喜讯丨海大学子在第九届全国海洋航行器设计与制作大赛暨2020海洋装备创新赛上斩获佳绩

大连海事大学

2020.08.2611:27

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原标题：喜讯丨海大学子在第九届全国海洋航行器设计与制作大赛暨2020海洋装备创新赛上斩获佳绩

来源:大连海事大学

8月23日下午，由中国船舶集团有限公司、中国海洋学会、中国造船工程学会等联合主办，大连理工大学、大连市科技局承办的第九届全国海洋航行器设计与制作大赛暨2020海洋装备创新赛落下帷幕。受新冠肺炎疫情影响，竞赛采用线上形式举行，来自全国60所高校、532支代表队的3000多名选手参赛，相聚云端对决。在与国内外知名院校的角逐中，我校选送的5项作品取得佳绩，其中获特等奖1项，一等奖1项，二等奖3项。

本次大赛以“崇尚科学、实践求知、锐意创新、面向海洋、服务国防”为宗旨，紧密契合国家海洋强国发展战略，加快推进新时代海洋强国建设，助力船舶工业高质量发展，同时引导高校创新氛围，为建设创新型国家发掘和培育海洋人才。

随着参赛高校及参赛队伍数量逐年增多，且参赛作品的水平不断提升，第九届全国海洋航行器设计与制作大赛已经代表了国内船舶与海洋工程领域内大学生创新竞赛的最高水平。本届大赛分为校赛、初赛和决赛三个阶段。相较以往，本届比赛项目保留易于实现网络评审的“新概念创意设计类”和“设计与制作类”比赛项目，增加“技术难题求解类”“前沿科技与产业发展挑战类”比赛项目。在线上赛场，专家评委针对选手提交在网络平台上的作品进行提问，选手答辩后，评委们综合考量，严格进行打分。其中技术难题求解组主要回应和解决企业实际难题，来自于企业的评审专家和来自于高校研究所的参赛队伍，直接在线上面对面交流、进行答辩，如果选手的方案被采纳，后续就会进行签约，让项目走向实施阶段。大赛为海洋装备领域科技创新、人才培养、产学研用一体化发展起到了强力的助推作用。

作品一

一种波浪能采集利用的

长续航自供能海洋浮标

参赛成员：

董家乐，赵天聪，赵聪，王岩，王建业

指导老师：

徐敏义，宋立国

获得奖项：

设计与制作水面组（B1类）特等奖

作品简介：

海洋监测对预警海洋灾害、维护海洋权益等方面起着十分重要的作用。受制于现有的能源供给方式，浮标等海洋观测节点无法满足长时间、无缝隙的监测要求。本作品基于摩擦纳米发电机原理，设计并制作了一种可高效采集低频波浪能量的发电单元。为了进一步提升发电性能，我们将多个发电单元进行组合，并将其与浮标集成，构成了一个不需外接电源的自供能浮标。经发电性能实验测试，自供能浮标随波浪运动发电性能优异，可驱动浮标内部搭载的相关海洋监测传感器。这种自供能浮标可将所处工作环境中的波浪能即取即用，作为分布式海洋监测节点全天候长续航地在目标海域工作，为未来构建自供能海洋传感网络提供了一种新颖的解决方案。

一种波浪能采集利用的

长续航自供能海洋浮标

作品二

船体检测水下机器人

参赛成员：

刘翔宇，孟昭辰，仇伟晗，郑嘉熙，李文祥

指导老师：

徐敏义

获得奖项：

设计与制作水面组（B2类指定功能）一等奖

作品简介：

随着国家“海洋强国”战略的提出，船舶作为海洋运输的主要方式发挥着巨大的作用，船舶运输过程中一个重大的问题就是船体检测。传统船体检测方法为潜水人员进行水下人工检测。由于水下作业的未知性以及独特的技术性，传统检测方法存在高成本、低效率、高风险的缺陷。

