日本三菱重工業(yè)公司在神戶造船廠舉行了汽車運(yùn)輸船“EMERALDACE”的下水儀式，該船是為商船三井公司建造，配備了松下公司的太陽能電池和鋰離子電池。這是全球第一艘配備了由太陽能電池和鋰離子電池組成的供電系統(tǒng)的新造混合動(dòng)力船。使用混合供電系統(tǒng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)等之后，將于2012年6月交付使用?；旌瞎╇娤到y(tǒng)由三菱重工、松下、商船三井3家公司合作開發(fā)。組合使用了160kW的太陽能電池和2.2MWh（2200kWh）的鋰離子電池。與以往船舶上配備的柴油發(fā)電機(jī)組合使用進(jìn)行供電，從而削減二氧化碳排放量。在航海過程中將利用太陽能產(chǎn)生的電力存儲到鋰離子電池中，在停泊時(shí)為船內(nèi)供電。在船停泊期間完全停止柴油發(fā)電機(jī)工作，實(shí)現(xiàn)“零排放”，以減輕港口的環(huán)境負(fù)荷。太陽能電池安裝在甲板上，而鋰離子電池設(shè)置在船底。通過將重量較大的鋰離子電池設(shè)置在船底，可保持船體平穩(wěn)，起到固定平衡的作用，采用這種設(shè)計(jì)還不會影響裝載汽車的數(shù)量。EMERALDACE全長199m，寬32.26m，吃水（從水面到船底最底部的距離）深度為9.725m?？裳b載6400輛小型車?；旌瞎╇娤到y(tǒng)的開發(fā)已被選為日本國土交通省“船舶二氧化碳減排技術(shù)開發(fā)支援事業(yè)”補(bǔ)貼對象。三菱重工正在進(jìn)行船舶和海洋業(yè)務(wù)的重組，EMERALDACE是神戶造船廠建造的最后一艘商船。（三菱重工的全球首艘采用混合供電系統(tǒng)的船舶下水機(jī)械式梳式滑道船舶下水控制系統(tǒng)工程試驗(yàn)機(jī)械化梳式船臺滑道總長190米，寬142米，融合了國內(nèi)最為先進(jìn)的技術(shù)工藝。其自動(dòng)控制系統(tǒng)，采用了格雷母線進(jìn)行絕對位置檢測、變頻調(diào)速、自動(dòng)糾偏等同步控制。斜架車運(yùn)行時(shí)達(dá)到平穩(wěn)、可靠、安全，能夠滿足長150米、載重15000噸級的船舶下水，大大提高了船舶的下水效率和安全性。格雷母線之船舶下水船舶下水定位控制系統(tǒng)一、系統(tǒng)概述此控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于船舶橫向式下水作業(yè)方式中，應(yīng)用格雷母線定位技術(shù)，通過控制電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)拖動(dòng)若干臺有軌小車（斜船架）同步放纜或收纜完成下水作業(yè)。系統(tǒng)中應(yīng)用先進(jìn)的格雷母線定位技術(shù)對各軌道斜船架的位置進(jìn)行檢測，整個(gè)下水過程采用全自動(dòng)的控制方式、系統(tǒng)可自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整各軌道的收（放）纜速度，從而保證船體在整個(gè)橫向下水過程中保持平衡穩(wěn)定，通過上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示船體狀態(tài)。我國傳統(tǒng)的船舶上排方式多采用縱拉式、橫拉式、塢墩式及提升式等，技術(shù)落后，船泊定位憑經(jīng)驗(yàn)操作，準(zhǔn)備工作時(shí)間長，造成人力、物力、財(cái)力的極大浪費(fèi)。這種傳統(tǒng)的方式由于船舶下水定位不精確，可能導(dǎo)致船舶在軌道車上受力不勻，船體局部應(yīng)力過大，致使船體變形，嚴(yán)重時(shí)會造成船舶在軌道車上傾覆。