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有两颗动力“心脏”的智能船舶来了******

“青港拖1”轮 山东港口供图

　　“青港拖1”轮拥有两颗动力“心脏”，即采用“柴油+电力”双驱动模式。除了柴油发动机推进系统，该船配备的电力推进系统同样能提供最大静水航速11.7节 、最大续航力4.5小时 的动力。通过自主研发的动力配置方案和转换控制算法，操作者使用同一手柄可以操控两套推进系统，纯电力推进和柴油机推进两种模式可实现一键无缝隙智能切换 。

　　混合动力 的汽车对于大家来说早已不陌生，但混合动力 的船舶却鲜有听闻 。前不久 ，全国首艘油电混合智能拖轮——“青港拖1”轮在山东港口青岛港启用 ，该船采用传统柴油机推进和电力推进双驱动模式 ，在纯电力模式下可实现零油耗 、零排放，创造了拖轮绿色作业的新模式，也为航运业技术创新提供了可复制、可推广、可借鉴 的经验。

　　双驱动模式可实现一键切换

　　2022年12月30日，“青港拖1”轮从山东港口青岛港前湾港区码头离港，正式启用 。该船长39米、型宽11.5米 、型深5.3米，马力为5200匹，采用“自由航行+助泊作业”两种运行模式 ，主要用于协助进出山东港口青岛港 的大船靠泊、离泊和移泊 。

　　“青港拖1”轮拥有两颗动力“心脏”，即采用“柴油+电力”双驱动模式。除了柴油发动机推进系统，该船配备的电力推进系统同样能提供最大静水航速11.7节、最大续航力4.5小时的动力。通过自主研发的动力配置方案和转换控制算法，操作者使用同一手柄可以操控两套推进系统 ，纯电力推进和柴油机推进两种模式可实现一键无缝隙智能切换 。

　　“‘青港拖1’轮 的柴油机推进系统配置2台主柴油机，单机功率1920千瓦；电力推进系统共配置4套磷酸铁锂电池组，总容量为2760千瓦时 。该船 的启用 ，将有效解决传统拖船在航行和作业过程中柴油主机低效能、高油耗 、高排放 的问题。”“青港拖1”轮船长李瑞峰介绍说 ，在绝大部分工况下 ，该船会优先使用锂电池推进模式作业 ，在满电情况下可支持全船连续作业4.5小时 。

　　据山东港口青岛港轮驳有限公司副总经理张雷介绍，“青港拖1”轮由山东港口青岛港历时18个月自主研发 ，造价约6000万元，设计使用寿命为30年 。

　　记者了解到，“青港拖1”轮已取得中国船级社授予 的6个附加标志 ，分别为智能航行（N） 、智能机舱（M）、智能能效（E） 、智能集成平台（I）、混合动力Hybrid 、无人机舱AUT-0 ，并由此成为中国国内首艘取得智能航行附加标志的全回转拖轮、首艘取得混合动力Hybrid附加标志 的全回转拖轮 、首艘取得4个智能附加标志的全回转拖轮，以及中国国内取得智能船舶附加标志最多的全回转拖轮。

　　配备6套人工智能系统

　　1月9日凌晨 ，“青港拖1”轮接到作业任务，自镰湾河基地出发，来到青岛港前湾港区 ，与其他拖轮密切配合 ，连续作业5个多小时 ，协助矿船、集装箱船舶完成安全靠离工作。早上7时许 ，“青港拖1”轮又行驶到青岛港油港港区 ，投入到20万吨级油船“伊兰特”的靠泊作业中 。

　　“‘青港拖1’轮主要在青岛港前湾港区、油港港区 、大港港区进行作业。港内水域船舶通航密度大，航行风险高 ，为此，船上配备了6套人工智能系统，能有效保障船上人员、设备与自身航行安全 ，提升港区航行 、作业的安全性。”李瑞峰说 。

