海底观测网发展现状及趋势研究

文中详细研究了当前世界上最典型的海底观测网的建设发展规模、形式、设备类型以及我国海底观测网的发展现状,并对国内外海底观测网的发展趋势进行总结。对日本、加拿大、美国及欧洲的海底观测网进行了设备级研究,对我国台湾地区、东海、南海的海底观测网现状进行了研究,并讨论了国外先进观测网对我国的海底观测网建设的借鉴意义。文中总结出海底观测网发展的整体趋势为:单节点网络加速验证新型设备及传感器的水下能力;区域尺度网络用于加速多学科发展并提升灾害预警能力;而浮标平台网络作为补充,铺设在远海区域以降低阶段建设成本。     

海王星海底长期观测系统的技术分析

美国和加拿大为建立全球最大海洋观测网而联合开展的海王星计划被誉为人类的水下“哈勃”。文中首先介绍了海王星计划的由来与背景,然后分析了其基础架构及实现的关键技术,并对我国海底观测技术的发展提出了建议。     

海底有缆在线观测系统研究与应用综述

获取高质量海洋观测数据是维护国家安全和权益、保障人类生存与可持续发展、应对全球气候变化、开发利用海洋资源、防灾减灾等的重要基础。随着海底观测技术的发展，海底有缆观测已成为地球观测的第三个平台。通过借鉴国内外海底观测网的成熟技术，设计研发单节点海底有缆在线观测系统，主要包含海底观测、电力信息传输和陆上人机交互信息管理等三个子系统，具有高度可扩展性，可根据监测需求集成安装常用的各类海洋观测仪器和水下高清摄像头，从而实现海洋环境和水下生物资源的原位、长期、连续、稳定的在线观测。研发的海底有缆在线观测系统构造简单、扩展性强、经济成本低，已广泛应用于山东省海洋牧场观测网的海洋生态环境和渔业资源、辽东湾的冬季海冰、海洋牧场与海上风电的融合效应、河流入海口水质、海上溢油等不同领域的业务化监测中，为我国海洋生态环境保护与修复、海洋资源开发利用、海洋防灾减灾等提供了高质量的科学数据支撑。海底有缆在线观测系统是业务化海洋在线观测技术领域里的创新研究，具有重要科学意义和广泛应用前景。     

自主式无缆海底机器人的应用前景及各国研制的动态

本文介绍了自主式无缆海底机器人的应用前景，概述了中、日、美、法、俄等世界上主要国家研究自主式无缆海底机器人的进展情况，并对日本研制的“水下探索者”号作了较全面介绍。还就实用化问题提出了若干建议。     

加拿大VENUS海底观测网

加拿大在海底观测网研究方面居于世界领先地位,它的"海王星"海底观测网(NEPTUNE-Canada)被誉为人类的水下"哈勃",是全球首个深海海底大型联网观测站。维多利亚海底试验网(VENUS)与NEPTUNE都从属于加拿大海洋观测网络(ocean networks Canada,ONC),有着许多相同的概念和设计。VENUS支持研究近海观测,本文主要介绍VENUS的背景及科学研究目标,并在分析其基础设施及构建进展的基础上,提出对我国开展海底观测网建设的启示。     

海洋油气开发项目用海范围界定关键问题及对策研究

文章对海洋油气开发项目用海范围界定过程中出现的问题进行了梳理,发现海上石油平台用海范围界定时出现的主要问题有平台外缘线归整尺度不统一、改扩建部分申请用海的要求不明确、水下生产系统用海缺少界定依据等;海底电缆管道用海范围界定时出现的主要问题有宗海内部单元划分不利于管理、交越和重叠处用海处理方式不统一、管缆间距过大形成的封...     