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖工控機(jī)PLC主站位置檢測部分現(xiàn)場總統(tǒng)工控機(jī)PLC主站位置檢測部分現(xiàn)場總統(tǒng)通過三條或多條鋪設(shè)于船艏、船舯及船艉相應(yīng)滑道中央的格雷母線定位裝置，實(shí)時(shí)采集輪船的平衡狀態(tài)，通過模糊控制算法不斷調(diào)整各軌道上拖車的速度，保證船舶能平穩(wěn)下水。在輪船下水位置通過變頻實(shí)時(shí)調(diào)試與減速傳動(dòng)箱的應(yīng)用，使輪船勻速平穩(wěn)的下水。格雷母線對輪船絕對位置的監(jiān)測，精準(zhǔn)的計(jì)算出輪船上排下水的最佳速度。輪船下水過程數(shù)字化，上位機(jī)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交流，狀態(tài)指示和參數(shù)設(shè)置，通過上位機(jī)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測，自動(dòng)操作。三、系統(tǒng)特點(diǎn)1、格雷母線定位技術(shù)代替應(yīng)用于位置的檢測，定位精度高，可在水下長期穩(wěn)定運(yùn)行，不受環(huán)境等因素影響；2、 控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線控制方式，采用進(jìn)口PLC,變頻器控制，應(yīng)用模糊控制理論，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；3、 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程集中監(jiān)測與控制，可動(dòng)態(tài)反映船體狀態(tài)、報(bào)警等信息；4、 進(jìn)行實(shí)時(shí)的高精度檢測；5、 即將船舶放置于斜船架上后，由電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)拖動(dòng)有軌小車（斜船架）同步下放或收纜完成下水和上坡作業(yè)。四、 格雷母線檢測原理格雷母線位置檢測系統(tǒng)主要由四部分組成：地址編碼發(fā)生器、地址解碼器、格雷母線、天線箱。如圖為檢測原理圖：地址編碼發(fā)生器不間斷發(fā)射交變正弦波到天線箱，這時(shí)天線箱就形成一個(gè)交變磁場源，格雷母線在天線箱的位置就會接受到感應(yīng)信號，信號經(jīng)由格雷母線線體傳送給地址解碼器，解碼器將會解析出當(dāng)前天線箱所在格雷母線上的位置，同時(shí)將這個(gè)位置信號傳送給PLC。下圖為實(shí)際應(yīng)用說明圖，圖中將格雷母線埋于斜船架軌道中部，將地址編碼發(fā)生器和天線箱裝于斜船架上，地址解碼器位于主控室。當(dāng)斜船架走行時(shí)，主控室就能實(shí)時(shí)得到斜船架所在的位置，這樣就可以依據(jù)整船首、中、尾的三個(gè)地址信號就能很好的判斷當(dāng)前船是否傾斜，從而可以控制各個(gè)斜船架下放的速度，從而達(dá)到船體平穩(wěn)下水。五、 格雷母線通信定位裝置特點(diǎn)安裝簡單方便：格雷母線外形為扁平狀的電纜，寬110毫米，厚15毫米，長度無限制。非接觸工作方式：安裝在移動(dòng)機(jī)車上的天線箱與格雷母線通過電磁感應(yīng)遠(yuǎn)離工作，無滑脫和磨損等故障；絕對位置檢測：能夠連續(xù)的、高精度的檢測絕對位置，位置檢測精度達(dá)5毫米，更新頻率20毫秒，可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)車自動(dòng)行走和全自動(dòng)操作；能耗低：功耗低，發(fā)射功率小，對外界無影響?？