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項目成果/簡介: 潛標可實現(xiàn)全海深海洋環(huán)境的定點、長期、連續(xù)、多層次、多要素同步觀測，并具有隱蔽性好、不易被破壞等優(yōu)點，是開展海洋環(huán)境長期連續(xù)觀測最有效的手段。 自主研發(fā)系列海洋動力環(huán)境監(jiān)測潛標：2008年以來，團隊突破了深海潛標系列關鍵技術，自主研發(fā)了“海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標”、“定時衛(wèi)星通訊潛標”等系列高可靠性深海潛標，實現(xiàn)了海洋動力環(huán)境長期連續(xù)準實時觀測。相關研發(fā)成果已獲4項國際發(fā)明專利及8項國家發(fā)明專利授權(quán)。基于研發(fā)的潛標，在南海、西太平洋、東印度洋累計布放潛標400余套次，總結(jié)出一套安全高效的規(guī)范化、標準化的潛標布放回收作業(yè)流程，作業(yè)成功率達到100%，解決了我國海洋環(huán)境長期連續(xù)觀測技術瓶頸，大幅提升了我國海洋環(huán)境長期連續(xù)觀測水平。 構(gòu)建了國際上規(guī)模最大的區(qū)域海洋潛標觀測網(wǎng)—南海潛標觀測網(wǎng)：自2009年以來，在南海開展?jié)摌瞬挤呕厥蘸酱?2次，累計布放各類潛標350套次，目前同時在位觀測潛標42套，觀測海域橫跨呂宋海峽、南海深海盆、南海東北部與西北部陸坡陸架區(qū)，最長工作時間已接10年，是世界上規(guī)模最大的區(qū)域潛標觀測網(wǎng)。南海潛標觀測網(wǎng)于2017年完成潛標觀測站位在南海深海盆的全面覆蓋，實現(xiàn)了南海復雜環(huán)境的長期連續(xù)觀測。上述成果入選2017年度“海洋與湖沼十大科技進展”。 構(gòu)建了橫跨西太平洋熱帶-副熱帶的全水深潛標觀測陣：2015年以來，在西太平洋熱帶、副熱帶海域布放海洋動力環(huán)境監(jiān)測潛標60余套次，構(gòu)建了橫跨熱帶、副熱帶（0-22°N）的西太平洋潛標觀測陣，實現(xiàn)了西太平洋低緯度流系時空特征、中尺度/亞中尺度過程及混合的長期連續(xù)觀測，有力支撐了西太平洋海洋動力環(huán)境研究工作的開展。 成功布放回收國際上首套萬米綜合觀測潛標：基于自主研發(fā)的海洋動力環(huán)境監(jiān)測潛標，2016年1月在馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵成功布放國際上首套萬米多學科綜合觀測潛標，并于2016年9月成功回收。目前以在馬里亞納海溝深淵海域構(gòu)建了由6套潛標構(gòu)成的海溝觀測陣，實現(xiàn)了深遠海域海洋動力環(huán)境的長期連續(xù)監(jiān)測，體現(xiàn)了我國深遠海長期連續(xù)調(diào)查的技術水平。項目階段:工業(yè)化生產(chǎn)階段效益分析: 該系統(tǒng)主要用于海洋動力環(huán)境的長期連續(xù)監(jiān)測，是海洋環(huán)境監(jiān)測最基本的設備和手段，可為海洋動力過程科學研究、海洋數(shù)值預報模式同化驗證、海洋環(huán)境安全保障、海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測等提供數(shù)據(jù)和平臺支撐，具有重要的科學、社會和軍事意義。隨著當前海洋科學研究、海洋資源開發(fā)、海上經(jīng)濟貿(mào)易、海上軍事活動等方面的迅速發(fā)展，對海洋動力環(huán)境的觀測和認知的需求日益迫切，海洋動力環(huán)境監(jiān)測潛標的需求量迅速增加，具有突出的經(jīng)濟效益前景。知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 軟件著作權(quán)知識產(chǎn)權(quán)編號:US 9,372,082 B1 US 9,423,251 B2 US 9,593,947 B2 US 9,557,171 B2 201410252441.0 201410252601.1 201410821320.3 201510243938.0 201510244120.0 201510244469.4 201510244144.6 201410820855.9技術成熟度:通過中試技術先進程度:達到國內(nèi)領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

