中国深远海养殖的技术经济分析

落实“大食物观”保障粮食安全,推进中国海洋渔业产业转型升级,拓展海水养殖新空间,采用什么样的发展路径和发展方式是急需回答的关键问题。文章深入分析重力式网箱、桁架类网箱、养殖工船等3种深远海养殖典型生产方式的关键环节技术特点,并在此基础上,运用工程技术经济学原理与方法,进行全产业链技术经济分析与经济效果评价。解析评估表明:重力式网箱是深远海养殖的初步生产方式,也是当前产业发展的主体,但难以适合更深的开放性水域安全性要求。桁架类网箱在北方水域的应用空间有限,而在水温在相对稳定的南方海域,则有较大的发展空间,是特定水域养殖设施走向深远海的发展途径。养殖工船是未来海上工业化养殖的发展方向,但一次性投入强度大,产业链配套是需要逐步完善。文章的分析结果可为深远海养殖渔场建设提供理论参考与借鉴。

深海采矿船总强度有限元计算方法及结果分析

为了解深海采矿船在位工况时环境载荷作用下的全船结构响应状态,选取合理的装载工况和波浪特征载荷,基于三维势流理论,对波浪载荷响应进行数值分析,确定设计波载荷并进行总强度计算。结果表明,根据《深海采矿设施指南》,以及CCS、ABS、BV的其他相关规范,可以形成一套可供参考的深海采矿船总强度分析的方法及要求;深海采矿船结构设计应重点关注月池及其相连结构、货舱区纵向桁材向舱壁的过渡结构,以及货舱区角隅等结构区域。

特定航线江海直达船海事法律地位之确定——以海事行政法为主要视角

特定航线江海直达船运输,自2018年以来已在长江中下游港口与上海港洋山港区、宁波舟山港之间率先运营。“特定航线江海直达船”虽有独立于内河船、海船的建造检验技术规范,但无独立的法律地位,带来海事行政管理、海事海商民事纠纷法律适用上的困难。因此,宜将“特定航线江海直达船”纳入“海船”范围,对应海船相关之海事行政法律规范以及船舶碰撞、海事赔偿责任限制、船舶优先权等海商法律规范,明晰特定航线江海直达船相关主体的权利义务关系,助力2030年前建成安全、高效、绿色的江海直达运输体系。

基于单目视觉的无人艇海面目标实时测距方法

针对无人艇海面航行场景中单目图像测距难的问题,本文采用Yolov8模型检测海面目标,设计基于类别先验划分的双模型测距算法。针对中小型海面目标测距引入目标画面偏航角修正和海天线修正,针对货船目标测距引入基于检测框高的回归策略;构建多场景海面目标测距数据集,对测距算法进行定量评估。实验结果表明,中小型船舶测距中,引入画面偏航角修正测距的相对误差均值减小3.53%,引入海天线优化测距的相对误差均值减小30.89%;货船目标测距中,拟合法测距误差收敛,在实船测试中基本满足无人艇多传感器感知融合的要求。

天基智能网联海上救生模式无人船应用

对落水人员及时定位是海上救生的关键。目前现有救生装备无法完成及时定位任务。以无人船为载体[1],结合天基智能网联系统,设计PREA宏观指挥和OODA微观调整的双环嵌套救生模式。该模式下无人船实现相应改装设计,能够基于天基智联卫星实时更新环境数据,辅助救援指挥决策,实现对落水人员快速定位,提高搜救效率。最后对无人船救生定位功能进行模拟仿真,研究成果对于海上救生效率的提高有积极意义。