垢蓴_能力強(qiáng)：天線箱與格雷母線間距30--300毫米均可正常工作，不受環(huán)境噪音和接受信號電平波動(dòng)的影響，能夠在諸如鐵礦石場等惡劣環(huán)境條件中長期工作；適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境：防水、防油、防塵、耐酸堿，防護(hù)等級IP67，使用壽命長，免維護(hù)。船舶下水分重力式下水、漂浮式下水和機(jī)械化下水。重力式下水適合絕大多數(shù)船舶。漂浮式下水適合超大型船舶。機(jī)械化下水主要適合中小型船舶。重力式下水又分縱向涂油滑道下水、縱向鋼珠滑道下水和橫向涂油滑道下水三種，這也是主要的重力式下水方式。一、縱向涂油滑道下水是船臺和滑道一體的下水設(shè)施，其歷史悠久，經(jīng)久耐用。下水操作時(shí)先用一定厚度的油脂澆涂在滑道上以減少摩擦力，這種油脂以前多采用牛油，現(xiàn)在多使用不同比例的石蠟、硬脂酸和松香調(diào)制而成。然后將龍骨墩、邊墩和支撐全部拆除，使船舶重量移到滑道和滑板上，再松開止滑裝置，船舶便和支架、滑板等一起沿滑道滑入水中，同時(shí)依靠自身浮力漂浮在水面上，從而完成船舶下水。這種下水方式適用于不同下水重量和船型的船舶，具有設(shè)備簡單、建造費(fèi)用少和維護(hù)管理方便的優(yōu)點(diǎn)；但也存在較大的缺點(diǎn)：下水工藝復(fù)雜；澆注的油脂受環(huán)境溫度影響較大，會污染水域；船舶尾浮時(shí)會產(chǎn)生很大的首端壓力，一些裝有球鼻艏和艏聲吶罩的船舶為此不得不加強(qiáng)球首或暫不裝待下水后再入塢安裝；船舶在水中的沖程較大，一般要求水域?qū)挾扔写滤翱傞L的數(shù)倍長度，必要時(shí)還要在待下水船舶上設(shè)置錨裝置或轉(zhuǎn)向裝置，利用拖錨或全浮后轉(zhuǎn)向的方式來控制下水沖程。二、 縱向鋼珠滑道下水這種方式是用一定直徑的鋼珠代替油脂充當(dāng)減摩裝置，使原來的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，降低滑板和滑道之間的摩擦阻力，鋼珠可以重復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)性較好。鋼珠滑道下水裝置主要由高強(qiáng)度鋼珠、保距器和軌板組成。保距器每平方米裝有12個(gè)鋼珠。木質(zhì)的滑板和滑道上各有一層鋼制軌板以防被鋼珠壓壞，在滑道末端設(shè)有鋼珠網(wǎng)袋以承接落下的鋼珠和保距器。這種下水方式使用啟動(dòng)快，滑道坡度小，滑板和滑道的寬度也較小，鋼珠可以回收復(fù)用，其下水裝置安裝費(fèi)用和使用費(fèi)用都比油脂滑道低。而且不受氣候影響，下水計(jì)算比較準(zhǔn)確。但初始投資大、滑板比較笨重、振動(dòng)大。三、 橫向涂油滑道下水這種方式是指船舶下水是按船寬方向滑移的，不是船尾首先進(jìn)入水中而是船舶的一舷首先入水。這種方式分為兩種，一種是滑道伸入水中，先將船舶牽引到楔形滑板上，再沿滑道滑移到水中；另一種是滑道末端在垂直岸壁中斷，下水時(shí)船舶連同下水架、滑板一起墮入水中，再依靠船舶自身浮力和穩(wěn)性趨于平衡全浮。船舶跌落高度為13米。這種方式由于同時(shí)使用的滑道多，易造成下水滑移速度不一樣，造成下水事故，而且跌落式下水船舶橫搖劇烈，船舶受力大，對船舶橫向強(qiáng)度和穩(wěn)性要求較高。漂浮式下水漂浮式下水是一種將水用水泵或自流方式注入建造船舶的大坑里依靠船舶自身的浮力將船浮起的下水方式。最常見的是造船塢下水。漂浮式下水使用的船塢分兩種，即造船塢和修船塢，區(qū)別在于造船塢比較寬淺而修船塢比較深。