本作品针对上述行业痛点设计了一种船体检测水下机器人。作品基于开源Ardusub项目，配合多摄像头、深度传感器等设备，内部采用树莓派加Pixhawk飞控技术，搭配电力载波等模块，融合图像处理技术构建一套专用于船体水下部分检测和水位线监测的神经网络，结合船体图像数据库进行深度学习，实时提供船体检测诊断报告，大大提升船体水下检测效率。

目前船体检测水下机器人在大连中远海运川崎船舶工程有限公司投入使用，实船检测效果良好，具有广阔的应用前景。

船体检测水下机器人

作品三

高效催化氧化去除船用柴油机黑碳的

新型催化剂研究

参赛成员：

高宇，刘刚，翟广鹏，兰田，高青楼

指导老师：

韩志涛，邓洋波，潘新祥

获得奖项：

技术难题求解（Q类）二等奖

作品简介：

针对日益严重的船舶黑碳污染问题，本项目拟研发一种三维有序大孔结构（Three-Dimensional Ordered Macroporous, 3DOM）的船用黑碳捕集去除催化剂。

3DOM结构材料由蜂窝状排列的孔洞组成，孔洞平均直径大于50纳米，并在三维方向上呈现周期性的均匀排布。此种结构的催化剂具有极高的比表面积和孔隙率，其表面活性组分的分散性和利用效率远高于传统纳米粉体催化剂，具有极佳的捕获和催化燃烧纳米级碳烟颗粒的能力。本作品结合船舶特点，提出了将3DOM催化剂用于去除船舶柴油机排放黑碳的新方法。

采用胶体晶体模板法制备了3DOM过渡金属氧化物催化剂，采用微量贵金属、稀土金属对催化剂掺杂改性，得到催化活性和抗硫性能优异的新型催化剂，并将其与课题组自行开发设计的快速再生硫捕集黑碳催化转化处理装置相结合开展实验研究，为开发实用化的船舶黑碳高效捕集与处理系统奠定坚实基础。

典型的三维有序大孔（3DOM）材料的

制备过程与形态结构示意图

3DOM结构催化剂SEM图：

(a)催化再生前与(b)催化再生后

作品四

仿蝠鲼式水下滑翔机

参赛成员：

李涵，段煜，李昊锟，张文刚

指导老师：

甄春博

获得奖项：

新概念创意设计（A类）二等奖

作品简介：

水下滑翔机是一种新型的水下机器人，利用其净浮力和重心位置调整获得动力，耗能低、续航力强，可以长时间执行海洋环境监测任务。本项目的仿蝠鲼式水下滑翔机以蝠鲼为对象进行仿生设计：翼展大、升阻比高，截面部位采用NACA00系列对称翼型，能进一步提高滑翔机的水动力性能；滑翔机翼采用后缘襟翼结构，根据水流作用或工作需要进行一定的角度调整，在一定程度上克服了传统滑翔机机动性差的问题。经过不断优化、型号更替，研发出一种具有能耗低、续航力久、回转半径小、能长时间进行海洋观测、并在小水体内能够灵活运动的仿生型水下滑翔机。

仿蝠鲼式水下滑翔机

作品五

水下梯形阻流体卡门涡街振动发电装置

参赛成员：

金帅、柴冰、王传晟、张希栋、周成奥

指导老师：

李诤

获得奖项：

新概念创意设计（A类）二等奖

作品简介：

本装置现有磁悬浮和滑动轴承方案，实物制作方案使用后者。其创新点在于借助卡门涡街的普遍性和破坏性，利用低流速、远海或复杂水域的水能，实现全天候能源补充。围绕数值模拟、实验和“极简”理念，改进阻流体外形，简化结构。利用3D打印技术制作模型，进行河流实验。其在能量转换和利用方面有较好的应用价值和经济效益，适用于海洋钻井平台、近海旅游开发等能够方便利用海洋资源，并有一定供电需求的场合。

水下梯形阻流体卡门涡街振动发电装置