摘要：针对海水中影响核电冷源正常运行的典型致灾生物,开展区域性海洋立体观测系统一体化组网架构设计,构建区域性海洋生物及生态环境监测网络,形成"海底-剖面-表层"三维立体实时在线监控系统。依托浮标、观测塔、海底观测网等观测平台,采用视频成像、声呐成像、水文水质及气象参数监测等手段,进行自海床至中层海水达海平面的自下而上,自点至面的全方位观测;并将观测数据通过有线/无线方式,传输至大数据平台,进行实时的数据显示和视频监控,以实现海洋生物可视化观测和水质水文数据的有效显示;利用大数据分析方法,研究中小尺度海洋生物及生态环境变化趋势分析及预警方法和手段,以有效实现海洋生物灾害的综合监测与预警。

摘要：制备了一种外径远小于常规G.652光纤的大模场抗弯曲单模光纤。通过设计凹陷包层的预制棒结构,提高光缆光纤的抗弯曲性能,同时保持与G.652光纤相似的模场直径。测试结果显示光纤涂层外径为180μm、模场直径为9.1μm,且在7.5 mm半径单圈弯曲下,其宏弯损耗低于0.4 dB@1 550 nm,长期环境性能附加衰减不大于0.03 dB/km。利用这种新型光纤制备的光缆可节约44%的空间,能有效地铺设于拥挤和狭窄的通道中。

摘要：为实现海洋观测数据的及时推送,设计了一种数据推送系统,目的是将各个观测船、浮标和水下观测网等采集到的海洋观测数据推送到手机客户端,并实现异常数据的报警。提出了一种基于MQTT协议的数据推送方案,在加密与验证方面对MQTT协议进行改进。此外,设计了安全认证机制与消息管理模块,保证了消息在传输中不被篡改或者丢失。测试结果证明,该方案安全性较高,服务权限设计合理,费用方面也具有较大的优势。

摘要：本工作基于500 kV海底电缆铠装及周围护层存在损坏的情况,设计了水下原位修复方案代替传统打捞修复方案,保护未受损绝缘;设计了从半导电护套到铠装层的各护层修复方法,并使用钛合金夹具及弯曲限制器对修复部位进行保护;随后通过力学计算及试验,校核了机械连接和弯曲限制器的可靠性,结果符合要求;最后校核弯曲限制器部位的载流量,弯曲限制器部位海底电缆埋深应小于1500 mm。

摘要：高压大功率光电混装水密连接器是水下传输系统、海底观测系统、海底探测系统的重要组成部分,是海底复合缆与设备连接的纽带。为了实现相关技术的自主可控,展开了高压大功率光电混装水密连接器的设计。通过对连接器的耐高压结构、光单元精密对接结构、耐水压密封结构等设计,确保连接器具有优异的电能、电信号、光信号传输功能,实现工作水深3000 m、插入损耗≤0.8 dB、工作电压AC 8 kV、工作电流40 A/芯、接触电阻5000 MΩ、插拔次数≥500次、工作温度-5~60℃。该连接器的成功研制推动了水密连接器技术的国产化,成为保证海底各种系统正常运行的关键。

摘要：水下插拔电连接器可实现水下插拔和分离,是高技术船舶与海洋装备的关键部件。通过对连接器的整体结构、电通道活塞密封结构、压力补偿结构、接触件密封结构的设计,以及电场强度、热场、密封性能的仿真,成功研制了4500 m水深用水下插拔电连接器。经实验室测试验证,该连接器介质耐压、工作电流、水下插拔次数以及水下在线插拔过程中绝缘电阻等指标均满足技术要求,特别是可在56 MPa水压下完成了1000次水下插拔测试,并且试验过程中绝缘电阻大于100 GΩ。该连接器的面世拓展了我国水下插拔电连接器的应用领域。

摘要：在海洋科学研究和海洋观测领域中,水下系统的供电方式大多是岸基负高压传输到海底接驳设备。海底接驳设备中的功率变换器将岸基电源的数千伏至十几千伏的直流高压转换成低压375 V供海底设备供电。针对变换器高电压输入、宽电压范围输入及输入输出电压变比大的技术难点,提出了模块化多电平的LLC谐振变换器拓扑结构,文中对变换器进行了模型搭建和电路仿真,并完成了一台40 kW工程样机的设计,最后根据仿真和实验结果验证了模块化多电平谐振变换器工作原理的正确性及可行性。

摘要：罐式集装箱大部分用于承运液态介质,运输过程中受外在因素影响时,罐内液态货物由于惯性的作用会产生剧烈晃动,防波板结构能减缓液体介质运输过程中液涌对罐体的破坏性冲撞,确保罐箱的纵向稳定性,因此,防波板作为重要的安全部件,其结构设计显得尤为重要。据此,分析了相关行业法规对罐箱防波板的要求,介绍了防波板的分类,并结合工程实际探讨了常用碟形防波板的结构设计。

摘要：针对水环境污染,水质日益恶化的问题,以环保企业水下观测网为基础架构,基于云平台构建一个水质监测系统.通过Kettle实现数据的云同步和管理;基于B/S架构,研究设计管理运行窗口,综合云端数据的可视化;设计了一种基于正则表达式的访问控制方法实现权限管理;采用间隔采样和服务器端分页等方法,解决大数据量卡顿问题.实际开发部署应用结果表明,该平台运行效果良好,解决了传统监测方式实时性、可靠性低的问题,能够进行长期连续、实时、原位监测,并将原始数据和解算后的参数信息发送至各种信息终端,为水源监测在内的环保领域的科技发展提供应用案例.

摘要：坐底式海底潜标系统可用于采集海底边界层物理化学等参数,是海洋天然气水合物勘查开发过程中必不可少的关键技术手段。海底潜标的回收上浮过程易受波浪和海流等环境因素的影响,不同环境对上浮过程速度及偏移量的影响不尽相同。为了保障海底潜标精准回收和数据安全,研究坐底式海底潜标系统上浮过程受力分析及动态响应尤为重要。本文基于OrcaFlex软件对坐底式海底潜标释放上浮过程进行了模拟仿真,针对坐底式海底潜标和主体结构释放回收过程分别建立了有限元分析模型。通过设计系统及环境参数完成了坐底式海底潜标释放回收过程中受力分析及动态响应计算,为坐底式海底潜标系统的设计研发和回收作业提供指导。模拟结果表明,海底潜标在2000 m水深处被释放后约18 min上浮至海面。受洋流影响,上浮速度约2 m/s,上浮过程水平偏移量约70 m。海试验证表明,实际情况与模拟结果一致,该潜标的回收上浮过程满足可控范围内安全条件。坐底式海底潜标在释放后被顺利打捞,验证了该系统方案设计的可行性,为海洋数据安全回收及工程应用提供了基本保障。