當(dāng)前，智能與信息化技術(shù)飛速發(fā)展，不斷融入各行各業(yè)。疏浚行業(yè)作為極其依賴疏浚裝備，高度集成的行業(yè)，也亟待智能系統(tǒng)的加持，以此來實(shí)現(xiàn)更高效，更環(huán)保，更安全的作業(yè)。
在挖泥船中，傳統(tǒng)的耙吸挖泥船由各個(gè)部件組合起來，各自執(zhí)行不同的功能，沒有形成系統(tǒng)整合統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)疏浚工作，導(dǎo)致在挖掘、航行速度和吸泥量等方面效率較低。
IHC作為全球知名的疏浚設(shè)備制造商，開發(fā)的自主學(xué)習(xí)式疏?？刂葡到y(tǒng)，用于對(duì)耙吸挖泥船的疏浚過程進(jìn)行高效控制。其采用的人工智能通過測量、數(shù)學(xué)建模和特定算法來預(yù)測給定工況下的最佳施工參數(shù)設(shè)定值，使其疏浚過程更加高效。
經(jīng)過多年的研發(fā)，通過改進(jìn)疏浚周期內(nèi)的自動(dòng)控制，IHC顯著提高了耙吸挖泥船的裝載效率。IHC現(xiàn)在可提供一個(gè)軟件控制包，用于提升產(chǎn)量并減少燃料消耗。
經(jīng)濟(jì)型自動(dòng)化控制軟件包包含3個(gè)控制器：挖泥速度控制(TSC)、ECO 泥泵控制(EPC)和自動(dòng)耙唇控制(AVC)，它們?cè)谙嗤挠葾l支持的產(chǎn)量測量/預(yù)估平臺(tái)上工作，稱之為Al系統(tǒng)。AI系統(tǒng)是一種自主學(xué)習(xí)式疏?？刂葡到y(tǒng)，用于對(duì)耙吸挖泥船的疏浚過程進(jìn)行高效控制。其采用的人工智能通過測量、數(shù)學(xué)建模和特定算法來預(yù)測給定工況下的最佳施工參數(shù)設(shè)定值。
由于在疏浚施工過程中工況的不斷變化，諸如土質(zhì)、挖深和船體吃水的變化，AI系統(tǒng)隨之調(diào)整TSC、EPC和AVC的設(shè)定值以優(yōu)化施工。通過這些控制器，AI系統(tǒng)調(diào)整并維持整個(gè)挖泥周期內(nèi)的最高產(chǎn)量。
在疏浚過程中，TSC用于保持恒定和最優(yōu)的挖泥速度，因此船舶駕駛員只需要專注于船舶航行和疏浚過程監(jiān)控。恒定的挖泥速度也為進(jìn)一步優(yōu)化疏浚過程提供了穩(wěn)定的基礎(chǔ)。
Jacco補(bǔ)充道:“它可以補(bǔ)償耙頭的作用力，比如切削力，其可在船舶推進(jìn)力的20-80%范圍內(nèi)變化?！笔杩Ａχ饕Q于土壤類型、切削深度和挖泥深度，這些參數(shù)在疏浚過程中通常無法得知，并且因地而異。由于它們難以測量，因此開發(fā)了這套用于預(yù)估疏浚力的復(fù)雜技術(shù)。
“TSC首先實(shí)現(xiàn)了挖掘物的穩(wěn)定輸送。但是，疏浚軌跡上的波浪、海床和土壤性質(zhì)是不規(guī)則的”Jacco說。這就是AVC可以發(fā)揮作用的地方，它控制耙唇的角度和壓力，以獲得最佳的疏浚物流量和密度之比？，最大限度地提升挖掘產(chǎn)量。由于船舶吃水的增加以及疏浚深度和土質(zhì)特性的變化，在整個(gè)裝艙過程中AVC都在不斷調(diào)整。
其次，在AVC提供穩(wěn)定操作的同時(shí)，即便當(dāng)遇到諸如海床不平整的干擾，只需要施工員很有限的、甚至不需要他們?nèi)魏蔚母深A(yù)。EPC通過控制泥泵轉(zhuǎn)速防止泥泵的過度汽蝕，以提高泥泵效率。泥泵運(yùn)行過程？是整個(gè)疏浚周期中最重要的環(huán)節(jié)之一，特別是從能耗和磨損的角度來看。因此，以盡可能經(jīng)濟(jì)的方式運(yùn)行是很重要的。比如當(dāng)泥泵產(chǎn)生空泡的時(shí)候，泥泵效率將大幅下降。
手都控制
在保持挖泥產(chǎn)量不變的情況下，降低泵速可以提高效率，降低油耗。相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是減少磨損。
ECO系統(tǒng)自動(dòng)控制
由EPC判定泥泵何時(shí)空泡。這是通過直接計(jì)算效率，或在沒有功率或扭矩測量的情況下，通過比較理論計(jì)算的泥泵揚(yáng)程和實(shí)測的泥泵揚(yáng)程來確定的。當(dāng)空泡發(fā)生時(shí)，泥泵效率下降，實(shí)際揚(yáng)程比理論揚(yáng)程小。利用人工智能，EPC可以找到最優(yōu)的泵速，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)較高的泥泵效率和疏浚產(chǎn)量。
這三個(gè)控制器通過相互作用來控制疏浚系統(tǒng)，使其能夠在接近其物理極限的地方運(yùn)行?！盀榱双@得最佳效果，將這三個(gè)控制器一起使用是非常重要的。
ECO軟件控制包的開發(fā)，印證了IHC致力于建造更高效的疏浚船舶并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)營的決心。Erik總結(jié)道:“這充分展示了，通過給這些巨大的鋼鐵船舶加上智能系統(tǒng)，以及所有為完成特定施工任務(wù)而設(shè)計(jì)的設(shè)備和部件，整個(gè)系統(tǒng)可以表現(xiàn)得更好?！?/p>