在國家海洋強國戰(zhàn)略中，“海空天”對海觀測和探測是必要手段。面向我國海洋強國戰(zhàn)略需求和十四五規(guī)劃中軍民領域技術挑戰(zhàn)，以及山東省地方經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級重大需求，威海校區(qū)“海空天”對海觀測團隊開展了關鍵技術突破、觀測裝備研發(fā)、系統(tǒng)研制和應用服務，同時與涉海企業(yè)和科研院所合作，升級傳統(tǒng)行業(yè)，提升產(chǎn)業(yè)行業(yè)競爭力，服務新舊動能轉(zhuǎn)換。課題組十三五期間承擔了國家級、省部級項目30余項，包括國家自然科學基金、山東省自然科學基金在內(nèi)基金的基礎研究類項目，國家、省市重點研發(fā)計劃等民口類項目，此外還承擔了軍委科技委、裝備發(fā)展部等國防類項目，形成了諸多科技成果。科研經(jīng)費累計約1.5億元。獲批國家雙一流高校基礎設施建設——新一代海空天對海觀測技術綜合試驗平臺、工信部對海監(jiān)測與信息處理重點實驗室、山東省海洋通信與智能無人觀測裝備工程技術中心、山東省海洋智能無人裝備工程技術協(xié)同創(chuàng)新中心等7個省部級科研平臺。課題組重點打造一個中心：海洋信息綜合獲取技術及裝備創(chuàng)新中心，建設兩個基地：數(shù)據(jù)獲取及處理平臺建設，標準化綜合試驗測試平臺建設；解決三大難題：海洋探測手段不完善、海洋探測裝備可靠性低、海洋技術復合型人才嚴重不足的難題；提供四個支撐：支撐“海空天”一體化空海協(xié)同探測技術體系、海洋裝備試驗測試標準化體系、山東省十強產(chǎn)業(yè)和新舊動能轉(zhuǎn)換、海洋強國和海防建設。 面向我國海洋強國戰(zhàn)略重大需求，軍民領域?qū)Ｓ^測技術挑戰(zhàn)，以及山東省地方經(jīng)濟經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級重大需求，針對我國海洋智能裝備企業(yè)研發(fā)投入大、產(chǎn)出慢、可靠性差、穩(wěn)定度低，難以滿足應用需求的問題，威海校區(qū)“海空天”對海探測團隊開展智能裝備核心技術突破和共用技術研發(fā)，降低裝備研發(fā)成本。通過標準化試驗和測試保障可靠性和穩(wěn)定度，形成了涵蓋綜合環(huán)境感知目標探測、智能觀測平臺技術（無人機、無人船、水下自主航行器和水下機器人）、跨域通信協(xié)同組網(wǎng)技術、觀測數(shù)據(jù)處理、服務與應用等為一體的“海空天”對海觀測技術體系。基于“海空天”一體化空海協(xié)同觀測技術體系，開展相關探測裝備研發(fā)，構(gòu)建演示示范系統(tǒng)。取得典型研究成果如圖所示。 科研團隊規(guī)模60余人，目前烏克蘭外籍院士1人、教授/研究員3人，副教授10人，講師4人，基本科研崗和任務型工程師2人，研究生40余人。 研究成果將為組建山東省“高密度、多要素、全天候、智能化的海空天立體觀測網(wǎng)”，提升我省乃至國家的自主海洋裝備研發(fā)能力、海洋資源開發(fā)能力以及建立海洋裝備測試服務體系提供技術及裝備支撐。本項目所研究成果不僅能夠突破海洋傳感器低功耗設計、自主無人觀測平臺控制、異構(gòu)網(wǎng)絡組網(wǎng)、海洋數(shù)據(jù)深度學習及處理等關鍵技術，進而實現(xiàn)海洋觀測裝備的立體化和智能化跨越式發(fā)展，而且對于樹立我國海洋觀測產(chǎn)品品牌的國際形象，提升國際影響力和市場競爭力，增強對全球性資源要素的控制能力具有重大戰(zhàn)略意義，在海工裝備、航空、航天、軍工等領域具有廣闊的技術應用產(chǎn)業(yè)化前景。 項目產(chǎn)品旨在通過關鍵技術的開發(fā)滿足我國在海洋國防安全、海洋地形觀測、海洋漁業(yè)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測、勘探、打撈等以及災害預警方面的智能化裝備亟需，有著極其廣泛的應用市場，特別對于山東省半島藍色經(jīng)濟帶和海上糧倉的需求，具有極大經(jīng)濟價值和效益。預計未來3 年，年投資增幅超過百億元，保守估計平均年復合增長率將達到40%以上，行業(yè)前景良好，將提升我省海洋產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力。同時，我國其他臨海省份也存在巨大海洋和漁業(yè)需求，同時為相關行業(yè)的競爭力起到不可估量的作用。項目研發(fā)將推動牽頭公司產(chǎn)品提檔升級，具有海空天立體化監(jiān)測功能的智能海洋觀測裝備在未來將成為市場上極具競爭力的主流產(chǎn)品之一，市場容量極大，可達數(shù)千億元。

