智慧海洋,开启不一样的未来
2019-09-18
如今,伴随几代科研人的“上下求索”,也随着大数据、人工智能等前沿科技与海洋不断碰撞出“火花”,海洋似乎越来越“平易近人”,也越来越呈现出“智慧”的一面。
自古以来,海洋与人类生活息息相关、紧密相连。但面对海洋,我们总有一种陌生又神秘的感觉。
而如今,伴随几代科研人的“上下求索”,也随着大数据、人工智能等前沿科技与海洋不断碰撞出“火花”,海洋似乎越来越“平易近人”,也越来越呈现出“智慧”的一面。
海洋国家实验室:向“透明海洋”发力
在广袤神秘的深海,海水的运动有着怎样的规律?海温变化如何影响气候?如何更加清晰地观测海洋的动态并进行准确的预报?
为解开这些谜团,青岛海洋科学与技术试点国家实验室(简称“海洋国家实验室”)自2015年6月正式运行起,持续向“透明海洋”发力,经不懈努力,在此领域可谓硕果累累。
2017年11月,海洋国家实验室自主研制的智能实时通讯潜标海试样机,成功布放在热带西太平洋海域进行海上试验。从此,科学家和业务用户可以通过电脑或手机终端实时掌握深海大洋的动力状况,对深海数据的查看模式从“录像回放”变成了“现场直播”。
海洋国家实验室还积极开展“深渊科学”,成功组织4次“万米深海星空计划”等多个共享航次,在马里亚纳海沟开展多学科观测,抢占国际海洋科学前沿高地。而此前,因为大深度观测平台技术上的限制,人类仅对“深渊海沟”(深度大于6000m的海域)的零星地方进行过直接观测。
与此同时,实验室在小尺度混合与能量传递、中尺度涡、大洋西边界流、全球变暖减缓特征及机制等方面取得了一批具有国际引领性的研究成果,为解决世界气候难题贡献中国智慧。
未来,海洋国家实验室将坚定不移地实施“透明海洋”工程,从观测探测技术装备、预测预报技术体系、大数据及应用等方面予以统筹规划、组织实施。
海洋工程数字仿真技术:“预演”作业方案
2018年12月4日,中国首个海洋工程数字化技术中心在天津滨海新区建成并投入使用,填补了海洋工程数字仿真技术领域上的空白。一直以来,中国海洋工程作业领域缺乏数字仿真技术专业机构,关键技术几乎全部被国外公司垄断,而且价格高昂,可以说是制约海洋工程产业发展的瓶颈。
十年磨一剑。该中心由中国海油工程公司耗时10年设计建造而成,依托3600全景球幕投影系统、半物理仿真船舶操作平台等,运用虚拟仿真技术,搭建多种仿真平台,进行海洋工程作业方案预演。
除了能对浮托安装作业进行仿真模拟,中心还能根据海洋工程业务特点,对设计建造、海上安装、水下作业及应急维修等海洋工程作业的全过程完成仿真预演,构建起海洋工程全寿命周期的虚拟环境,实现虚拟设计、制造、作业、培训、上下游业务拓展等多种功能。
中心能够完全模拟海上實际作业的完整流程,不仅可承担海洋工程作业方案的预演,还将用来进行专业人才培训,助推海洋工程行业的数字化、智能化转型,提升中国海洋工程的产品设计、建造、研发能力。
例如,海上吊装难度大、精度要求高、吊物价值大,往往近百米的吊臂移动距离,最终落位精度要达到厘米级,因此对吊机操作员的要求极高。该中心的吊机模拟器可应用于吊机操作员培训,能大大缩短培训时间,节省高昂的培训成本。
智能港口“链”:构建数字化的“海上丝绸之路”
“我们正在进行码头资产智能化,70多个码头正在推进智慧互联,希望能探索出一条数字化的‘海上丝绸之路’。”马士基码头亚洲区业务发展总监蹇丹在2018东亚海洋合作平台青岛论坛上提出的数字化“海上丝绸之路”,成为业内人士共同关心的话题。
“互联网、大数据、云计算等新一代信息技术,将使港口从单纯的交通运输环节转向营建开放高效的平台,成为‘新产业走廊’的平台,使相关业务的组织从碎片化到系统化。”国家发改委城市中心综合交通规划院院长张国华提出,业务模式的变革和创新已成为港口发展的必然之举,智慧港口将让全球港口从“航线”上的竞争向“网络”竞争转变。
“中国的‘一带一路’倡议中,与泰国息息相关的就是‘21世纪海上丝绸之路’。”泰国港务局副总经理颂斯玛·乾塔帕瑞斯特说,泰国目前正在打造东部经济走廊,与中国“一带一路”不谋而合,在这条“走廊”上就有泰国最大的集装箱深水港兰查邦港。“我们将利用后发优势,打造智慧港口,提高工作效率,争取与中国上海、青岛等著名港口互联互通,打造出一条数字化的海上丝绸之路。”
“我们的调查显示,智能港口相比传统港口,有8%至12%的效率提升。”全球物流协会首席执行官凯伦·瑞表示,目前该协会正在建立全球智能港口“链”,包括上海、深圳、安特卫普、巴塞罗那、新加坡等在内的11个世界前列的大港已经聚集起来,力争“智连”全球。“如果港口更加智能,而且有世界统一的标准,将更便捷、更有效率地实现物流运输。”