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項(xiàng)目成果/簡介: 潛標(biāo)可實(shí)現(xiàn)全海深海洋環(huán)境的定點(diǎn)、長期、連續(xù)、多層次、多要素同步觀測(cè)，并具有隱蔽性好、不易被破壞等優(yōu)點(diǎn)，是開展海洋環(huán)境長期連續(xù)觀測(cè)最有效的手段。 自主研發(fā)系列海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)潛標(biāo)：2008年以來，團(tuán)隊(duì)突破了深海潛標(biāo)系列關(guān)鍵技術(shù)，自主研發(fā)了“海洋動(dòng)力環(huán)境多尺度同步觀測(cè)潛標(biāo)”、“定時(shí)衛(wèi)星通訊潛標(biāo)”等系列高可靠性深海潛標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了海洋動(dòng)力環(huán)境長期連續(xù)準(zhǔn)實(shí)時(shí)觀測(cè)。相關(guān)研發(fā)成果已獲4項(xiàng)國際發(fā)明專利及8項(xiàng)國家發(fā)明專利授權(quán)。基于研發(fā)的潛標(biāo)，在南海、西太平洋、東印度洋累計(jì)布放潛標(biāo)400余套次，總結(jié)出一套安全高效的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的潛標(biāo)布放回收作業(yè)流程，作業(yè)成功率達(dá)到100%，解決了我國海洋環(huán)境長期連續(xù)觀測(cè)技術(shù)瓶頸，大幅提升了我國海洋環(huán)境長期連續(xù)觀測(cè)水平。 構(gòu)建了國際上規(guī)模最大的區(qū)域海洋潛標(biāo)觀測(cè)網(wǎng)—南海潛標(biāo)觀測(cè)網(wǎng)：自2009年以來，在南海開展?jié)摌?biāo)布放回收航次22次，累計(jì)布放各類潛標(biāo)350套次，目前同時(shí)在位觀測(cè)潛標(biāo)42套，觀測(cè)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(shí)間已接10年，是世界上規(guī)模最大的區(qū)域潛標(biāo)觀測(cè)網(wǎng)。南海潛標(biāo)觀測(cè)網(wǎng)于2017年完成潛標(biāo)觀測(cè)站位在南海深海盆的全面覆蓋，實(shí)現(xiàn)了南海復(fù)雜環(huán)境的長期連續(xù)觀測(cè)。上述成果入選2017年度“海洋與湖沼十大科技進(jìn)展”。 構(gòu)建了橫跨西太平洋熱帶-副熱帶的全水深潛標(biāo)觀測(cè)陣：2015年以來，在西太平洋熱帶、副熱帶海域布放海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)潛標(biāo)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(biāo)觀測(cè)陣，實(shí)現(xiàn)了西太平洋低緯度流系時(shí)空特征、中尺度/亞中尺度過程及混合的長期連續(xù)觀測(cè)，有力支撐了西太平洋海洋動(dòng)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(cè)潛標(biāo)：基于自主研發(fā)的海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)潛標(biāo)，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(xué)科綜合觀測(cè)潛標(biāo)，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(biāo)構(gòu)成的海溝觀測(cè)陣，實(shí)現(xiàn)了深遠(yuǎn)海域海洋動(dòng)力環(huán)境的長期連續(xù)監(jiān)測(cè)，體現(xiàn)了我國深遠(yuǎn)海長期連續(xù)調(diào)查的技術(shù)水平。項(xiàng)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(dòng)力環(huán)境的長期連續(xù)監(jiān)測(cè)，是海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)最基本的設(shè)備和手段，可為海洋動(dòng)力過程科學(xué)研究、海洋數(shù)值預(yù)報(bào)模式同化驗(yàn)證、海洋環(huán)境安全保障、海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)等提供數(shù)據(jù)和平臺(tái)支撐，具有重要的科學(xué)、社會(huì)和軍事意義。隨著當(dāng)前海洋科學(xué)研究、海洋資源開發(fā)、海上經(jīng)濟(jì)貿(mào)易、海上軍事活動(dòng)等方面的迅速發(fā)展，對(duì)海洋動(dòng)力環(huán)境的觀測(cè)和認(rèn)知的需求日益迫切，海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)潛標(biāo)的需求量迅速增加，具有突出的經(jīng)濟(jì)效益前景。知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 軟件著作權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號(hào):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(shù)成熟度:通過中試技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無