造船塢是用來建造船舶和船舶下水的水工建筑物，有單門的，雙門的和母子塢等多種形式，基本結(jié)構(gòu)是由塢底板、塢墻、塢門和泵房等組成。塢門本身具有壓載水艙和進(jìn)排水系統(tǒng)，安裝到位后將水壓入塢門水艙內(nèi)，塢門會下沉就位，就在塢外海水的壓力下緊緊壓在塢門口，再將塢內(nèi)的水抽干就可以在塢內(nèi)造船了。船舶建造完成后，通過進(jìn)排水系統(tǒng)將塢外水域的水引入塢內(nèi)，船舶依靠浮力起浮，待塢內(nèi)水面和塢外一致時(shí)就可以排出塢門內(nèi)的壓載水起浮塢門并脫開塢門，然后將船舶用拖船拖出船塢，塢門復(fù)位進(jìn)入下一輪造船。造船塢下水是一種簡便易行的下水方式，其安全性、工藝簡單性比較好。可以有效地克服傾斜船臺頭部標(biāo)高太大的缺點(diǎn)，減低吊機(jī)起吊高度，還可以避免重力式下水所要求的水域?qū)挾龋梢砸霗C(jī)械化施工手段。因此，盡管造船塢造船方式初始投資較大，但是仍是建造VLCC的唯一手段。機(jī)械化下水1、 縱向船排滑道機(jī)械化下水船舶在帶有滾輪的整體船排或分節(jié)船排上建造，下水時(shí)用絞車牽引船排沿著傾斜船臺上的軌道將船舶送入水中，使船舶全浮的一種下水方式。分節(jié)式船排每節(jié)長度是34米，寬度是骨干產(chǎn)品船寬的80%，高度在0.4米到0.8米間。由于位于船艏的那節(jié)船排要承受較大的首端壓力，因此要特別加強(qiáng)其結(jié)構(gòu)，因此分為首節(jié)船排和普通船排兩種。由于船排頂面與滑道平行，而且高度只有0.40.8米，所以其滑道水下部分較短，滑道末端水深較小，采用撓性連接的分節(jié)船排時(shí)由于船排可以在船舶起浮后在滑道末端靠攏，則可以進(jìn)一步降低滑道水下部分長度和降低末端水深。這種滑道技術(shù)要求較低，水工施工較簡單，投資也較小，而且下水操作平穩(wěn)安全，主要適用于小型船廠。但由于船排高度小，船底作業(yè)很不方便，一次僅適用小型船舶的下水作業(yè)。為提高船排滑道的利用率，可以設(shè)置橫移坑和多船位水平船臺和縱向傾斜滑道組合，可以大大提高縱向船臺的利用率。2、 兩支點(diǎn)縱向滑道機(jī)械化下水這種下水使用兩輛分開的下水車支撐下水船舶，它可以直接講船舶從水平船臺拖曳到傾斜滑道上從而使船舶下水。這種滑道是用一段圓弧將水平船臺和傾斜滑道連接起來，以便移船時(shí)可以平滑過渡。具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、操作容易的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是由于只有兩輛下水車支撐船舶首尾，對船舶縱向強(qiáng)度要求很高，在尾浮時(shí)會產(chǎn)生很大的首端壓力，因此只適用縱向強(qiáng)度很大的船舶。3、 楔形下水車縱向機(jī)械化下水這種滑道上的下水車架面是水平的或稍有坡度，船舶下水時(shí)是平浮起來的，不會產(chǎn)生首端壓力，下水工藝簡單可靠，適用于較大的船舶下水。把它用橫移坑和多船位水平船臺連接起來可以提高滑道使用效率，是一種比較理想的縱向機(jī)械化下水設(shè)施。缺點(diǎn)是下水車尾端過高，要求滑道末端水深較大，因而導(dǎo)致水工施工量大，投資大，且滑道末端易被淤泥覆蓋，選用時(shí)要充分考慮水文條件。4、 變坡度橫移區(qū)縱向滑道機(jī)械化下水這種下水方式的橫移區(qū)由水平段和變坡段兩部分組成。側(cè)翼布置有多船位水平船臺的橫移區(qū)，因移船的需要使橫移車軌道呈水平狀態(tài)，故稱水平段；變坡度的橫移區(qū)其軌道只有一組仍為水平，其它各組均帶有坡度，這些軌道的坡度能使橫移車在橫移過程中逐步改變其縱向坡度，最后獲得與縱向滑道相同的坡度，故稱為變坡段。同時(shí)，為使橫移車在變坡段仍保持橫向水平，帶坡度軌道均采用高低兩層軌道的方式。