潛標可實現(xiàn)全海深海洋環(huán)境的定點、長期、連續(xù)、多層次、多要素同步觀測，并具有隱蔽性好、不易被破壞等優(yōu)點，是開展海洋環(huán)境長期連續(xù)觀測最有效的手段。 自主研發(fā)系列海洋動力環(huán)境監(jiān)測潛標：2008年以來，團隊突破了深海潛標系列關鍵技術，自主研發(fā)了“海洋動力環(huán)境多尺度同步觀測潛標”、“定時衛(wèi)星通訊潛標”等系列高可靠性深海潛標，實現(xiàn)了海洋動力環(huán)境長期連續(xù)準實時觀測。相關研發(fā)成果已獲4項國際發(fā)明專利及8項國家發(fā)明專利授權(quán)。基于研發(fā)的潛標，在南海、西太平洋、東印度洋累計布放潛標400余套次，總結(jié)出一套安全高效的規(guī)范化、標準化的潛標布放回收作業(yè)流程，作業(yè)成功率達到100%，解決了我國海洋環(huán)境長期連續(xù)觀測技術瓶頸，大幅提升了我國海洋環(huán)境長期連續(xù)觀測水平。 構(gòu)建了國際上規(guī)模最大的區(qū)域海洋潛標觀測網(wǎng)—南海潛標觀測網(wǎng)：自2009年以來，在南海開展?jié)摌瞬挤呕厥蘸酱?2次，累計布放各類潛標350套次，目前同時在位觀測潛標42套，觀測海域橫跨呂宋海峽、南海深海盆、南海東北部與西北部陸坡陸架區(qū)，最長工作時間已接10年，是世界上規(guī)模最大的區(qū)域潛標觀測網(wǎng)。南海潛標觀測網(wǎng)于2017年完成潛標觀測站位在南海深海盆的全面覆蓋，實現(xiàn)了南海復雜環(huán)境的長期連續(xù)觀測。上述成果入選2017年度“海洋與湖沼十大科技進展”。 構(gòu)建了橫跨西太平洋熱帶-副熱帶的全水深潛標觀測陣：2015年以來，在西太平洋熱帶、副熱帶海域布放海洋動力環(huán)境監(jiān)測潛標60余套次，構(gòu)建了橫跨熱帶、副熱帶（0-22°N）的西太平洋潛標觀測陣，實現(xiàn)了西太平洋低緯度流系時空特征、中尺度/亞中尺度過程及混合的長期連續(xù)觀測，有力支撐了西太平洋海洋動力環(huán)境研究工作的開展。 成功布放回收國際上首套萬米綜合觀測潛標：基于自主研發(fā)的海洋動力環(huán)境監(jiān)測潛標，2016年1月在馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵成功布放國際上首套萬米多學科綜合觀測潛標，并于2016年9月成功回收。目前以在馬里亞納海溝深淵海域構(gòu)建了由6套潛標構(gòu)成的海溝觀測陣，實現(xiàn)了深遠海域海洋動力環(huán)境的長期連續(xù)監(jiān)測，體現(xiàn)了我國深遠海長期連續(xù)調(diào)查的技術水平。