潛標(biāo)可實(shí)現(xiàn)全海深海洋環(huán)境的定點(diǎn)、長期、連續(xù)、多層次、多要素同步觀測(cè)，并具有隱蔽性好、不易被破壞等優(yōu)點(diǎn)，是開展海洋環(huán)境長期連續(xù)觀測(cè)最有效的手段。 自主研發(fā)系列海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)潛標(biāo)：2008年以來，團(tuán)隊(duì)突破了深海潛標(biāo)系列關(guān)鍵技術(shù)，自主研發(fā)了“海洋動(dòng)力環(huán)境多尺度同步觀測(cè)潛標(biāo)”、“定時(shí)衛(wèi)星通訊潛標(biāo)”等系列高可靠性深海潛標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了海洋動(dòng)力環(huán)境長期連續(xù)準(zhǔn)實(shí)時(shí)觀測(cè)。相關(guān)研發(fā)成果已獲4項(xiàng)國際發(fā)明專利及8項(xiàng)國家發(fā)明專利授權(quán)。基于研發(fā)的潛標(biāo)，在南海、西太平洋、東印度洋累計(jì)布放潛標(biāo)400余套次，總結(jié)出一套安全高效的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的潛標(biāo)布放回收作業(yè)流程，作業(yè)成功率達(dá)到100%，解決了我國海洋環(huán)境長期連續(xù)觀測(cè)技術(shù)瓶頸，大幅提升了我國海洋環(huán)境長期連續(xù)觀測(cè)水平。 構(gòu)建了國際上規(guī)模最大的區(qū)域海洋潛標(biāo)觀測(cè)網(wǎng)—南海潛標(biāo)觀測(cè)網(wǎng)：自2009年以來，在南海開展?jié)摌?biāo)布放回收航次22次，累計(jì)布放各類潛標(biāo)350套次，目前同時(shí)在位觀測(cè)潛標(biāo)42套，觀測(cè)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(shí)間已接10年，是世界上規(guī)模最大的區(qū)域潛標(biāo)觀測(cè)網(wǎng)。南海潛標(biāo)觀測(cè)網(wǎng)于2017年完成潛標(biāo)觀測(cè)站位在南海深海盆的全面覆蓋，實(shí)現(xiàn)了南海復(fù)雜環(huán)境的長期連續(xù)觀測(cè)。上述成果入選2017年度“海洋與湖沼十大科技進(jìn)展”。 構(gòu)建了橫跨西太平洋熱帶-副熱帶的全水深潛標(biāo)觀測(cè)陣：2015年以來，在西太平洋熱帶、副熱帶海域布放海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)潛標(biāo)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(biāo)觀測(cè)陣，實(shí)現(xiàn)了西太平洋低緯度流系時(shí)空特征、中尺度/亞中尺度過程及混合的長期連續(xù)觀測(cè)，有力支撐了西太平洋海洋動(dòng)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(cè)潛標(biāo)：基于自主研發(fā)的海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)潛標(biāo)，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(xué)科綜合觀測(cè)潛標(biāo)，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(biāo)構(gòu)成的海溝觀測(cè)陣，實(shí)現(xiàn)了深遠(yuǎn)海域海洋動(dòng)力環(huán)境的長期連續(xù)監(jiān)測(cè)，體現(xiàn)了我國深遠(yuǎn)海長期連續(xù)調(diào)查的技術(shù)水平。

綠境是網(wǎng)化科技旗下實(shí)驗(yàn)室安全管理品牌，憑借企業(yè)自身在化學(xué)品流通領(lǐng)域10余年沉淀，為5萬政企客戶服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)，傾力打造更專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)，全流程覆蓋高校科研機(jī)構(gòu)使用場(chǎng)景，助力創(chuàng)造安全高效實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

1、成果簡介 可以研發(fā)：全光纖溫鹽深傳感器等。 技術(shù)指標(biāo)：1、溫度：±0.02℃；深度：±0.2%；下降深度：2000m以上2、應(yīng)用說明 主要應(yīng)用對(duì)象：海洋測(cè)量與勘測(cè)。3、效益分析高技術(shù)產(chǎn)品

