“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)
五十年来寿命减少一半!蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?******
近日,美国马里兰大学在《科学报告》杂志上发表了一项新研究:在受控实验室条件下,现在饲养的蜜蜂其寿命比上世纪七十年代短了50%。现在饲养的蜜蜂平均寿命为17.7天,而上世纪70年代为34.3天。
当与自然环境下的蜜蜂相比时,其趋势竟然一致。为了找到原因,研究人员考虑了农药、环境压力、寄生虫、营养等各种因素,结果显示,蜜蜂寿命的总体下降可能是遗传因素。
图源:中国蜂业杂志
小小蜜蜂,巨大作用
“如果没有昆虫进行这种自由自在的授粉工作,那么很多植物必将灭绝——原先靠这些植物来保持土壤的活力,并且给土壤增加养分,一旦这些植物灭绝了,那么土壤就会变得干枯贫瘠,进而严重影响该地区的整个生态系统。”
——蕾切尔·卡森《寂静的春天:大地的绿色瀑布》
蜜蜂是授粉网络的核心。作为授粉昆虫,蜜蜂在全世界各地辛勤地传播花粉,直接关系到全球76%的粮食作物和84%的植物的花粉传播。每一只蜜蜂,能够沾住足足五十万到七十万粒花粉,使得植物授精充分,无论对于作物产量还是质量都有着广泛的提升。
图源:联合国粮农组织
蜜蜂影响农作物产量。蜜蜂是授粉活动的主力,影响了世界35%的农作物产量。据联合国粮农组织公布,与人类密切相关的107种重要农作物品种中,91种依赖蜜蜂授粉。经过蜜蜂授粉后,13种农作物增产幅度达90%以上,30种农作物增产幅度为40%-90%,27种农作物增产幅度为10%-40%,21种农作物增产幅度在10%以下。
图源:参考文献1
蜜蜂创造了巨大经济价值。中国农科院蜜蜂研究所研究结果显示,蜜蜂授粉对36种作物生产贡献的经济价值达到3042.20亿元,占作物总产值的36.25%,相当于全国农业总产值的12.30%。据估计,蜜蜂授粉每年可以为美国创造150亿美元的价值,除了酿蜜,更多的是作物因蜜蜂授粉而在产量和质量上产生的增加值。
蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?
很多文章中有过这样的言论“如果蜜蜂从地球上消失,人类将只能再存活4年。没有蜜蜂,没有授粉,没有植物,没有动物,也就没有人类。”这是真的吗?蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?
答案是不会的!
首先,蜜蜂对我们的日常生活确实起到了很大的作用,但这种作用并非不可替代。这个世界上并不是只有蜜蜂会授粉,有很多昆虫,如蛾子、蝴蝶、苍蝇、蝙蝠、甲虫都能进行花粉传授。在很大程度上可以弥补蜜蜂缺失的不足,至于效率,确实没有蜜蜂那么高。
其次,人类主要的农作物要么是风媒(玉米,水稻,小麦),要么是自花授粉(大豆,豌豆),要么干脆是克隆繁殖(土豆),没有蜜蜂也一样可以产生籽粒和可食用部位。只有水果和蔬菜与蜜蜂授粉相关,例如西瓜、苹果、芒果等水果,南瓜、丝瓜、黄瓜等蔬菜。
但是蜜蜂消失带来的损失确实是巨大的!
如果蜜蜂灭绝,很多物种也会跟着逐渐湮灭。比如高度依赖昆虫授粉的巴旦木,如果缺少蜜蜂等授粉昆虫,几乎不会结果。许多濒临灭绝的珍稀植物甚至只能依靠特定的蜜蜂帮助授粉。
如果蜜蜂灭绝,蜜蜂珍贵的副产品也会消失。比如蜂蜜、蜂胶和蜂蜡。蜂胶具有很高的药用价值,在美容养颜方面效果也十分显著。蜂蜡作为少有的能被大规模获取的天然蜡,已经被广泛应用于化妆品、农业、医药、食品甚至航天、电子、军工等行业的生产制造中。
保护蜜蜂,我们可以做些什么?
蜜蜂不仅能为人类提供大量食品、医药、营养等,还可以为农作物、果树、蔬菜、牧草等传播花粉,大幅度提高农作物的产量和品质,利用蜜蜂为大田植物授粉和大棚植物授粉,是现代农业生产的必然趋势。因此,应该采取措施保护好蜜蜂。
图源:农科专家在线
为蜜蜂创造良好的生活环境,以保障授粉。将部分农田空出,为蜜蜂打造天然的栖息地。种植不同花期的本土植物,形成灌木篱墙。同时种植向日葵、咖啡树,以及牛油果树和芒果树等,吸引蜜蜂。减少杀虫剂的使用,不破坏蜜蜂窝。
在花园里种植本地植物,为蜜蜂提供它们喜欢的食物。植物和授粉昆虫是共生互助的关系。它们彼此需要,也只有这样才能生存并进化。种植各类不同花期的本地植物,有助于授粉昆虫的生存。
增加对蜜蜂的了解,克服你的恐惧。通过学习,你会发现,并不是所有的蜜蜂都蜇人,它们成群而上是为了保护自己,并非有意伤人。通过了解如何尊重蜜蜂,我们可以避免遭受蜜蜂袭击,并能学会与这一重要生物和谐共处。
最后,我们希望蜜蜂消失的那一天永远不要到来。
来源:中国蜂业杂志、科学辟谣、数字北京科学中心、农科专家在线、植物人史军微博
参考文献:
[1]姚军,姚沛辰.小蜜蜂 大作用[J].知识就是力量,2020,(05):24-27.
[2]李位三.论蜜蜂在生态农业系统中的特殊作用[J].中国蜂业,2010,61(03):50-51.
整理:刘雪洁
(文图:赵筱尘 巫邓炎)