埕岛海上石油平台周边海底管道与电缆的探测技术研究

海上石油平台周边海底管缆密集,管线状废弃物多,且有相互交叉现象,常有管道与电缆分辨不清或将管线状废弃物误判成海底管缆等情况发生。这严重影响了生产运行和作业平台就位的安全,给指挥作业平台插桩、就位、船舶抛锚带来了很多困难和安全隐患。在埕岛油田平台附近海底管道电缆探测技术研究中,利用目前世界上已有的、对海底管缆探测较为有效的各种仪器设备和方法手段,进行了试点研究,从中寻求适合埕岛油田海区海底管道、电缆位置和埋设状况探测的最佳方法和手段。通过试点研究,对探测海底管道和电缆的各种仪器的探测性能、探测方法、探测过程中应注意的事项以及存在的问题进行了较全面的介绍。     

美军海军监听系统向科学家开放

美国军方的全球深海监听系统是“冷战”期间建立起来的,它包括无数个水下传声器和敷设在各大洋的5.5万公里的海底电缆。水下听音器不仅能够记录水下发动机的噪声,而且可以记录水下地震、火山喷发及鲸发出的声音。美国人凭借这套系统跟踪前苏联水下及水上船舰的航迹。目前世界紧张局势已趋缓和,军方逐决定向专家学者提供这套价值昂贵的系统所收集的信息。     

通过电缆续接技术修复水下油田电力通讯故障的技术实践

南海某油田采用水下生产系统技术进行开发,其8口水下井通过回接13 km外的现有油田设施进行生产,油田作业水深约300 m。水下控制采用了复合电液控制系统,电、液、通讯信号等由现有生产设施通过一条约14 km长的脐带缆提供。该油田投产后不久出现了电力通讯缆绝缘电阻低的问题,1 a后,该脐带缆中所有3根4芯电力通讯缆绝缘全部归零,失去了对水下井口远程操控功能。为了尽快修复故障,恢复水下操控,技术人员创新性地提出利用油田电潜泵供电用中压多芯电缆中3根备用电缆芯作为供电和通讯回路使用的方案。通过研究和分析,设计了特殊的水下电缆续接装置,将1条3芯中压电飞线输入转接为输出2条双回路低压信号电飞线,接入到原系统的水下电力分配模块中去,且满足100%的通讯回路冗余要求。通过原创技术研发成功完成了相关水下转接装置的研制和安装应用,恢复了对所有井口的远程控制,改造后的系统已稳定运行多年。     

海洋地球观测的大变革--从1D向4D发展

1997年3月在日本冲绳县那霸市召开了“第二次海底电缆应用国际会议”。美国华盛顿大学两名海洋科学工作者John Delaney和Bruce Howe参加了这次会议。前者由于发现了在海底热水带在光合作用下而能生活的生物,因此成为有名的海洋地质学者;后者是首次获得海洋声波层析成像的学者。日本近十年来积极倡导海底电缆的4D观测,在此领域世界领先。日本在1997年1月17日,应用1964年日本和美国间铺设的最早国际海底电缆。TPC-1和距东京400km的南伊豆小笠原的海底电缆设置了世界最早的海底地震站,     

海底电缆安全及其施工埋设技术研究

海底电缆及其铺设技术是水下工程技术领域的一个重要分支。本文首先回顾了海底电缆技术的发展过程,统计分析了造成海底电缆事故的外部因素及比重,推荐了针对不同损害情况及海底环境条件所应采取的最佳保护措施。接着介绍了海底电缆施工中,不同开沟埋设技术与设备的基本特征。最后,笔者在依据国内调研所掌握资料的基础上,概要评价了我国海底电缆施工技术与设备的现状,提出了对近期亟待解决的几个问题的初步看法。希望能对我国水下工程海底电缆施工技术与装备的发展有所帮助。     

机器人将参加修复日中海底电缆的调查

日中海底电缆频频发生原因不明的被切断的恶性事故,致使目前仍处于丧失通讯能力的状态。为尽早查明原因和回收故障处的海底电缆,恢复日中海底电缆的通讯联络,日本国际电信电话公司(KDD)从1981年起就致力于研制、开发和试验海底电缆调查专用机器人MARCAS,并于1982年在日本九州熊本县天草郡苓北海域进行了总调试,充分证实并显示了优良的实用性能,决定今春正式启用。 所谓MARCAS,其实是“Marine CableSearch system”的简称。它是由超灵敏度的水下电视摄影机,静像摄影机及各种传感器等合而为一的水下装置和操作系统、监控电视     

一种适用于石油平台的有缆潜标系统的设计与布放方法

针对石油平台上的海洋环境动力检测,设计一套有缆潜标系统,并进行现场布放.该设计采用从海底到石油平台垂直布放一根受力钢缆,测量设备和通讯电缆依附于受力钢缆上.布放时采用船舶布放有缆潜标水下部分,平台布放有缆潜标水面以上部分,两部分在水面附近进行连接,调整受力.该设计可以大大降低布放成本,避免有缆潜标系统缠绕平台桩腿等问题,有一定的工程施工参考价值,可以应用于石油平台的有缆潜标布放设计.     