廈門大學海洋監(jiān)測與信息服務平臺( Marine Monitoring and Information Service Platform, Xiamen University，簡稱MIS)，即廈門及其毗鄰海域海洋經(jīng)濟發(fā)展及海洋生態(tài)文明建設信息服務平臺二期（No:15PZB009NF05），由廈門南方海洋研究中心與廈門大學聯(lián)合共建，平臺致力于構(gòu)建以水環(huán)境觀測網(wǎng)絡、海洋動力學模型、遙感技術為基礎的信息集成與共享服務平臺，應用于海洋災害跟蹤與風險評估、海洋工程支撐與服務、海岸帶動態(tài)變化監(jiān)測、水環(huán)境安全以及海洋經(jīng)濟發(fā)展布局等，推廣海洋監(jiān)測與信息技術等海洋高新技術的應用和示范，服務于區(qū)域海洋經(jīng)濟發(fā)展及海洋生態(tài)文明建設。

本項目技術通過生物煉制技術對大米草等多種海洋源生物質(zhì)進行組分分離，獲取纖維素、半纖維素與木質(zhì)素，并通過木聚糖酶將半纖維素轉(zhuǎn)化為低聚木糖。項目科學意義如下：（1）通過大米草中纖維素、半纖維素與木質(zhì)素組分分離，闡明大米草等海洋源生物質(zhì)纖維素、半纖維素與木質(zhì)素組成與結(jié)構(gòu)特點（2）通過木聚糖酶及半纖維素側(cè)鏈酶（如阿拉伯糖苷酶、阿魏酸酯酶、乙酰酯酶、葡萄糖醛酸酶等）對大米草半纖維素特異性酶解，解構(gòu)海洋源生物質(zhì)半纖維素素的分子結(jié)構(gòu)特征。

本實用新型公開了移動式海洋地震長期實時探測器，包括主控水密裝置、定位與通信裝置、能量供給裝置以及傳感探測與信號處理裝置。定位與通信裝置用于解決海洋地震傳感探測器的導航定位和遠程通信的問題，實現(xiàn)海洋地震實時探測；能量供給裝置采用太陽能和波浪能發(fā)電裝置結(jié)合發(fā)電，為海洋地震傳感探測器提供長期的能量供給，實現(xiàn)海洋地震長期探測；傳感探測與信號處理裝置采用光纖激光水聽器陣列，并分別在硬件和在軟件上進行降噪處理，提高海洋地震傳感探測器的靈敏度，實現(xiàn)對震級數(shù)小的遠程地震波的精確探測。本實用新型具有布放和回收技術要求低、低成本、實時傳輸數(shù)據(jù)等優(yōu)點。

已有樣品/n海洋環(huán)境是一個嚴酷的腐蝕環(huán)境口，在海洋大氣區(qū)，由于大氣中濕度大、鹽分高，在鋼鐵表面容易形成含有強電解質(zhì)溶液，有利于電化學腐蝕的進行；在潮差浪濺區(qū)，氧供應最為充分，氧的去極化作用促進了鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕；同時在海水及海水中夾雜的泥沙的沖刷下對腐蝕產(chǎn)物及防護層進行沖刷造成破壞，從而加速了腐蝕；在浸沒區(qū)，由于鋼結(jié)構(gòu)長期浸泡在海水中，鋼鐵在海水中的腐蝕速度會受海水的溫度、溶解氧含量、鹽度、污染物、海生物等多方面因素影響。對于海洋環(huán)境中的結(jié)構(gòu)物來說，涂層防護是最為經(jīng)濟有效的手段，但傳統(tǒng)的有機高分子涂料很

