海洋综合科考船调查装备的布局与优化

谭奔颜红丹牟晟伯

摘要：科考船在航行的过程中本身就具有综合调查和搭载的能力。本文主要是通过对科考船的调查装备布局做细致化的研究，针对内在系统的构成进而优化调查装备的设计，最大限度的满足现代化社会发展的要求。

关键词：海洋；科考船；调查装备

海洋科考的前期仅对于近海区域进行探索和研究，科考的船只大多是由拖船、渔船以及军用的辅助船舶加以改装。在体积上大多具有吨位小，航行能力较弱，海洋科考任务单一的特点，因此，科考船装备的形态是具有现实价值的。但是，随着国家经济实力的强大，关于海洋科考船的作业内容有了进一步的要求，为了使得调查装备更加符合现代化发展的需求，关于科考装置不断的优化和改进，进而满足日常作业的需求。

一、海洋综合科考船调查装备的布局

现代的科考船调查装备在原设备的基础上不断加入新式的能力，诸如：全球航行能力、全天候观测能力，相对于传统的科考船调查装备有着新的优化和布局。

（一）操控支撑系统

在科考船调查装备当中操控支撑系统主要是指通过系统内部的调节进而实现调查装备的有序化运转，在运转的过程中进行科考作业的设备统称。具体的操控支撑系统包含绞车系统、起重收放系统、气爆空压机系统以及船舶网络系统等等。

1.绞车系统

在绞车系统当中包括温盐深剖面仪（简称CTD，即为ConductanceTemperatureDepth）、地质纤维缆绞车、光电缆绞车、水文绞车、同轴缆绞车等等。

2.起重收放系统

起重收放系统一般位于船舶的尾部，内在的装备包括伸缩折臂吊、CTD伸缩吊、柱状采样器辅助收放装备、后尾及侧舷A架等。

（二）科考船调查装备的性能

海洋综合科考船调查装备大体上可以分为水体探测、海洋遥感信息认证以及大气探测等系统。

1.水体探测系统

在海洋综合调查装备之中水体探测系统主要通过水文、化学、生物以及声学等基本要素的原理进行三维空间的立体布局，在揭示海洋流动轨迹和物质循环定律内容中起到重要的作用。海洋的声学传播规律和周围的环境变化特征有着紧密的联系，在表现形式上可以通过多普勒流速剖面仪、湍流测量仪以及生物分层连续采样系统进行综合的对比、研究，最终得出较为科学、合理的监测结果。

2.海洋探测系统

调查装备在运转的过程中内部系统通过对海底表面以及地层的探测，进而实现海底沉积环境、构造背景、地球物理场等具有复杂结构特征的地点探测。在使用的技术方面诸如：单波束测深仪、海洋磁力仪、岩心取样钻机以及光学拖体、热流探针等。

3.海洋遥感信息认证系统

海洋遥感信息认证系统就是利用传感器对海洋进行远距离的观测，进而实现获取较为真实、准确海洋观景、海洋要素的数据。在观测的过程中关于水体特征资料、海浪资料等做到全面的了解，继而通过卫星海洋遥感装置做到现场校正以及算法开发校验。

二、海洋综合科考船调查装备的优化

在海洋综合科考船调查装备中按照其功能可以大致分为四类，即实验及储藏、甲板工作、操控支撑系统、调查设备的固定安装。

（一）实验及储藏装备的优化设计

海洋综合科考调查装备中安装、样品分类和储存、现场检测等都是在不同的船舱当中进行的。船舱内部主要分为恒温实验室、通用干实验室、通用湿实验室、资料整理室、化学实验室、物理实验室、维修实验室、样品储藏实验室等等。基本上大部分的和调查相关的都是分布在主甲板范围内，其设置的目的就是为了便于样品采集、分类和收放等操作。现今的国内船舱设计中通常都是将重力实验室放置在整个船舱的重心位置，并且在装备上配置姿态传感器、罗泾等，这样设计的目的就是为了保障调查装备所观测的数据实现精准性、科学性、客观性。

（二）甲板工作的优化设计

甲板通常可以分为主甲板、前甲板以及侧舷工作面等。在作业的过程中通过收放重型科考设备以及探测设备进行优化调查工作的正常进行。在调查装备运转的过程中科考作业主要集中在作业甲板中，因此在作业空间上要有合理的划分。首先对于设备存放的面积进行全面的考量，充分的参考固定装置的存放，对于供电、气、油等能源物质进行科学化的配置和划分。关于作业甲板距离水面高度的设计要参照重型科考设备以及人工止荡情况进行全面的衡量，将调查设备运行过程中的安全风险降到最低。在船舶设备布置条件合理的前提下在船舶的尾部设计下沉作业的平台以及固定工作面，最大限度的缩短设备回收的起吊差距，进而促进收放作业得到安全、科学的保证。

（三）操控支撑系统的优化设计

现代化的科考船当中一般都会装备充足的供电系统、变频控制装置、大型液压泵以及导向装置等，在调查装备运转的过程中担负着科考设备的各项作业，资料收集等工作。海上的操控支撑系统得以发挥和作业，最主要的是对设备运转考核作业的支撑基本系统，但是海上船舶空间毕竟有限，对于操控装置的优化需要统筹型号、规格等诸多因素，在科考船舶性能的发挥上需要将各种因素加以合理化的考量、结合，最大限度的保障船舶日常作业的顺利开展。

（四）调查设备的优化设计

调查设备主要是指安装在船体上固定的声学设备换能装置。在海水上层极有可能会形成众多的小气泡，遇到恶劣的天气气泡的体积会变大，约在五米到十米之间出现。气泡的出现对于船舶边界层的厚度带来一定的考验，为了有效的避免气泡对船舶日常作业的影响，在船首的水下区域的船体加以形状的改进，安装声学设备在前部区域，深度上最好是深入水下。声学设备的安装方式的选择有：导流罩式、刚多拉式以及嵌入式等。在选取的过程中应该综合考量船舶的实际情况进行合理、科学的选择，最大限度的保障船舶经济效益的优势得到发挥出来。

结束语：综上所述，通过对于海洋综合科考船调查装备布局的了解，进而针对系统和设备的特性展开有效的探讨，最大化的实现调查装备的优化和改进。在一定程度上对于海洋考察事业的发展起到一定的促进作用。

参考文献：

[1].解读习近平“构建海洋命运共同体”重要理念关乎人类福祉!习近平提出一个重要理念[J].理论导报,2019(04):10-11.

[2]杨海根.中国船级社上海分社助力“沈括”号科考船执行万米深渊挑战任务[J].航海,2019(01):2.

[3]思源.观三大洋风云变幻,看海鸟儿翱翔聚散中国远洋科学考察任务的主力科考船“大洋一号”[J].海洋世界,2016(10):26-29.

[4].完成国际救援任务后受阻南极重冰区我“雪龙”号科考船抢抓时机成功突围[J].中国应急管理,2014(01):2.