一种基于海空无人集群的自杀式无人艇防御策略

近期俄乌战场上自杀式无人艇的运用被高度关注,针对反自杀式无人艇袭扰这一问题,文中通过“无人对无人”的思想,提出一种以无人艇、无人机等低成本平台为基础,具备“协同赋能、自主管控、敏捷响应”的新型反自杀式无人艇袭扰概念。统筹运用多个轻量化、具备简单交互和自主决策能力的无人艇、无人机等平台,通过分析典型自杀式无人艇能力,研究海空协同任务分配与规划、跨平台协同侦察定位等关键技术,构建新型侦察防御无人系统,不仅能全天候准实时覆盖重点防御区域,针对入侵可疑目标做到敏捷确认、即察即打,还能拓展高价值目标的防御纵深、构建多层防御带,应对自杀式无人艇集群的“狼群”式袭击。

基于射流式采砂船的海砂开采施工工艺

随着内陆河砂资源的逐渐枯竭和限采,供砂远不能满足市场建筑用砂的需求,供需矛盾越来越严重,海砂资源作为河砂的替代品逐渐成为趋势。海砂开采施工是海砂资源开发利用的重要阶段和步骤,射流式采砂运用真空吸送技术,将海砂开采、输送至采砂船洗砂后再转运至卸砂区,具有水下开挖深度大、产量高的特点。文章基于射流式采砂船的施工工艺流程,对射流泵吸砂工作的水力学原理、洗砂分选、溢流管尾矿排放工艺等全过程进行了详细分析。研究成果为我国海砂资源开发利用提供了实际工程经验,也可为后续射流式采砂施工工艺形成相关规范提供借鉴。

分期针灸配合药物对多囊卵巢综合征排卵率和妊娠率的影响

目的观察分期针灸配合药物对多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)不孕患者排卵率和妊娠率的影响。方法将72例PCOS不孕患者随机分为观察组和对照组,每组36例。对照组自月经周期第5天或黄体酮撤退性出血的第5天开始口服枸橼酸氯米芬片促排,观察组在对照组基础上从月经周期第1天或黄体酮撤退性出血的第1天接受基于“冲为血海”的分期针灸治疗。观察两组治疗前后各项血清性激素[促黄体生成素(luteinizing hormone,LH)、促卵泡激素(follicle-stimulating hormone,FSH)、雌二醇(estradiol,E2)、睾酮(testosterone,T)]水平变化情况,比较人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,HCG)日平均子宫内膜厚度及周期排卵率、妊娠率。结果观察组治疗后FSH、LH、T水平较之前不同程度的降低,E2水平较之前升高,且各指标数据差异有统计学意义(P<0.05)。对照组治疗后LH、T水平较之前不同程度的降低,E2水平较之前升高,且各指标数据差异有统计学意义(P<0.05)。两组治疗后各项血清性激素水平差异有统计学意义(P<0.05)。此外,组间对比分析可知观察组HCG日平均内膜厚度更佳,且两组数据差异有统计学意义(P<0.05)。两组治疗后周期排卵率和妊娠率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论基于“冲为血海”的分期针灸配合药物能明显提高PCOS不孕患者周期排卵率和妊娠率,其作用机制可能为降低患者LH、T水平,上调E2水平,同时改善HCG日子宫内膜厚度。

基于运动响应短期预报的半潜船货物系固分析

提出一种基于波浪运动响应短期预报的货物系固方案评估方法。依据中国船级社《半潜船载运手册编制指南》,针对某半潜船单航次载运重大件货物的特定航线,确定设计波高、风速、谱峰周期范围等参数,使用短期预报方法计算得到运动响应最大可能极限值,根据预报极值直接计算货物惯性载荷,分析系固方案抗滑移、抗翻转能力。

基于两种波浪数据的施工船舶可作业预报对比

通过对基于全球海浪预报数据和全球海浪再分析数据的施工船舶可作业预报对比,探讨基于全球海浪预报数据的施工船舶可作业预报的可靠性。针对我国未来海上风电场规划,对2种波浪数据的波浪要素以及采用两种波浪数据的起重船大直径单桩可作业性进行对比,选择具有代表性的17个波浪数据点,在船舶可作业性计算中采用基于时-频域联合计算的方法。结果表明,两种波浪数据中对海上风电施工船舶作业影响较大的波高和波周期的均值和方差误差均较小,总体在10%以内。采用两种波浪数据的可作业性的预报误差不超过15%,大部分可控制在5%以内。表明,海浪预报数据进行施工船舶可作业性的预报依然具有较高的可靠性,可以作为海上风电场整体施工难度评价的依据。