作品入選第七屆北京國際美術(shù)雙年展、在中國美術(shù)館展出，外交部收藏作品。

“實(shí)驗(yàn)教學(xué)是各類工科專業(yè)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。因?yàn)橐咔椋茧妼W(xué)生已上了近兩個(gè)月網(wǎng)課。網(wǎng)課質(zhì)量很不錯(cuò)，但不能讓學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，肯定會(huì)影響學(xué)習(xí)質(zhì)量。這也是眼下工科專業(yè)共同的煩惱。”陳龍說，目前，大多數(shù)高校選擇通過虛擬仿真平臺(tái)代替平常學(xué)生的進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。但虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的真實(shí)體驗(yàn)感不夠，且實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是理想狀態(tài)。時(shí)間長了，學(xué)生容易抱怨“實(shí)驗(yàn)很水”。因此，杭電遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)中心團(tuán)隊(duì)加班加點(diǎn)近兩個(gè)月開發(fā)了“遠(yuǎn)程實(shí)境實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”。“開發(fā)的過程很復(fù)雜，需要不斷打怪。例如，如何讓實(shí)驗(yàn)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，如何確保遠(yuǎn)程操控實(shí)驗(yàn)板保持流暢等難題，團(tuán)隊(duì)反復(fù)琢磨才得以攻克。”遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)中心成員馬學(xué)條告訴本端記者，目前國內(nèi)大規(guī)模為學(xué)生提供遠(yuǎn)程實(shí)境實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的高校屈指可數(shù)。而杭電從2016年就開始摸索遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)做法，2019年上半年開始聯(lián)合墨西哥蒙特雷科技大學(xué)構(gòu)建電工電子遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，已積累了不少遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的相關(guān)技術(shù)。“平臺(tái)一開放，我就登上去做了個(gè)‘疊加原理及基爾霍夫定律實(shí)驗(yàn)’。看著實(shí)驗(yàn)板上的紅燈、綠燈不停閃爍，操作頁面上傳來嗡嗡的聲音時(shí)，有種回到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的的感覺。”4月8日下午2時(shí)，家住衢州江山的杭州電子科技大學(xué)電子信息學(xué)院大一學(xué)生周益龍成了“遠(yuǎn)程實(shí)境實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”的第一批“客人”。

