《广航行思》第五期佳文精选⑤ | 布局前瞻性科研，战略技术攻坚战决胜千里
探索未知，追寻新知。公司瞄准科技关键前沿领域，合理布局前瞻性科研战略，实现“从0到1”的跨越，成就创新发展新辉煌；勇攀高峰、久久为功，努力实现前瞻性基础研究、引领性原创成果的重大突破，提升公司科技创新体系整体效能。
近年来，公司充分发挥科技研发对产业的支撑和引领作用，坚持走核心装备自主自强路线，结合挖泥船队优化升级需求，依托重大工程，加快前瞻性核心装备和工艺研究项目落地，坚决打赢关键核心技术攻坚战，为公司高质量发展注入源源不断的活力和动力。
“浚海1”在斯里兰卡进行吹填作业
深度洞察节能
提效需求提升效益
当前，全球范围内都在倡导可持续的发展模式，疏浚工程也越来越强调生态效益、社会效益、经济效益三者协调统一。相比以往粗放的工程建设模式，“高精度、高效益、生态友好”成为疏浚企业在国际竞争中的重要砝码。
耙吸船有航行调遣、挖泥、抛泥、艏喷艏吹等多道工序，对动力系统要求高。在施工时，施工设备受到疏浚土质、流量、泥浆浓度、管道阻力、管道流速等因素的影响，负载功率变化较大，对于整船的动力配置、施工效率和设备寿命等都有着显著影响。
“如能在疏浚船舶的动力系统中配置相当容量的电池储能系统，并在施工过程中用电池储能系统负担突变负载，而让主发机组长期运行在经济油耗区，这不仅能降低油耗，提高经济效益，亦可减少排放，还有利于延长设备使用寿命，降低维护成本。”公司科数部原执行总经理李晓燕说道。
灵光乍现的奇思妙想，被纳入了公司的重点科研开发课题——耙吸挖泥船电池储能混合动力系统应用研究。
“课题基于电池储能混合动力驱动技术的发展，开展耙吸船混合动力装置的设计及应用研究，以解决疏浚产业领域的典型船舶节能减排问题，同时延长设备使用寿命。”李晓燕表示，随着环保要求的提高，尤其是在我国2030年前“碳达峰”、2060年前“碳中和”的节能大趋势下，耙吸船作为高能耗的装备，对其节能减排新技术的挖潜需求旺盛且迫切。
这只是公司前瞻性核心技术和产品开发的的一个生动缩影。公司牵头开展的一系列科研开发工作，浓缩了近几年疏浚施工的技术精华，基于北斗/5G的耙吸船艏吹浮管智能对接装置开发就是另一个典型代表。
耙吸船经常要远距离取砂后满载开往指定区域，通过水陆相连的输排泥管把砂浆送到吹填区进行填充作业。在不同区域进行往返取砂吹填的循环施工，避免不了要反复接驳输泥管线。为便于管线与耙吸船连接，在管线连接头处装有一个提供浮力的浮体，使管线接头浮于水面，便于捞起与耙吸船连接。
“现有耙吸船与艏吹浮管之间的连接，都是靠辅助船协助实现艏吹浮管球形接头（雄头）的寻找、移动和与船上接头（雌头）对接，实现输泥管的连通，然后开始艏吹作业。”李晓燕介绍，在实际作业中，辅助船作业效率较低，尤其在恶劣海况条件下，小型辅助船根本无法出海，导致耙吸船与艏吹球形接头无法连接，耽误艏吹施工作业。
针对耙吸挖泥船作业中完全依赖辅助船实现与艏吹球形接头对接的现状，广航人把研究的焦点转向智能化：在无辅助船协助的情况下，依托北斗/5G等先进技术，实现耙吸船与艏吹球形接头快速高效地连接。
“因无需辅助船，既保障了施工人员的安全，又能解决耙吸船在恶劣海况下无法顺利进行艏吹作业的难题。”李晓燕对这一研究方向满怀信心，她指出，将我国自主知识产权的北斗和5G技术用于提升疏浚船舶的智能化水平，让浮管艏吹雄头段在复杂海况中的精确定位、循迹移动，以实现与耙吸船上雌头的智能对接，将成为国际疏浚领域中解决该问题的领先研究，有利于突破耙吸船艏吹作业的瓶颈问题，拓展耙吸船施工适应性和施工工期，提升我国疏浚船舶的核心竞争力。课题所开发的智能化对接方式还可拓展到疏浚行业的其它浮管连接。
瞄准深海取砂
补位河砂资源短缺
中山大学海洋工程与技术学院师生到深中通道项目交流学习
近年来，随着生态保护要求的提高、陆上天然砂石资源的枯竭和建筑工程（包括填料用砂）需求量持续增加，砂石供需矛盾愈发突出。
