隨著科學技術的不斷發展和應用需求的日益拓新,無線傳感技術日漸為人們所熟知。我國擁有極其遼闊的海岸線,設計海底勘測、海洋軍事偵察等應用時,都離不開海洋傳感技術的支撐。
傳感器技術是一項當今世界令人矚目的迅猛發展起來的高新技術之一,也是當代科學技術發展的一個重要標志,它與通信技術、計算機技術構成信息產業的三大支柱之一。正是由于世界各國普遍重視和投入開發,傳感器發展十分迅速。目前世界上從事傳感器研制生產單位已超過6500家。美國、歐洲、俄羅斯各自從事傳感器研究和生產廠家1000余家,日本有800余家。
海洋傳感器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化,它不僅促進了傳統產業的改造和更新換代,而且還可能建立新型工業,從而成為21世紀新的經濟增長點。開發海洋資源的前提是海洋信息的實時收集與檢測,隨著物聯網技術在海洋環境領域的廣泛應用,為實現海洋環境實時監測、海洋信息實時采集,海洋信息智能采集成為保證海洋環境監測的基礎。
目前國內的海洋傳感器仍主要依賴進口,國內的研究機構和企業經歷了靠購買國外的主要元部件從事系統集成到模仿國外的技術路徑從事國產化制造的過程,雖然在過去20年里也做出了樣機,但是性能、尤其是穩定性還缺乏競爭力,無法達到國際水平。
隨著科學技術的不斷發展和應用需求的日益拓新,無線傳感技術日漸為人們所熟知。我國擁有極其遼闊的海岸線,設計海底勘測、海洋軍事偵察等應用時,都離不開海洋傳感技術的支撐。為有效防止他國船只、潛艇無視我國主權,恣意出入我國領海,維護我國海洋權益,現亟需在海底部署大量傳感器。
這對我國海洋儀器設備研制單位而言,也就更不用說了,更需要在不斷使用中積累經驗、提高技術水平。目前,我國海洋儀器設備主要用于環境監測和觀測領域,且大都以公益性和基礎研究應用為主。
我國研制的海洋傳感器,如CTD儀,其實驗室測量精度已與國外同類產品不相上下,與世界先進水平也已相差無幾,但由于缺乏海上工作的穩定、可靠性,現場觀測精度難以保證,所以,實際應用較少。目前,進口CTD儀、ADCP儀等海洋儀器設備幾乎占據了我國海洋調查的“整壁江山”。甚至在研制中的移動觀測平臺,如自動剖面浮標、水下滑翔機等,以及成批量應用的錨碇觀測平臺,如海面浮標、潛標、海床基等上,使用的溫度、電導率和壓力傳感器等,也幾乎都是從國外進口。國內相關領域的傳感器研發和生產還相對落后,在智慧海洋的傳感、傳輸、應用鏈條中,應用層面已經做得不錯,但傳輸效率還不高,傳感器更是90%靠進口。眼下,在全球范圍內,傳感器有超過2萬億的市場規模,且傳感器更新換代一般在20年左右,我國傳感器相關企業應該抓住機遇,在新的起跑線上,實現行業突破。
物理海洋學的研究離不開大量的實測海洋數據,集成了各種性能優異的傳感器儀器設備是海洋調查的基礎。海洋傳感器值得各方面的重視。比如一臺超大型智能鉆井平臺,便安裝有2萬多個探測傳感器和5萬多個感應報檢點。海洋儀器監測設備海洋傳感器對海洋監測的重要性海洋儀器設備的一個最大特點是,生產批量小、應用范圍窄、使用壽命短,而穩定、可靠性和一致性,以及測量分辨率和精度等要求又特別高,需要在不斷應用中改進制造工藝和提高技術性能。
圖表:海洋儀器監測設備
數據來源:公開資料整理
傳感器技術是海洋儀器設備的基礎,其各方面性能是衡量儀器設備好壞的關鍵,同時也是調查數據質量的保證,各種數據訂正方案應運而生,但是在長期的觀測中,傳感器的穩定性、漂移、準確度等指標依然是最重要的部分。海洋傳感器在海洋監測、觀測領域的應用十分廣泛,可測量并提供各種海洋環境要素,如溫度、電導率/鹽度和壓力/深度等基本物理海洋學要素的原始數據,不僅用于海洋科學研究,還是海洋資源開發領域應用不可或缺的重要數據源。因此,開發、研制海洋傳感器,意義深遠。
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