　　记者了解到 ，“青港拖1”轮使用自主开发的港作拖轮智能化系统 ，该系统可提供4216个数据点的辅助决策逻辑及解决方案，使船舶 的智能化管理成为现实。

　　“全船共有12568个传感器、6套人工智能建模系统，敷设电缆45公里 ，为常规拖轮 的3倍。”“青港拖1”轮总指导电气工程师颜卓翁介绍 ，“青港拖1”轮搭载多元融合态势感知辅助避碰、拖轮作业辅助航行、机舱“跑冒滴漏”监测、振动监测、噪声监测、智能巡检等6项国内首创人工智能系统，多项前沿技术首次在船舶上应用 。

　　以“青港拖1”轮搭载 的多元融合态势感知辅助避碰系统为例 ，该系统将微光补偿高清摄像机、激光测距雷达、超声波雷达进行深度融合，采用AI图像处理 、回波点云分布、杂波图像抑制等多项技术与边缘检测算法相结合 ，实现了集检测距离设定、高保真图像呈现 、距离精确显示、夜间图像增强等众多功能于一身。

　　“多元融合态势感知辅助避碰系统是符合港作拖轮工况的最先进辅助避碰系统，可对本船周边的所有目标进行识别、测距并报警，确保‘青港拖1’轮安全行驶和作业。”颜卓翁告诉记者 。

　　同时 ，配合布于全船的12568个传感器，人工智能系统可随时提取相关数据对船舶状态进行实时监控分析，在保障船舶与航行安全 的同时，减少人员依赖 ，使全船配员可低至8人。

　　纯电力模式下实现零排放

　　记者了解到 ，“青港拖1”轮船舶上层建筑一共有三层 ，每一层 的前壁都 是斜面设计，配合左右驾控台滑道椅设计 ，能最大限度提高驾驶员视野 ，保证驾驶员在作业过程中进行安全观测的舒适度 。该船大桅采用变径支撑设计，既简洁美观 ，又保证强度 ；船首甲板机械做到双缆车双锚机独立操作，既互不影响使用 ，又互为备用。一层生活区内则按照船检规范最新要求，每名船员均设置单独房间，配备必要起居设施 ，为船员提供舒适 的休息环境 ；生活区内还设置了直通集控室通道 。

　　此外 ，绿色低碳是“青港拖1”轮最显著的特征，在纯电力模式下 ，该船可实现零油耗 、零排放。“与传统 的燃油拖轮相比，‘青港拖1’轮每年可节约近227吨柴油，节省燃油费用120余万元 ，减少二氧化碳排放700余吨。”李瑞峰介绍说。

　　自一体化改革发展以来 ，山东港口坚持自主创新 ，将智慧绿色港口建设作为驱动港口转型发展 的首要手段，“青港拖1”轮即是山东港口以科技实力强化智慧港口建设、完善绿色技术创新体系的重要成果。

　　“‘青港拖1’轮 的启用 ，为航运业创新发展提供了可复制 、可推广 、可借鉴的经验 ，打造了拖轮智慧绿色发展新样板。目前，我们正在规划投用更多的油电混合智能拖轮，并将在新能源化、遥控化 、无人化船舶方向继续开展研究攻关 ，进一步推进绿色低碳港口建设 。”张雷告诉记者。（实习记者 宋迎迎）

体测跑800米 是噩梦 ？学会这招轻松跑完******

　　最近，不少大学进行了体测，很多跑完800米 、1000米的大学生们都会咳个不停 。其实 ，跑完咳个不停 ，和不当的呼吸方式有关 。

　　1　跑完步我们为什么会咳嗽？

　　当我们跑步速度不快时 ，用鼻子呼吸就可以满足身体对氧气的需求，而且鼻子呼吸，可以帮助过滤空气中灰尘等颗粒物，气温低时可起到加热空气作用，减少冷空气对气管 、肺部 的刺激 。

　　但 是当我们进入加速阶段时，仅靠两个鼻孔无法满足对氧气 的需求，这时就需要用嘴巴呼吸，但 是由于秋冬天气寒冷 ，气候干燥，寒冷干燥的空气直接进入口腔 ，会刺激我们 的口腔 、咽喉和气管黏膜，大脑会判断呼吸道有异物入侵，于是我们就会咳嗽以排除异物，所以跑完咳嗽 是我们身体的正常反应 。

