智慧点亮黄金水道 ——解锁航道养护背后的“黑科技”

日前，长江武汉航道局机械手先进操作法荣获2019年度湖北省职工先进操作法优秀成果称号。在长江航道的日常养护工作中，例如无人机、无人测量船、多功能机械手、绝壁自浮式航标等抢眼的“黑科技”正轮番上阵，大显身手。

在这个创新驱动发展、科技引领未来的时代，长江航运的高质量发展离不开科技助力，高科技硬核带给长江航道的不仅仅是便捷和高效，更像是一场技术革命和逐梦之旅。

机械作业“挑大梁”

曾几何时，保证航标标位正确、清理阻水物是困扰长江航道人的“老大难”问题，费时费力且收效甚微。

如今谈起“草患”，长江武汉航道局副局长周彬仍印象深刻，“严重的时候，航标上的草渣厚到能站一个人，不少航标就是这样被挤压漂移甚至翻覆，有的基层处一天被草‘打’跑的航标就有10多座。”

一到洪水期，为保障航道畅通和船舶航行安全，航道职工就要全员上阵，日夜不休的与草渣作战，忙得脚不沾地。领导们看在眼里，急在心里。

“当时长江航道局领导要求我们，一定要尽快研发出一款除草渣的装置，把职工们从繁重原始的生产劳动中解放出来。周彬介绍，“那时候其他兄弟单位也提出了好几套除草方案，如水切割法和浮筒式旋转法等，但都没能真正解决清除草渣的问题。最后，我们受到砍树机的启发，产生了做机械手的灵感。”

要从根本上破解难题，机械手必须要满足灵活、小巧两大条件。武汉航道局工程师张承松至今都还记得当时研发的细节：为实现设定的目标，研发人员耗时7个多月，通过计算机模拟计算和水工模型的反复实验，最终开发出了一套复杂的控制程序，使机械手实现6个自由度的灵活作业，同时为了减小装置体积，机械手被设计为伞骨一般的三折臂结构。

不管过程多么曲折，结果总是振奋人心的。如今，这个能上下左右前后双360度旋转，可在锯子手与剪刀手之间灵活切换的好帮手，面对750公斤的重物，轻轻一拎就起，不费吹灰之力。不管杂草缠绕在钢丝绳哪个部位，机械手都能精准抓取。

“以前洪水期要花二三十分钟清除草渣，现在5分钟以内就搞定了。”一线航道工作者无不欢呼雀跃，这个“大力水手”不仅帮他们提高了工作效率，还极大降低了安全风险，一些危险系数较高的操作，如丢钢丝绳、抛锚、恶劣天气下的作业，都会让多功能机械手冲锋在前。

目前，由武汉航道局研发制造的多功能机械手在我国内河航道属于首创，它的出现彻底告别了延续60多年的原始作业方式，取代了航道航标作业中90%的人力劳动。

“目前，我们正推动‘新造船舶配备多功能机械手’纳入长江航道局‘十四五’发展规划中，并以此为契机推动长江航道全面智能化、现代化发展。”长江航道局相关负责人说。

绿色动力“显神通”

从人水相争到人水和谐，整个长江航道是航运事业在发展中不断反思的最好例证，它见证了绿色长江航运的发展历程。

发展还是保护？要破题“环保顽疾”，必须筑牢“生态屏障”。

很长一段时间，长江航道上航行的大部分船舶，其动力装置都是柴油机，这是产生废气、废油、废水及噪音的“污染大户”。

为了全面贯彻落实习近平总书记提出的“共抓大保护、不搞大开发”的理念，减少对长江的污染，必须加快研发新能源动力船舶以取代柴油动力船舶。

长江航道部门作为长江的守护者，义不容辞地肩负着建设绿色生态长江的职责。曾参与并见证了电动船“前世今生”的长江武汉航道局局长邓乾焕告诉记者，其最初产生研发电动快艇的想法是在2018年初。“国家一直倡导建造新能源动力船舶，交通运输部、长江航务管理局、长江航道局等上级单位也都提出这方面的要求，我们就在想，能不能应用新型清洁能源取代柴油，造一艘新能源动力船舶，减少对长江的污染。”邓乾焕说。

有好的想法便要努力实现它。2019年5月30日，国内第一艘纯电动航道快艇在武昌成功下水，这艘18米的电动快艇，搭载了锂电池这颗“绿色心脏”，不会产生任何废气和废油排放，大大克服了传统柴油发动机快艇在生态环保方面的短板。目前，该船主要用于长江航道巡查、航标巡检和航道测量等工作。

据了解，一艘合格的电池动力巡航船，快充4小时后，其续航能力可达130公里。武汉航道局负责船舶设备管理的工作人员给记者算了笔生态帐：“如果把目前局里现有的24艘巡检船，全部换为纯电力船舶，一年可节约燃料成本320余万元、减少油污水排放7.2吨、减少二氧化碳排放4648吨。可见，在航道管理中应用电池动力船舶，将有效实现经济效益和生态效应的有机统一。”

未来，纯电动快艇将有望在整个长江航道得到应用。届时，一条畅通高效、平安绿色的长江黄金水道将更有力地助推沿线城市的经济发展。

智能科技“展身手”

继无人车、无人机之后，无人测量船的出现，标志着长江航道海陆空“无人时代”的到来。目前，长江航道内投入使用的睿舟无人测量船，推动长江航道测量工作实现了质的飞跃。

工欲善其事，必先利其器。大型航道测量船由于吃水量的限制，对浅水区域的航道测量往往束手无策。而对一些特殊水域的测量，如航道整治建筑物水域、暗礁、崩岸河段，则需要无人测量船一展身手。

小身材蕴含大智慧。睿舟无人测量船的研制单位——长江武汉航道局副局长江山洪介绍，“作为目前唯一在长江航道上投入使用的小型智能测量船，它弥补了传统人工数据采集的不足，为航道清淤、测绘、监测提供了有力的数据和技术支撑。”

这艘看上去很平常的测量船到底有什么过人之处？睿舟无人测量船的操作员告诉记者，在水中时，睿舟无人测量船可自动识别并避让水面碍航物；在测量领域，与传统的测量技术相比，该无人测量船测出的断面更顺直，成图质量更高。并且，由于船身采用钢质材料、配有前后两个水密舱，使得船舶不易沉没，还可以避免船舶在一些特殊水域搁浅。此外，该无人测量船可替代工作人员在危险水域工作，可应用于激流险滩、船舶火灾、油泄漏、核废料等的测量。未来，该船上还将增加侧扫声呐，以及探测水底地貌和水下物体的设备，其功能将进一步扩展。

在科技的助力下，无人机、无人船变身“水上电子警察”，通过进行辅助监督、违章智能检测、远程监控指挥，极大保障了“水上高速路”的安全畅通。它们不仅可以“达人所之未达，探人所之未知”，还能在日常的航道养护工作中，充分发挥优势。

“现在无人机也不再是‘奢侈品’，而是‘必需品’。”长江武汉航道局相关负责人告诉记者，目前该局已购置1架专业级无人机和4架消费级无人机，分别部署在4个局属单位的5个部门，对于长江航道整治建筑物的枯水期踏勘和日常维护工作，都全面交由无人机来完成。

“随着大数据、物联网和5G时代的到来，我们坚信，将会有越来越多的‘科研重器’给长江航道养护服务带来更多惊喜，为建设交通强国和促进长江经济带发展助力。”长江武汉航道局相关负责人说。