浩瀚的海洋是一个巨大的资源宝库，在河砂短缺的情况下，海砂作为一种补位原料快速在市场流通，且已从广东、浙江、福建等沿海省市渗透到我国中部地区。
海砂资源大量用于围海造地项目中，中交集团在香港机场、澳门新城区、珠海高栏、中山和深圳等一批围海造地项目均有大量的海砂资源需求。显然，作为填海造地工程的主要填料，适当增加海砂开采量是缓解建筑用砂供需矛盾和充分开发利用海洋资源的解决方案。
然而，由于大量海砂的开采会对沿岸水下生态造成冲击，国家近年出台环保政策对海砂开采进行限制，加强了沿岸海域海砂开采的数量、范围和强度的控制，深海采砂是缓解砂源供需矛盾的一种可行途径。
“常规疏浚船舶设计施工挖深主要为30至50米水深，但能够穿透厚厚覆盖层，直接定点开采水深达60米或更深卧砂层的深海采砂设备目前还较稀缺。”据交建公司分技术中心高级技术经理汪望明介绍，目前国内缺乏深海砂源定点开采的核心技术与装备，因而企业缺乏建立海砂资源开采项目平台、整合海砂开采产业链资源、运作海砂开采项目的能力。
“研究60-200米深海砂资源定点开采核心技术与装备，从企业层面、行业层面及国家层面讲，都是属于战略性、前瞻性的技术研究，也是疏浚产业和集团进军海洋产业领域需解决的‘卡脖子’关键核心技术。”汪望明表示，如项目成功，除提升集团在深海采砂相关工程的核心技术与设备竞争力，满足集团自身工程项目的用砂需求外，还能进一步增强中交集团在房地产和基建领域掌握核心建筑资源的优势，打通从海上到陆上资源输送的产业链，助力集团在房地产和基建领域的高质量发展并占据优势地位。
构建产学研
良性互动的创新生态
“浚海6”在东海岛进行接管艏吹作业
公司的科技创新实践，有为满足施工而做的独立探索，也少不了有组织的系统科研攻关：联合各方优势资源，组建创新战略“朋友圈”，以前瞻视野谋划，引领推动科技创新。
“通过逐年加大科研经费投入，建立科研激励机制，制定科研项目管理制度等措施，以共同承担科研项目的形式，吸引了国内外众多高校、科研院所加入到公司的研发和创新行列来。”李晓燕介绍，科技创新体系实现全面升级，产学研合作是一块重要拼图。“公司充分借助院校、研究机构、行业协会的雄厚技术力量和优良的科研装备，强强联合，推动科技研发的进一步发展。在广泛的产学研合作中，我们形成了向专家‘借脑’，同时发挥公司工程实践自主技术优势，与一流高校、研究院所合作的良好格局。”
据了解，“十三五”期间，公司持续深化与高等院校、科研机构的合作，包括与武汉理工大学共建人才联合培养基地，与河海大学开展深水深槽凿岩施工技术开发联合研究，与北京科技大学研发基于深度学习的深水环境清晰成像与可视化系统等，持续进行前瞻性研究，做好技术储备，提前形成一批核心技术研究成果，夯实了企业发展的技术基础。
2022年，公司结合科技攻关需求，加强了对外科研院所的战略合作与资源共享，推进产学研用有效结合。譬如，依托3万方级超大耙项目，加强与疏浚研究中心、中船708所、704所及国内外关键设备主要厂商的技术交流；依托江河湖库科研项目，加强与省科学技术厅、自然资源厅、生态环境部、中科院、珠科院、中水院等部门属下科研所及相关高校的合作。
当前，公司进入高质量发展新阶段，创新驱动企业发展成为主题。加强产学研合作是企业在提高技术创新能力过程中极其重要而紧迫的任务。建设以企业为主体的技术创新体系，推动产学研深度融合，也将为公司的高质量发展开辟一条现实而有效的途径。
运筹帷幄之中，决胜于千里之外。一代人有一代人的长征，一代人有一代人的担当。没有“挺得起腰”的前瞻性研究，就很难有“站得住脚”的颠覆性创新成果。在新时代的伟大征程上，广航科技工作者正砥砺“以身许国，何事不可为”的勇毅担当，激扬“敢为天下先”的创造豪情，以舍我其谁、只争朝夕的姿态，围绕公司乃至疏浚行业急需突破的关键核心技术，扑下身子、攥紧拳头，在科技自立自强的征途上大显身手，为在新时代以科技创新引领构建企业新发展格局而不断奋斗。
来源：党工部、科数部
编辑：尹恬
校对：周彦锶
审核：潘铁柱
2023-08-27