文档介绍：教育部推荐 2014 年度国家科学技术奖公示内容
项目名称:大型专用工程船综合控制与关键装备保障一体化系统及应用
项目简介:
本项目属于船舶工程应用领域。作为基础设施建设和海洋资源开发大国,越来越多
的离岸深水化“超级工程”需要大型挖泥船、铺管船和起重船等高技术专用工程船的支
持。专用工程船具有系统规模大、装备多、控制流程复杂、工作环境恶劣等特点,自动
化控制系统是确保船舶安全、稳定和优化运行的“大脑”。长期以来,该装备与系统基
本被国外垄断,已成为制约我国大型专用工程船自主建造的瓶颈,严重威胁着海内外重
大工程建设的战略需求。依托国家和省部级计划项目资助,历经 10 余年技术攻关和实
践,该项目在综合控制与关键装备保障一体化关键技术方面取得了重大创新与突破,形
成了自主知识产权的技术核心体系。本项目的全面研究和攻关,形成了以下技术创新:
1. 提出了大型专用工程船综合控制和关键装备保障一体化系统普适性、多重化冗
余体系结构,建立了一体化系统信息交互共享的无缝集成平台,实现了船舶航行、作业
控制、综合能量管理、机舱监控和关键装备保障的互通、互联、互操作,提高了大规模
船舶综合控制系统的全局可用性、可靠性和稳定性。
2. 提出了航迹优化、主动耙头控制、自动吃水控制方法,研制出作业控制 SCADA
系统、作业机具绞车自适应控制系统和水下三维可视作业辅助系统,实现了大型挖泥船
多区域、多流程的协同高效作业控制。
3. 提出了大型挖泥船疏浚寻优方法,建立了疏浚作业全过程的非线性、时变、多
工况机理模型和疏浚作业评估体系,实现了疏浚周期产量最优化,使疏浚效率提高了
15% - 20%。
4. 研制了面向大型专用工程船关键装备使用与维修的综合保障系统,解决了维修
计划自适应调整、预知维修决策等关键难题,实现了船-岸-厂三级保障的及时性和有效
性,使装备在用率提高了 10%。
5. 研制了大型专用工程船能量管理系统,解决了大型专用工程船复合驱动、驱动
方式多样、作业模式多变等实时功率动态配置的难题,系统地提升了全船电力系统的安
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全运行和能耗最优的能力。
项目成果成功应用于 90 多艘大型挖泥船及其它专用工程船,其中挖泥船的国内市
场占有率达 80%以上,综合保障系统还成功应用于军贸出口。项目的成功实施,推动
了我国专用工程船制造技术和产业链的跨越式发展。项目成果服务于曹妃甸、天津港、
黄骅港、长江口、洋山港、广州港、港珠澳大桥等一批国家重点工程,“新海虎”轮等
自主建造的大型专用工程船打入巴西、阿根廷等国际垄断市场,助推了我国工程建设企
业的国际竞争力。
主要完成人及技术贡献:
1. 俞孟蕻(江苏科技大学)
项目负责人,负责项目总体设计、技术开发和工程应用;对主要技术创新点 1、2、
3、4、5 作出贡献,提出建设性意见。投入工作量占本人总工作量的 70%。主要旁证
材料包括:获授权发明专利 5 项,参编国家标准 2 项,发表代表性论文 5 篇。
2. 侯晓明(中交上海航道局有限公司)
在项目的总体规划、技术需求、项目工程化、产业化应用等方面做出了突出贡献;
对主要技术创新 1、2、3、4、5 作出贡献,提出指导性意见。投入工作量占本人总工
作