　　机智的网友可能会问：那我不用嘴呼吸，全程用鼻子呼吸不就不咳嗽了吗 ？

　　只用鼻子呼吸可能确实不会咳嗽，但当你需要提速时 ，只用鼻子呼吸 ，身体的摄氧量就达不到 ，就会难受 ，坚持不下来，否则就只能一直慢跑 ，无法提速 。

　　用嘴还 是鼻子其实取决于身体对氧气 的需求量，并没有绝对统一的标准 。所以，跑步时不是绝对地不要用嘴巴呼吸 ，毕竟嘴巴呼吸可以增加我们的供氧量，提高我们 的速度 。我们要学会的 是正确地用嘴巴呼吸 ，而不是张嘴 ，让冷风无情地往里面灌。

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　　2　学会腹式呼吸

　　我们正常呼吸的时候，使用的是胸式呼吸，主要用 的肺 的中部和上部呼吸 ，吸气的时候，腹部提起变小 ；呼气的时候 ，腹部放下变大。这种呼吸方式会增加我们的肺部和心脏负担 。肺部和心脏必须工作得更勤快，才可以确保氧供应充足。

　　腹式呼吸简单地来说就 是“鼻吸口呼” 。与胸式呼吸相反，腹式呼吸时 ，吸气 的时候腹部鼓起来，呼气的时候腹部下沉 。整个过程 是靠横膈肌 的活动完成的，当吸气时 ，横膈膜收缩并向下移动 ，胸部 的肌肉收缩以使胸腔扩大，这些动作会扩充胸腔 的容量 ，并将空气吸入肺部，让肺扩张到最大限度 ，并最大限度地吸入空气 ，进而可以提高每一次呼吸的氧气吸入量 。

　　与横膈膜相连 的其他解剖结构 图源：《高效呼吸训练：舞蹈、瑜伽 、普拉提 的功能性练习》，埃里克·富兰克林

　　如果找不到感觉，可以把手放在腹部 ，吸气 的时候去感受腹部和手的对抗 ，呼气的时候感受手随着我们 的腹部一起下陷 。

　　如果呼吸的时候出现憋气或不顺畅，可以保持平静的呼吸，放松之后再进行腹式呼吸 。

　　学会用腹式呼吸法跑步，鼻吸口呼 ，寒冷的空气不会直接进入我们 的口腔，可以有效避免跑完咳嗽 的困扰。

　　3　呼吸 的进阶——韵律呼吸

　　如果你已经学会了腹式呼吸，想在跑步提速 的同时更加轻松 ，可以尝试韵律呼吸 。

　　韵律呼吸建立在腹式呼吸的基础上，但在节奏上进行了创新 ，认为应该采用奇数的呼吸模式 ，即三步一吸 ，两步一呼 ，或者两步一吸，一步一呼。

　　跑步时 ，当我们的脚在开始呼气的时候落到地面，会产生最强的冲击力，此时身体 的稳定性最差 的 。如果采用两步一吸 ，两步一呼 ，或者三步一吸，三步一呼这种偶数 的呼吸模式时 ，呼气 的时候总是落在同一只脚上 ，身体 的冲击力完全由同一只脚承担，容易给脚部造成伤害。

　　而韵律呼吸提倡 的奇数呼吸模式可以让我们的左右脚落地时轮流呼气，让左右脚均匀地承担身体 的冲击力 。

　　至于 是采取三步一吸 ，两步一呼 ，还是两步一吸 ，一步一呼，取决于我们跑步 的状态。

　　如果是长跑或对速度没有什么要求，可以采取三步一吸 ，两步一呼 ，数到3时吸气 ，再数到2时呼气 。如果在比赛时冲刺，或者需要提速 ，可以采取两步一吸，一步一呼，数到2时吸气 ，再数到1时呼气 。

　　感兴趣的朋友不妨尝试一下，学会了呼吸，也许800/100米就不再是噩梦了。

　　资料来源：科普中国 、全民较真-腾讯新闻、《跑步时该如何呼吸》《高效呼吸训练 ：舞蹈、瑜伽、普拉提的功能性练习》

　　整理：党敏

　　（文图 ：赵筱尘 巫邓炎）