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南极科考用上“巨型充电宝” 24小时不间断供电

南极科考用上“巨型充电宝”

方仕雄先容集装箱内部空间。 刘莉 摄

东大年夜张广军校长(左一)和三位科考队员合影。 刘莉 摄

身着“企鹅服”的吴昌德

东南大年夜学隶属中大年夜病院重症医学科吴昌德和东南大年夜学自动化学院方仕雄、能源与情况学院刘西陲等第36次南极科考队泰山站队员,即将踏上前往南极的征途,开展为期半年的科考义务。10月15日,东南大年夜学举行欢送第36次南极科考队员暨南极泰山站能源模块(“东大年夜极能”)启运典礼。据悉,“东大年夜极能”是我国首个投入运行的国产极地无人值守能源系统,它是可以全天候24小时不间断供电的“极地移动电源”。  通讯员 唐瑭 刘敏 程守勤 训练生 嵇洁  扬子晚报/紫牛新闻记者 王赟 杨彦

“双龙探极” 开启科考新期间

新闻背景

15日下昼,中国第36次南极科学考察队暨“雪龙2”号从深圳启航,前往南极履行科考义务。“雪龙”号将于10月22日从上海启程。本次考察实施两船四站考察义务,我国首艘自立建造的极地科学考察破冰船——“雪龙2”号将与“雪龙”号一路“双龙探极”,开启中国极地考察新格局。

“东大年夜极能”长啥样?

记者看到,无人值守能源系统由两个集装箱大年夜小的“铁盒”组成,一个是节制舱,一个是发电舱,包孕可以存储5吨航空燃油的油箱,5台模块化的发电机组,蓄电池以及节制柜等。

“节制舱内供给了一个温控的情况,舱内能包管零上0到30摄氏度的事情情况,”方仕雄指着一个集装箱先容,泰山站的温度对照低,气压也对照低,他们设备要包管靠得住的运行,必须要有一个正常的温度范围。另一个集装箱里是一个发电系统,里面有5台发电机组,和一个可以存储5吨航空燃油的油箱,包管一年的无人运行,自动的供油。

集装箱内还包括节制系统,包管发电机组的自动运行;别的还有一个远程通讯系统,认真把现场运行的一些状态数据,经由过程卫星通讯发还到海内的运控中间。

“微型电厂”24小时不间断供电

海拔2600多米的泰山站,是中国位于南极大年夜陆腹地的科考站。由于情况恶劣,只能由设备代替身常年事情,而科考队员需按期前往掩护、采集数据。方仕雄奉告记者,南极是高空物理、天文的最佳科研场所,但无人情形下,没有供电设备是硬伤。之前类似的能源模块都是国外产的,数据都保存在国外,这对付中国科考是一个极大年夜制约。东南大年夜学的钻研者们赓续探索,研制出我国首个极地无人值守电源。有了这项技巧后,科考数据终于不用再受制于人了。

这套“巨型充电宝”能耐受南极冬季零下八九十摄氏度的寒冷,持续24小时不间断地为极地科考设备供电1年,并经由过程卫星远程监控泰山站的运行环境。这也是我国首个投入运行的国产极地无人值守能源系统。曾跟随南极科考团前往南极、并亲身安装“天文科考支撑平台”的东南大年夜学自动化学院院长魏海坤说,“这套设备相称于为中国南极科考奇迹插上能源的同党,后面所有无人值守的科考都有了能源保障。”

室外零下60℃,舱内可节制在30℃

泰山站的冬季匀称温度在零下60摄氏度阁下。发电节制系统最好的核心器件,也只能耐受零下40多摄氏度的低温。“我们给包括蓄电池在内的怕冷的发电机组设备,安装了加热器。”魏海坤说,舱体的聚氨酯发泡材料,在不合位置的厚度也不合,切近冰雪的舱底厚一些,而舱顶薄一些。燃油在零下40多摄氏度时会结冰,他们经由过程奇妙的设计,用发电机组发的热为燃油“保暖”。

发电设备事情时,假如没有相宜的节制规划,发电舱内的温度会迅速前进,局部达到70℃以上,这意味着与室外最高形成约150℃的温差。魏海坤先容,他们采纳两种技巧调节发电舱和节制舱的温度。首先,他们用数据建模设计舱体结构,设置换气口、排烟口、进风口、排风扇,让设备正常“呼吸”;同时,他们在舱内安装了10个传感器,实时监测不合区域的温度,以远程调控。

斟酌散热时,科研职员采取了两种规划,确保无人值守时如有设备“罢工”,其他设备能代替发挥感化,例如舱内温度高时,系统会远程开通排风扇,或者打开换热气口,把热气披发出去。“现在舱内温度能节制在30摄氏度。”

若何分工?

