近日，“交通建設九號”多功能智能環(huán)保鋪排船正“開足馬力”在長江入海口進行著鋪排作業(yè)。自動錨泊定位和系泊控制系統(tǒng)正在調整方向與位置。鋪排控制系統(tǒng)、機械臂式充灌控制系統(tǒng)等子系統(tǒng)間正在數(shù)據(jù)交互……

上天有“神舟”，入地有“盾構”。站在百年未有之大變局的十字路口，在海洋工程建設領域，由中交上航局上海交建公司設計建造的多功能智能環(huán)保鋪排船“交通建設九號”和“交通建設十號”以其智能化、高效化與適應性，化身“海底特種兵”，正成為我國海洋工程建設領域的新標桿，為國家戰(zhàn)略實施和海洋強國建設注入強大動力，創(chuàng)造著新的“蔚藍之夢”。

從概念到實踐，實現(xiàn)水工智能化無人作業(yè)成為可能

要保持在海面上進行高難度的工程作業(yè)，海水流動、海底情況、海面風力、精細作業(yè)等對作業(yè)施工都有著極高的要求。多重技術難點以及復雜多變環(huán)境讓水工作業(yè)施工需要引入智能化設備從而提高施工質量。為此，中交上航局上海交建公司開發(fā)應用了鋪排作業(yè)自動控制系統(tǒng)，將智能化從概念轉化到鋪排船作業(yè)中。

走進“交通建設九號”多功能智能環(huán)保鋪排船艙體內，核心操作室恍若高科技指揮中心。大屏幕上，可以看到自動錨泊定位、鋪排控制系統(tǒng)、機械臂式充灌控制系統(tǒng)相互交互，協(xié)同控制完成鋪排作業(yè)全過程。

在復雜海底地形中進行作業(yè)，要求每一寸防護層都要與多變的海床完美契合，每一次操作都精準把控。而云臺多波束鋪排可視化系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)（鋪排船設備智能交互系統(tǒng)）提供了穩(wěn)定可靠的保障。

砂肋軟體排鋪設、混凝土連鎖片排鋪設、袋裝砂充灌筑堤等任務在智能化系統(tǒng)的加持下如虎添翼。憑借其116.6米的船長、25米的型寬和6.3米的型深，多功能智能環(huán)保鋪排船能夠輕松應對沿海淺灘、深水港等不同環(huán)境條件下的圍堰造陸、水上建筑物工程。

水深數(shù)據(jù)實時對水下地形進行重構，構建鋪排船作業(yè)三維可視化系統(tǒng)，實現(xiàn)鋪排軸線軌跡實時顯示、施工精準定位、排布可視化。普通鋪排船在進行軟體排鋪設時，遇到的最大難題就是精度控制和效率。然而應用了智能化系統(tǒng)后，“交通建設九號和十號”不僅能實現(xiàn)精準鋪設，還能大大縮短施工周期。

據(jù)悉，多功能智能環(huán)保鋪排船設計日產能從3000平方提高到20000平方。其中，多功能智能環(huán)保鋪排船安置了3臺800kw主機、6臺90kw泥泵，配備6臺自動機械臂。普通鋪排船沖灌2000方砂需要7小時，而現(xiàn)在只需要1.6小時，大大降低了人工成本。此外，相較于傳統(tǒng)鋪排船，多功能智能環(huán)保鋪排船除了基本的鋪設功能外，還預留了用于“沉箱拋石”“打設水上排水板”的改造空間與接口，能夠根據(jù)不同的工程需求進行靈活調整，進一步增強了市場適應性。

從傳統(tǒng)到創(chuàng)新，水工綠色化航船正行穩(wěn)致遠

當前，裝備制造綠色化轉型如火如荼，加之海洋環(huán)境保護迫在眉睫，催生了“交通建設九號”和“交通建設十號”在綠色環(huán)保上邁出變革步伐。為積極響應國家“雙碳”戰(zhàn)略目標，最新一代智能環(huán)保鋪排船在設計建造過程中充分考慮了綠色可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護。

走在船艙內，清晰可見一套套設備、儀器精準化運轉。綠色船舶附加標志符號十分醒目，電力驅動更顯科技環(huán)保。據(jù)了解，多功能智能環(huán)保鋪排船嚴格按照中國船級社綠色船舶要求進行設計，助航輔助設備采用全電力驅動，選用的發(fā)電機組大氣污染物排放標準達到國家第二階段排放標準（C2），有效減少了對環(huán)境的污染。

顯示器上的能耗管理系統(tǒng)實時監(jiān)控耗能，分析各系統(tǒng)運轉情況，為優(yōu)化能耗管理及施工工藝提供了數(shù)據(jù)參考。借助智能化系統(tǒng)的適時判斷，除助航輔助設備采用全電力驅動外，全船大負荷施工機械、高耗能設備，如各類絞車、泥漿泵、高壓沖水泵等均采用變頻驅動，通過無級調速，避免能量過度消耗。

值得一提的是，為更好地保護海洋生態(tài)環(huán)境，“交通建設九號”和“交通建設十號”有效平衡了強大作業(yè)能力、高效施工效率與海洋生態(tài)保護的“力度”，通過采用環(huán)保材料和噪聲抑制技術，在施工作業(yè)的同時保護了海洋生態(tài)安全。

從突破到引領，水工產業(yè)化升級提質飛躍

水工裝備因其高技術含量、高資金投入及伴隨的高風險特性而備受矚目。過去，歐美國家在研發(fā)設計以及關鍵設備的制造方面占據(jù)主導地位，顯示出強大的技術壟斷優(yōu)勢。如今，借助人工智能、大數(shù)據(jù)分析及云計算等前沿科技的力量，我國水工裝備也在不斷突破瓶頸。

設計、研發(fā)與調試的過程中，研發(fā)團隊和技術人員便是在一根根管子排查，一個個元器件核對，比較參數(shù)、核實數(shù)據(jù)、查閱資料的情況下，持續(xù)鏖戰(zhàn)到凌晨，在一個個難關攻克中取得了實質性成果，使之成為國內噸位最大、自動化程度最高、智能化最完善、鋪排寬度最大的多功能鋪排船，填補了多項國內多功能智能環(huán)保鋪排船的空白，被業(yè)界專家稱之為“國之重器”。

裝備與系統(tǒng)實現(xiàn)自研升級，關鍵技術和設備都需要依賴進口的局面已經不復存在。最大鋪排寬度達54米，最大鋪排長度達300米，充灌能力達到1000立方米／小時。在上海洋山深水港、寧波舟山港、上海國際航運中心等國家重點港口項目中，“交通建設九號”和“交通建設十號”高效完成了任務，保障了碼頭和防波堤的穩(wěn)定性。

如今，多功能智能環(huán)保鋪排船已在多個項目中成功應用，標志著我國在海洋工程裝備領域實現(xiàn)了全新的技術引領。在這“深海作戰(zhàn)平臺”的支撐下，無論是江河水域、沿海淺灘，還是深水港等不同環(huán)境條件，吹填造陸、圍堰筑堤以及水上建筑物工程的鋪排已“不在話下”。

隨著智能化、綠色化技術和多作業(yè)場景適應的深入應用，新一代多功能智能環(huán)保鋪排船將在更多工程中發(fā)揮核心作用，助力中國水工建設邁向世界一流水平。這一海洋強國建設的中流砥柱，將為我國經濟社會發(fā)展和海洋生態(tài)環(huán)境保護夯下更加堅實的根基。