水上“大交管”建设背景下海上异常行为研究

通过对海上异常行为的分析研究,指出目前海上异常行为处置工作中存在的问题,为进一步完善海上异常行为处置工作流程,构建“多维感知、高效协同、智能处置、优质服务”水上交通动态管控新格局提出了相关措施和建议,对推动海上安全治理模式向事前预防转型具有重要意义。

推进器失效对深海采矿船动力定位性能的影响分析

深海中蕴藏着丰富的矿产资源,深海采矿船是深海采矿的重要装备,通过动力定位系统控制采矿船的海上位置,动力定位系统由若干推进器组成。采矿船在海上受到风浪流作用,推进器一旦失效极易发生采矿船运动失控等安全事故,本文研究推进器不同失效方式下动力定位性能,分析推进器不同失效方式动力定位功能的损失。根据势流理论计算波浪载荷,数值模拟深海采矿船不同位置的单个推进器失效和多个推进器失效方式下的时域运动响应,对比各种失效方式对深海采矿船纵荡、横荡、艏摇3个自由度运动的影响,分析各种失效方式对剩余推进器推力的影响。研究结果表明:采矿船空载90°浪向,推进器不同失效模式对纵荡运动影响远小于对横荡和艏摇运动影响,船艉单推进器失效对纵荡和艏摇动力定位的影响大于两个推进器失效影响;对于采矿船多自由度运动动力定位两个推进器失效大于单推进器失效影响;一侧两个推进器或两侧推进器同时失效,对动力定位的影响相同,对横荡运动的影响最大。本文揭示了深海采矿船推进器失效对采矿船运动的影响程度和机理,对于深海采矿船的安全作业具有指导意义。

尾鳍间距对江海直达船快速性影响研究

文中以KVLCC2船型为对象进行了船、桨绕流场数值模拟方法的验证,对不同尾鳍间距的江海直达船进行了快速性数值预报,基于数值结果分解自航因子,并探讨了相关的规律与机理.结果表明:①排水量不变时尾鳍间距增大会使得湿表面积增加、浮心后移,分别是摩擦和粘压阻力增大的原因;②尾鳍间距较大时流经桨盘的流线所覆盖的尾鳍面积、逆压梯度、偏转程度更小,是导致推力减额随尾鳍间距增大而降低的原因;③采用传统等推力法分解自航因子时,桨前来流的周向预旋是导致自航点转速、进速系数、伴流分数等自航因子变化的主要原因,且传统方法所得的自航因子无法反映流动的真实情况.

深海采矿船水下设备布放回收工艺

综合考虑复杂的海洋环境和水下设备形式,深入分析深海采矿作业中水下设备布放回收的技术难点和作业效率,开展布放回收系统中的集矿车、中继仓、提升泵和扬矿管等水下设备的配置和布局设计,形成深海采矿船水下设备布放回收工艺。研究结果可为深海采矿船水下设备布放回收系统的设计制造提供参考,为深海采矿船工程应用提供技术支撑。

动力定位采矿船高海情下的运动响应分析

本文对具有动力定位深海采矿船高海情下的运动响应及运动特性开展研究。针对具有6个推进器构成的动力定位系统,考虑高海情及空载和满载两种典型工况,基于推力最小和运动最小条件,应用卡尔曼滤波器结合线性二次型最优控制理论的控制算法优化推力,进行动力定位系统的参数整定,实时优化调整推力的方向和大小,计算采矿船高海情下的运动和推力的时间历程响应和分析运动特性。经计算,得到了深海采矿船空载和满载工况在高海情下实施海上定位的浪向及需要的推力大小,确定了采矿船动力定位系统在高海情下的适应性,评估了高海情下深海采矿船的定位能力。

