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挖泥船疏浚自动化监控系统自主研发

时间:2017-10-29 点击:



申报单位:中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司

合作单位:中交上海航道局有限公司、镇江亿华系统集成有限公司、中港疏浚有限公司、上海达华测绘有限公司

主要完成人:侯晓明、田俊峰、张晴波、朱荣、缪袁泉

项目起止时间:1999-01-01至2016-12-31

项目性质和主要来源:该项目由中交集团、中港集团规划,上海航道局牵头立项,中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司、上海达华测绘有限公司、镇江亿华系统集成有限公司负责实施。历时10多年完成耙吸、绞吸和抓斗三种主流疏浚船舶监控系统的研发,形成自主知识产权的疏浚监控系统,并在我国疏浚界广泛推广应用。近两年又完成了三种主流船型疏浚监控系统全自动化和智能化的技术革新,形成一整套成熟产品,具有国际先进水平,并有部分技术为国际首创。

获奖情况:

1、先进疏浚技术与关键装备研发及产业化, 获2008年度国家科技进步奖二等奖;

213500m3耙吸挖泥船-新海虎轮研制 ,获2008年中交股份科学技术奖一等奖;

313500m3耙吸挖泥船-新海虎轮研制,获2009年水运协会科学技术奖一等奖;

4、大型高科技船舶自动化集成系统 ,获2012年中国产学研合作促进会产学研合作创新成果奖;

5、大型挖泥船综合控制与关键装备保障一体化系统及应用,获2013年教育部科技进步一等奖;

6、基于北斗卫星的疏浚船舶综合信息传输技术研究,获2014年中国水运建设行业协会科学进步二等奖

7、耙吸疏浚检测平台V2.0开发与推广-2010年度中国水运建设行业协会科学技术奖

项目简介及创新要点:

1、项目简介

1.1项目背景

疏浚监控系统作为疏浚工程船舶的核心和命脉是船舶安全高效施工的重要保障。自1999年始中交集团开始着力于挖泥船疏浚监控系统的研发,并取得了一系列科研成果。在2003年之前国内还没有完善的疏浚监控系统体系,我们从国外引进了一批原装监控系统如:自航耙吸船航浚5001轮、3500m3绞吸挖泥船新海豹、自航耙吸船新海龙轮、27 m3抓斗挖泥船新海蚌轮等等。国外引进的监控系统受其控制软件版权和版本限制,其更新维护改造受制于人,成本极高,系统复用性低,不利于公司监控系统标准化和疏浚理念的积累。所以开发自主知识产权的监控系统势在必行。

为此由中交集团、中港集团规划,上海航道局牵头立项,中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司、上海达华测绘有限公司、镇江亿华系统集成有限公司负责实施。计划完成耙吸、绞吸和抓斗三种主流疏浚船舶监控系统的国产化,并形成自主知识产权的疏浚监控系统。在国产化的基础上完成三种主流船型疏浚监控系统全自动化和智能化的技术革新,形成一整套成熟产品,制定中国挖泥船疏浚监控系统的标准体系,形成自主研发团队。

1.2项目内容

1.国外耙吸、绞吸和抓斗挖泥船疏浚监控系统消化吸收; 2.开发三种主流船型自主知识产权疏浚监控系统;以实船建造项目为依托,对自主疏浚监控系统进行实船部署,验证,修正;3.将自主疏浚监控系统模块化,产品化;4.进而完成疏浚监控系统全自动化和智能化产品创新;

1.3项目成果

1.疏浚监控系统国产化

包括:耙吸挖泥船疏浚监控系统 、 绞吸挖泥船疏浚监控系统 、 抓斗挖泥船疏浚监控系统。自主研发的挖泥船疏浚监控系统已经实船部署近百艘,其中耙吸39艘,绞吸43艘,抓斗4艘,国内外船东38家。详见附表。

2.疏浚监控辅助系统创新

包括: 耙吸挖泥船疏浚仿真培训平台、绞吸挖泥船疏浚仿真培训平台、 绞吸挖泥船计算机辅助疏浚系统、 挖泥船船岸远程传输系统、 挖泥船功率管理系统(PMS)、 挖泥船动力定位与动态跟踪系统(DP/DT

3.自动化和智能化预研与创新

完成绞吸挖泥船计算机辅助疏浚系统的开发/集成及应用、耙吸挖泥船全自动疏浚系统研发及实船部署、三万方耙吸挖泥船、200方抓斗挖泥船集成监控系统等中交集团和国家工信部项目已经通过国家验收。在这些科研成果的基础上自主开发了以下自动化/智能化产品:耙吸挖泥船全自动疏浚系统、绞吸挖泥船全自动疏浚系统、抓斗挖泥船全自动疏浚系统。

4.专利、标准与论文

研发过程中形成:标准23项(国际标准3项,国家标准5项,企业标准15项);软件著作权18项;专利论文50余项。

经济效益:

我国大型耙吸、绞吸、抓斗挖泥船总量有一百多艘。自主知识产权的自动化/智能化疏浚监控系统在建造维护成本和施工效率提高方面具有非常可观的经济效益。

1.自主知识产权使得建造维护成本节约

新造船项目:自主疏浚监控系统比全进口平均节约300-500/船;系统维护:自主疏浚监控系统比全进口平均节约100-200/船年;按100艘船计,建造与改造节约经济效益是:100*(400+150)=5.5亿元。后续每年节约维护成本:100*150=1.5亿元。

2.自动化/智能化使得施工效率提高

自动化/智能化监控系统使得疏浚过程更安全,更高效,单船平均施工效率提高2%-8%。据往年数据平均每船年产值达1.5-2.0亿元,如果单船生产效率可以提高5%100艘船,则可以增加产值:100*1.8*0.05=9亿元,经济效益非常可观。

社会效益:

研究并掌握主流挖泥船疏浚监控系统技术,将进一步增强疏浚板块在国际的领先地位,有力提升我国疏浚业务在国内外市场上的竞争力,带动行业整体技术水平的提高。全自动和智能化疏浚监控系统的开发不仅可提升船舶的技术装备水平,尤其对提高挖泥船施工效率、时间利用率和降低成本都将取得显著的效果和可贵的经济效益。实现主流船型疏浚监控系统国产化和技术革新使得我国疏浚企业在此项保障上获得了主导权,为后续系统改造升级,自主疏浚理念积累沉淀和标准化提供强有力支撑。

经过多年积累沉淀,形成一支技术开发能力过硬的自动化专业团队。为建设疏浚强国添砖加瓦。