测出的断面更顺直,成图质量更高。并且,由于船身采用钢质材料、配有前后两个水密舱,使得船舶不易沉没,还可以避免船舶在一些特殊水域搁浅。此外,该无人测量船可替代工作人员在危险水域工作,可应用于激流险滩、船舶火灾、油泄漏、核废料等的测量。未来,该船上还将增加侧扫声呐,以及探测水底地貌和水下物体的设备,其功能将进一步扩展。

在科技的助力下,无人机、无人船变身“水上电子警察”,通过进行辅助监督、违章智能检测、远程监控指挥,极大保障了“水上高速路”的安全畅通。它们不仅可以“达人所之未达,探人所之未知”,还能在日常的航道养护工作中,充分发挥优势。

“现在无人机也不再是‘奢侈品’,而是‘必需品’。”长江武汉航道局相关负责人告诉记者,目前该局已购置1架专业级无人机和4架消费级无人机,分别部署在4个局属单位的5个部门,对于长江航道整治建筑物的枯水期踏勘和日常维护工作,都全面交由无人机来完成。

“随着大数据、物联网和5G时代的到来,我们坚信,将会有越来越多的‘科研重器’给长江航道养护服务带来更多惊喜,为建设交通强国和促进长江经济带发展助力。”长江武汉航道局相关负责人说。

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