重量控制技術作為海洋工程項目管理的一項重要內(nèi)容，就是要在建造過程中通過準確的統(tǒng)計計算和嚴格的控制，以期望在設計初期設定的承受可變載荷能力能在完工后得到保證。此要求在業(yè)主與船廠關于海洋工程的招標文件、建造合同以及技術規(guī)范中均提出。 本項目的研究目的是使船廠在建造的海洋結(jié)構(gòu)物的重量控制精度上達到數(shù)據(jù)化和程序化，滿足并提高海洋結(jié)構(gòu)物的制造水平，為實現(xiàn)造船全過程的精度控制創(chuàng)造有利條件，全面提升企業(yè)的生產(chǎn)管理水平奠定基礎。通過消化吸收國外的先進技術，開發(fā)出具有自主版權(quán)的海洋結(jié)構(gòu)物重量控制計算軟件系統(tǒng)（單機版），在此基礎上，根據(jù)企業(yè)的進一步提高生產(chǎn)管理水平的要求和網(wǎng)絡功能方面的擴充需要，研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的海洋結(jié)構(gòu)物重量控制計算軟件系統(tǒng)（網(wǎng)絡版）。該成果已經(jīng)在船廠的實際工程項目上應用多年，完全達到了推廣應用的技術要求和技術水平。具有顯著的經(jīng)濟效益，對社會發(fā)展和科技進步的重要意義

本實用新型公開了一種海洋全程硝化菌富集培養(yǎng)裝置。培養(yǎng)基供應桶通過反應器進水管連接圓柱形罐體的內(nèi)腔；圓柱形罐體的內(nèi)腔還通過反應器出水管連接廢液桶；反應器進水管和反應器出水管均夾持于不同的蠕動泵中；液位傳感器設置于圓柱形罐體內(nèi)腔中，且高于反應器出水管末端高度；圓柱形罐體外壁上套有中空的控溫夾套，控溫夾套上設有控溫夾套進水口和控溫夾套出水口，控溫夾套出水口、恒溫水浴鍋和控溫夾套進水口通過管路連接形成循環(huán)回路。本實用新型填補了海洋全程硝化菌富集裝置與方法上的空白，可用于選擇性富集全程硝化菌。

項目背景：無人潛器任務規(guī)劃、安全隱蔽航行、目標探測等 均依賴于大范圍高精度三維溫鹽場數(shù)據(jù)，艦艇作戰(zhàn)效能發(fā)揮、直 升機反潛、海上石油平臺安全作業(yè)、海上牧場等也離不開三維溫 鹽場信息的支持。目前，我國在面向海上平臺保障的三維溫鹽場 分析預報研究方面還處于起步階段，現(xiàn)有保障產(chǎn)品的覆蓋范圍、 分辨率、時效性等與海上平臺對三維海洋溫鹽場數(shù)據(jù)的需求不匹 配。因此，如何針對無人潛器等海上平臺對三維海洋溫鹽場信息 的迫切需求，實現(xiàn)海洋三維溫鹽場的精準分析預報是目前我國海 洋環(huán)境精細化保障中亟待解決的難題。 所需技術需求簡要描述：1.可實現(xiàn)利用衛(wèi)星測高和衛(wèi)星測溫 數(shù)據(jù)，反演求得不同區(qū)域網(wǎng)格的溫鹽剖面重構(gòu)信息產(chǎn)品，最后同 化實時觀測的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，形成海洋環(huán)境場實況分析場。2. 可利用人工智能算法實現(xiàn)三維溫鹽場的精細化分析預報，預報時 效不少于 15 天，中國鄰海的水平分辨率不小于 1/10 度，垂向分 層不少于 35 層，每天輸出一次預報結(jié)果。  對技術提供方的要求:海洋環(huán)境預報服務甲級資質(zhì)，具有數(shù) 值模式業(yè)務化運行基礎，在基于深度學習的智能預報方面具有研 究基礎且已實現(xiàn)關鍵技術突破。