两型无人遥控潜水器通过海试

上海交通大学水下工程研究所与加拿大 I.S.E.公司联合开发的两型无人遥控潜水器 SJT-10和 SJT-40分别于1987年6月和1988年3月建成并通过海试。SJT-10目前交付南洋国际水下工程公司对外服务。他们去年已与上海基础公司签订合同,用 SJT-10协助铺设厦门与集美间海底电缆。SJT-40已为上海打捞局接收,准备参加南海石油钻探辅助工作的投标。两型无人遥控潜水器的主要性能如下表:     

从科幻到海上幽灵

早在17世纪,欧洲的科学家们就幻想着乘坐船只到海底世界考察。1620年,一名荷兰物理学家制造了一条木质结构用牛皮包装的潜水船,能够下潜到水下3至5米处。150多年后,美国人开始试用这种原始的潜艇执行军事任务,到第一次世界大战前,在一些海军力量强大的国家,开始组建潜艇部队并批量生产潜艇。此时的潜艇排水量达     

加拿大COSTA计划简介

加拿大COSTA(Continental Slope Stabmty)计划是加拿大首次开展的海底滑坡运动综合研究项目。加拿大学者通过参加欧洲cOsTA计划,与欧洲学者建立了稳定的学术交流和资料与信息共享联系,学习和引进欧洲先进的调查方法、手段和技术,提高加拿大海底滑坡研究水平。同时,还将研究成果应用于欧洲地区的海底斜坡稳定性分析,以检验研究结果的实用性。该计划为期4a,统计海底滑坡事件的清单,调查和研究滑坡体的特征、触发机制、滑坡距离、范围和破坏结果等,建立一套三维滑坡风险评价方法。介绍了加拿大COSTA计划的总体研究思路和技术路线,为我国开展海底斜坡稳定性研究提供新思路。     

ROV在深海工程中的应用

早在1950年,美国就开始着手研究可用水下电视来控制的遥控潜水器(下简称ROV)。1958年间,美国海军首先研制出有缆控制的可回收式ROV(下简称CURV)。1966年美国采用CURV从869米的海底打捞上来一枚失落的氢弹,曾轰动于世。自那时起ROV的效用和优越性即为世人所公认。1970年中期以来,世界各国出于军事或开发     

埕岛油田海上石油平台基础冲刷研究

海洋石油平台的建立会改变平台周围的水动力条件，其中平台的基础及与之连接的海底管缆(输油管道、注水管道、海底电缆等)附近产生冲刷现象，对平台和海底管缆的安全造成威胁。根据对研究区典型平台的4次实洲水深并结合以往资料，分析了埕岛油田海上石油平台基础冲刷的过程及其规律。     

黄河三角洲海底滑坡诱发条件——以埕岛海区为例

2003年11月,黄河水下三角洲2条海底电缆断裂,推测与该区域冲蚀沟较为发育有关。通过多波束测深、浅地层剖面探测、侧扫声呐调查等物探调查方法对埕岛海区开展地质调查,以揭示黄河三角洲地区海底滑坡诱发条件。研究发现:埕岛海区海底存在多条冲蚀沟,软弱土层较为发育,冲蚀沟地层扰动较为明显;通过波浪海流对海底土体的影响分析,判断不同水深和不同土体在浪潮流作用下海底冲蚀沟的发育程度,得出海底滑坡的诱发条件,结合人类活动和海底自然坡度等因素的影响,分析研究区仍然具有发生海底滑坡的可能性。     

南澳敷设我国最长的海底电缆

我国最长的一条110千伏海底电缆,1995年11月11日在粤东南澳长山尾海域敷设成功。这条海底电缆长达9公里,是我国自行设计、制造、施工的第一条110千伏海底电缆,它从澄海莱芜跨海,直通南澳岛,为广东省海岛开发试验区提供跨世纪的能源保障。 南澳岛雄踞台湾海峡南端,濒临西太平洋