这次赴南极科考的是东南大年夜学自动化学院师长教师方仕雄、能源与情况学院师长教师刘西陲、中大年夜病院重症医学科医生吴昌德,他们将在南极事情近6个月光阴。

他们三位都是第一次赴南极。方仕雄和刘西陲的主要义务是完成“东大年夜极能”在南极泰山站的安装、调试,保障“东大年夜极能”在无人值守的环境下,为南极科考设备供电办事一年,并顺利保障数据传输。吴昌德将为要地本地队员供给医疗保障,还将承担科研项目。

他是医生也是护士

做科研也做“家务事”

“我要报名去南极”,去年12月份,在科室例会上得知,中国极地钻研中间要面向社会,公开挑选中国第36次南极考察后勤保障岗位队员的消息后,吴昌德就激动不已。“虽然当时我的孩子才8个月大年夜,然则家人都很支持我,于是绝不踌躇地报名了。”吴昌德说。在南极,最常碰到的便是各类外伤,而且没有外界声援,医务职员必须具备全科型诊断能力。吴昌德具有的外科背景及富厚的重症病人救治履历,还有凸起的应急救援能力,医疗救治全能王的上风,让他顺利入选,进入练习环节。

这次吴昌德作为南极要地本地独逐一位医疗保障职员出征南极,不仅承担着守护科考队员生命康健的职责,还要自力处置惩罚多少繁杂医疗问题,医生是他,护士也只能是他。他照样康健宣讲大年夜使,在去往泰山站的漫长旅途中,吴昌德还要在“南极大年夜学”教授心肺苏醒等急救知识。

不仅如斯,吴昌德的南极之行,还带着科研义务。与中国医学科学院根基医学钻研所基地医学联合实验室徐成丽教授相助,进行《动态监测冰盖高原情况对泰山站队员心理生理的影响》的医学钻研。“家人”的科考义务,如东南大年夜学关于“泰山站远程遥控能源供应模块”等项目,他也会介入。开车、维修、做饭这些“家务事”,吴昌德也会分担。

筹备事情

穿上企鹅服、冰爪鞋

既要学走路还要学挖洞

出征前,吴昌德经历了高寒、高原以及生理等方面的练习,完全模拟在南极大年夜陆上可能会碰到的各类问题。今年2月份,吴昌德在零下十几摄氏度的哈尔滨吸收冬训。吴昌德奉告记者,冬训时穿戴的服装叫“企鹅服”。这是一套连体服装,从脚包裹到头顶,穿起来分外像企鹅。“比我们日常平凡穿戴得要厚一倍阁下,穿上之后行动也会艰苦许多。”

户外鞋上还有个紧张的设置设备摆设,便是冰爪,装上后鞋子周围有一圈铁质的尖尖,“我们在哈尔滨试的时刻,在雪地上站得稳稳的。”

“身穿厚达5厘米的防寒衣,脚上还踩着两三斤重的户外鞋,行走在冰雪上,每走一步都很艰苦。假如走在冰上,还要穿带冰爪的鞋,更是艰巨。”吴昌德奉告记者。穿上这样的设置设备摆设,还要进行结组远行、雪地露营、垂直攀登、滑落竣事等练习。还模拟了南极紧急亡命园地,要学会挖冰壕、挖雪洞。

科考不是“南极游”

必须得过两大年夜“关卡”

一是身段关。吴昌德奉告记者,现在也有一些南极旅游的项目,对参加者基础的身段本质是有必然要求的,但不像对科考队员要求得那么高。这些项目基础上不会到南极的要地本地,多是在科考站和周边的小岛,介入者最紧张的是留意保暖。而此次科考深入南极要地本地,南极要地本地匀称海拔在2600米阁下。跨越2500米,理论上就有高原反映的可能,以是此次,队员们也在西藏进行了有针对性的练习。南极要地本地低氧、高寒、干燥、风很大年夜,对人身段本质的要求很高,在低氧情况下一动就喘不上气,或是有慢性、急性疾病,是通不过身段这关的。

二是生理关。与短期旅游不一样的是,科考队员在南极要地本地要呆上很长光阴,在人迹罕至的地方经久与外界阻遏,对队员们生理也是个磨练。“所曩昔期专门有一个生理学的团队,对我们的生理评估就进行了好几天,各类大年夜大年夜小小的量表做了很多。”吴昌德说,总体来说,豁达乐不雅、具有团体精神异常紧张。

扬子晚报

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原标题:南极科考用上“巨型充电宝” 24小时不间断供电

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