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沿海智能助航灯浮标关键技术研究及应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-11-22 17:08:28

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 于巧婵 | 2022-11-22 17:08:28

1.主要技术内容

(1)首次研制了具有自主智能管理和智能服务的Ⅲ型AlS智能管理终端,有效实现了 船、标、岸的信息协同,提升了船舶进出港智能决策水平。

(2)研发了沿海集成化助航灯浮标,实现了海上多源信息采集与助航功能相结合,提 高了沿海航道多维立体全域感知能力,构建了沿海智能助航服务系统。

(3)创新性的提出了满足沿海智能助航灯浮标多源设备能源需求的新能源配置方案, 研发了沿海助航灯浮标超大容量能源系统,解决了助航灯浮标多功能设备能源需求难题。

2.技术经济指标

(1)基于AIS技术的灯浮标智能管理终端

①工作电压:DC8-32V;②平均功耗:连续工作模式≤1W,低功耗模式≤0.7W;③ 负载工作电流:≤25A;④工作频率:87B/161.975MHz,88B/162.025 MHz;⑤频率误差: ±0.5KHz;⑥发射功率:≤6W;⑦调制方式:GMSK/FSK;⑧接收灵敏度:≤ - 110dBm ⑨工作模式:RATDMA/FATDMA;⑩接口:RS232或485,可与多种传感器连接,并提供 AIS通信接口;①报文格式:Message6/7/8/12/21/25。

(2)沿海集成化助航浮标

①浮标直径:3000mm;②浮体厚度:12mm;③标称吃水:2300mm;④标称干 舷:1000mm;⑤焦面高度:5310mm;⑥显性面积:9.5m²;⑦雷达反射面积:6- 10m² ⑧抗老化等级:UV20;⑨浮心高度:1906mm;⑩重心高度:1945mm;①排水体积:

4.336 m3;②初稳性高度:1606 mm;(④横摇周期:2.5 s。

(3)沿海助航灯浮标超大容量能源系统

①太阳能板功率:六棱面壁挂设计,100W*11块;②锂电池组容量:浮筒内部定向

开孔嵌入式设计,DC14.8V/1.85KWH*8块;③充电/放电最大电流:25A/25A;④过流保护: 25.5A,解除自恢复;⑤短路保护:100A,解除自恢复;⑥过放保护/解除电压:12.2V/13.4V;

BMS功耗:小于40mW;⑧太阳能控制器:峰值功率跟踪技术(MPPT)。

3.授权专利情况

获实用新型专利8项,外观设计专利1项和计算机软件著作权3项。

1.首次研制了具有自主智能管理和智能服务的III型AIS智能管理终端,有效实现了船、标、岸的信息协同,提升了船舶进出港智能决策水平。

2.研发了沿海集成化助航灯浮标,实现了海上多源信息采集与助航功能相结合,提高了沿 海航道多维立体全域感知能力,构建了沿海智能助航服务系统。

3.创新性的提出了满足沿海智能助航灯浮标多源设备能源需求的新能源配置方案,研发了沿海助航灯浮标超大容量能源系统,解决了助航灯浮标多功能设备能源需求难题。

实现了海上多源信息采集与助航功能相融合,解决了传统多功能浮标因体积大、能 源不足等无法抛设于港口航道等位置的难题,向船舶等用户提供定制化的气象水文等助 航服务,实现重要海上通道和支点环境全面感知,富了海上安全管理的手段,是构建全 方位覆盖、智能高效的水上交通运输安全保障的重要的基础设施装备

项目由交通运输部北海航海保障中心青岛航标处和天津天元海科技开发有限公司两家单位共同研究,成员为刘世江、刘纪刚、高汉增、纪永清、张立业、李栋、郑世昆、周延鹏、刘欢、 何彩柳、王亚龙、丁坚、杜育军、王烁、武丁、高尚。

在青岛、上海、广州、福州、海口、湛江、烟台、连云港等多地港口及水域的推广 应用,2019年-2021年本项目产品实际销售合同额总计3348.77万元,有效提高恶劣天气 海况下船舶靠港率,促进港口的经济发展,仅青岛港每年就将产生几亿甚至几十亿的间 接经济效益。

本项目海上智能助航灯浮标实现了海上多源信息采集与助航功能相融合,可抛设在 沿海航道等关键位置,实现重要海上通道和支点的环境全面感知,是构建全方位覆盖、 智能高效的水上交通运输安全保障的重要的基础设施装备,为无人船航行、智慧港口建 设奠定了基础。

项目研究成果现已全国多地港口及水域,应用效果良好。AIS智能管理终端在青岛、 日照、上海、广州、福州、海口、连云港等应500余座,沿海集成化助航灯浮标在青 岛港、烟台港、湛江港、琼州海峡、白洋淀、京杭大运河等港口及水域应用20余座,有 效的提高了港口智能助航水平,提升港口船舶通航能力和航行安全系数,为无人船航行、 智慧港口建设奠定了基础。