由于橫移區(qū)具有變坡功能，所以采用縱向傾斜滑道下水。同時(shí)，可以在下水滑道縱向軸線處建造一座縱向傾斜船臺。通過橫移車在水平段實(shí)現(xiàn)與水平船臺的銜接；在變坡段末端實(shí)現(xiàn)與縱向傾斜船臺、下水滑道的銜接，使一種下水設(shè)施可以供兩種船臺使用。而且這種滑道是用船臺小車兼做下水滑車的，故滑道末端水深較小，滑道建設(shè)投資小。但是，這種下水方式和所有采用縱向下水工藝滑道一樣存在船舶尾浮時(shí)較大的首端壓力。一般這種方式多用于國內(nèi)碼頭岸線緊張而腹地廣大的漁船修造廠和中小型船廠，修造船可以在內(nèi)場水平船臺進(jìn)行，只設(shè)一條下水滑道，減少滑道水下部分的養(yǎng)護(hù)工作量。這種下水方式在使用時(shí)可以人工控制載有待下水船舶的船臺小車的速度，必要時(shí)可以停止下水。也可以用于船舶的上排修理。5、 高低軌橫向滑道機(jī)械化下水這種滑道由滑道斜坡部分和橫移區(qū)兩部分組成。下水車在滑道斜坡部分移動(dòng)時(shí)，鄰水端和靠岸端得走輪各自行走在高低不同得兩層軌道上，以保持下水車架面處于水平狀態(tài)。為此斜坡部分得高軌和橫移區(qū)得相應(yīng)軌道應(yīng)該用相同半徑的圓弧平滑連接起來。高軌I和低軌II得高度差應(yīng)保證鄰水端和靠岸端得走輪軸處于同一水平面。過渡曲線上任何兩點(diǎn)之間得水平距離應(yīng)恒等于走輪軸距，才能使下水車在下滑得任何位置都能保證水平。這種方式具有布置簡單、架面較低、斜坡部分受力時(shí)不致出現(xiàn)深陷得凹槽等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以在橫移區(qū)側(cè)翼布置多船位水平船臺，機(jī)械化程度較高和操作簡單可靠，對水域的寬度和深度得要求都比縱向下水小的多，下水最大重量5000噸。但這種方式水工建筑復(fù)雜，鋪軌精度高，造價(jià)高。6、 梳式滑道機(jī)械化下水由斜坡滑道和水平橫移區(qū)組成，而且和橫移區(qū)側(cè)翼的多船位水平船臺連接，船臺小車和下水車式分別單獨(dú)使用。在斜坡滑道部分鋪設(shè)若干組軌道，每組軌道上有一輛單層楔形下水車，每輛下水車有單獨(dú)的電動(dòng)絞車控制。斜坡滑道部分和橫移區(qū)的軌道交錯(cuò)排列，位于軌道錯(cuò)開地區(qū)處于同一水平處的連線稱為O軸線，水平軌道和斜坡滑道互相伸過O軸線一定長度，形成高低交錯(cuò)的梳齒，所以稱為梳式滑道，其作用是將水平船臺上的待下水船舶轉(zhuǎn)載到楔形下水車上。具體操作時(shí)，將船舶置于船臺小車上，開動(dòng)船臺小車做縱向運(yùn)動(dòng)，待船舶移到橫移區(qū)的縱向軌道和橫向軌道交錯(cuò)處時(shí)啟動(dòng)小車下部的液壓提升裝置提升船臺小車的走輪，將車架旋轉(zhuǎn)90度后落下走輪到橫移軌道上，開動(dòng)船臺小車將船舶運(yùn)動(dòng)到O軸線處，再次啟動(dòng)船臺小車上的提升裝置將船舶略為升高，此時(shí)用電動(dòng)小車將楔形下水車托住船舶，降下船臺小車的提升裝置并移開船臺小車，船舶即座落在下水車上，最后開動(dòng)下水車上的電動(dòng)絞車將船舶送入水中完成下水作業(yè)。船臺小車和下水車各自有單獨(dú)的電動(dòng)絞車，免去穿換鋼絲的麻煩，提高了作業(yè)的安全性和作業(yè)效率；下水車的輪壓較低，對斜坡滑道的施工精度要求較低；各個(gè)區(qū)域的建設(shè)獨(dú)立性較強(qiáng)，可以分期施工，。但由于自備牽引設(shè)備，船臺小車結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修繁瑣；船臺小車走輪轉(zhuǎn)向和O軸線處換車作業(yè)麻煩，使用船廠不多。7、 升船機(jī)下水升船