深远海养殖工船的优势及创新技术

随着世界人口的增加和全球经济的发展,为了满足不断增长的水产品需求,寻求可持续的养殖模式,深海船舶养殖作为一种新兴的水产养殖模式引起了广泛关注。通过利用远离陆地的海域资源,可以克服传统养殖所面临的土地有限、环境压力大等问题。这种养殖模式利用先进的技术和设施,在深海环境中进行水产养殖,培育高品质、可持续发展的水产品。本文通过分析大型船舶养殖的特点以及产生的各种影响,积极研究深海养殖技术、工程手段和环境挑战,为深海养殖成为满足人类需求的可持续发展路径,为人类提供更多优质的水产品,促进海洋经济的繁荣与健康。

基于远洋渔船机舱火灾场景下的船员逃生仿真研究

随着我国远洋渔船数量的不断增多,事故数量也呈上升趋势,火灾事故所造成的各类损失排在所有事故的首位。为研究远洋渔船机舱火灾场景下船员的逃生问题,提高船员的逃生效率。项目组建立船舶火灾安全评判标准;引入专业的火灾仿真软件PyroSim对某远洋渔船机舱火灾进行仿真研究,得到可用安全逃生时间(ASET);利用人员应急疏散软件Pathfinder对船员逃生过程进行可行、有效的优化,得到必须安全逃生时间(RSET);对比两组时间评判船员能否安全逃生。研究结果表明:船员的ASET为154 s,增加斜梯后船员的RSET为144 s,即经过优化后,船员在机舱发生火灾时可安全撤离。该结果对控制火灾的蔓延、制定消防策略和规划人员安全疏散通道具有一定的参考价值。

船舶避碰双让理念行动模式研究

从《国际海上避碰规则》某些概念的含义出发,分析直航船在早期采取行动的权利和直航船行动规则的某些问题解说,指出其危害性,给出直航船行动要点解读.认为提倡“双让理念”海上避碰机制的时机已经成熟,研究了双让行为及具体做法,以及践行船舶双让理念的避碰机制,给出了让路船和直航船的紧迫局面距离和紧迫危险距离.确立海上船舶避碰实务以避免紧迫局面为核心举措和第一要务,明确“及早”行动也适用于直航船,只要第十七条1款(2)项中规定的情况出现,直航船就应该首先“独自采取操纵行动”.

深海采矿船矿物输送设备布放回收系统总体设计

该文基于主流深海采矿作业模式,提出矿物输送设备布放回收系统总体规划方法,重点针对大钩载荷、管柱张紧力、输送管存放方式、输送管转运方式、扬矿泵和中继站转运方式等关键点开展论证分析,确定系统主要技术参数,规划塔架平台、月池、堆场等区域布置,形成一套适用于目标船的矿物输送设备布放回收系统总体设计方案,该方案可作为深海采矿船船型开发的设计基础。

基于北斗船位数据的南海外海灯光罩网渔船作业特征研究

灯光罩网是中国南海外海主要捕捞作业方式之一。为加强对南海外海灯光罩网渔船生产监测和渔船捕捞活动的有效管理,根据2017年2—5月南海外海灯光罩网渔船北斗船位数据,分析定位时间、经纬度等特征,结合作业时间、等深线等采用多层过滤法判断渔船作业状态;通过阈值筛选渔船作业的位置和时间,采用过滤窗修正法对船位点状态进行修正,计算渔船作业时长,并与渔民实际记录的纸质捕捞日志进行对比分析。结果表明:北斗船位数据提取结果和渔民实际记录的结果误差较小,航次准确率为100%,航次天数准确率为94.30%;相同作业日期准确率为92.72%;作业时长总平均绝对误差为1.12 h,平均相对误差为2.1%,具有较好的一致性。研究设计的灯光罩网渔船状态判断、作业位置确定、作业时长提取和捕捞努力量计算方法可为灯光罩网作业分析和其捕捞强度量化提供新思路。