一、技術(shù)背景 東海近岸海域易受臺(tái)風(fēng)和風(fēng)暴潮等不利天氣的影響，故建設(shè)海洋牧場(chǎng)時(shí)需充分考慮人工魚礁的安全性。該海域傳統(tǒng)的人工魚礁投放以沉底式為主，在以軟相泥地為主的區(qū)域設(shè)置后往往會(huì)出現(xiàn)滑移、傾覆和掩埋的現(xiàn)象從而影響魚礁穩(wěn)定性和功能的持續(xù)發(fā)揮。此外，東海區(qū)海洋牧場(chǎng)基本以資源養(yǎng)護(hù)型為代表，幾乎沒有產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)能力。 在此背景下，設(shè)計(jì)一套既能抵抗強(qiáng)臺(tái)風(fēng)又能保證效能的魚礁系統(tǒng)顯得頗為重要，而融入產(chǎn)業(yè)服務(wù)功能又是維持海域海洋牧場(chǎng)活力的必由之路。為此，上海海洋大學(xué)海洋牧場(chǎng)工程研究中心設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年醞釀和探索性試驗(yàn)，研發(fā)了一套抗風(fēng)浪全水層平臺(tái)礁系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)。 二、技術(shù)要素組成 抗風(fēng)浪全水層平臺(tái)礁系統(tǒng)由錨礁系統(tǒng)和臺(tái)礁系統(tǒng)兩部分組成。錨礁系統(tǒng)通過高強(qiáng)度纜繩連接底部魚礁和上層筏式構(gòu)件（圖1），形成浮式藻場(chǎng)的著生介質(zhì)系統(tǒng)。由表層大型天然海藻、養(yǎng)殖海藻和浮游植物共同構(gòu)成強(qiáng)大的固能傳質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，為海洋牧場(chǎng)資源增殖打下基礎(chǔ)。   圖1 每20個(gè)錨礁構(gòu)成一個(gè)錨礁群（225m×25m）  錨礁系統(tǒng)中形成的能量和物質(zhì)將通過牧食和碎屑食物鏈從表層傳向底層，發(fā)揮海洋生物泵和表底層耦合的綜合效應(yīng)。在錨礁系統(tǒng)區(qū)形成的資源增量將通過大型平臺(tái)礁系統(tǒng)進(jìn)行回收利用（圖2）。 平臺(tái)礁由高強(qiáng)度鋼樁、魚礁底座、多層圓盤礁、柔性魚礁和上層鏤空廊道五大要素構(gòu)成（圖2）。首先根據(jù)地質(zhì)調(diào)查情況確定打樁的數(shù)量和深度。鋼樁設(shè)置好之后，在其上套入魚礁底座和圓盤礁，使底部周圍形成三型魚類活動(dòng)的主要生息場(chǎng)。上層柔性魚礁可作為大型海藻附著基而用，從而增加上層水體空間異質(zhì)性，豐富微生境格局，為中上層附著生物和游泳生物提供棲息和攝食場(chǎng)所。最后設(shè)置上層廊道，為休閑海釣和海上觀光等產(chǎn)業(yè)活動(dòng)的融入提供平臺(tái)。休閑海釣是牧場(chǎng)區(qū)魚類資源回收的主要方式，而企業(yè)承包錨礁系統(tǒng)是拓展其海水養(yǎng)殖的重要方式。由此，構(gòu)建出一套在東海區(qū)具有極大推廣價(jià)值的海洋牧場(chǎng)構(gòu)建模式（圖3）。   圖2 大型平臺(tái)礁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要素   圖3 錨礁系統(tǒng)和臺(tái)礁系統(tǒng)組合布置后的效果示意圖 三、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) （1）新的魚礁系統(tǒng)是以初級(jí)生產(chǎn)力調(diào)控為核心目標(biāo)，強(qiáng)化表層水體生物群落穩(wěn)定性、提升生物多樣性為重要目標(biāo)的全水層錨礁系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過功能型環(huán)保構(gòu)件的有機(jī)結(jié)合，營造大規(guī)模浮式藻場(chǎng)，形成餌料生物聚集區(qū)、幼魚庇護(hù)區(qū)、成魚育肥區(qū)和附著生物生長區(qū)；并通過生物泵作用影響調(diào)控底層水體的能流和物質(zhì)循環(huán)，為增殖底棲魚類和大型無脊椎動(dòng)物、優(yōu)化其群落結(jié)構(gòu)創(chuàng)造條件。 （2）沉底魚礁的設(shè)計(jì)根據(jù)表層浮礁系統(tǒng)的物理特性和生態(tài)功能輻射效能，選用抗沉陷錨式魚礁和大型平臺(tái)礁。這兩種魚礁結(jié)構(gòu)均為首創(chuàng)，前者在發(fā)揮礁體本身對(duì)三型魚類聚集效果的基礎(chǔ)上，同時(shí)起到固定上層浮礁構(gòu)件的錨系作用；后者以鋼樁打底、嵌套分層固體構(gòu)件并環(huán)繞柔性構(gòu)件的方式，在中下層水體形成較大規(guī)模的底魚礁系統(tǒng)。這兩種魚礁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在工程上以安全和效率為核心，生態(tài)上以環(huán)保性和可持續(xù)性為原則，社會(huì)效益上以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，綜合構(gòu)建出適合東海區(qū)等高海況海域的全新海洋牧場(chǎng)建設(shè)模式。該模式的一大優(yōu)點(diǎn)是將魚礁易在淤泥底下陷的缺陷變?yōu)楣δ苄詢?yōu)勢(shì)，以臺(tái)礁方式避免礁體偏移走位，確保人工生境系統(tǒng)的穩(wěn)定性，無需進(jìn)行魚礁抗滑移傾覆方面的工程核算，提高了工程效率。 （3）以整體打樁方式進(jìn)行臺(tái)面立柱布局，礁體穿孔套入鋼樁，用熱鑄法固定圓形鋼板控制魚礁位置，兩層鋼板相隔1m，可控制組合魚礁底部的臺(tái)礁支腳插入底泥層1m左右。這種組合下可實(shí)現(xiàn)魚礁系統(tǒng)抵抗幾十年一遇的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，使之長時(shí)間發(fā)揮漁業(yè)資源養(yǎng)護(hù)和產(chǎn)業(yè)服務(wù)的功能。

臨境漫游學(xué)習(xí)系統(tǒng)-先秦是一款基于VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的歷史學(xué)習(xí)系統(tǒng)，系統(tǒng)通過宏觀場(chǎng)景的搭建與近百件3D歷史文物模型的融入，再現(xiàn)還原我國自石器時(shí)代至西周王朝的歷史風(fēng)貌。臨境漫游學(xué)習(xí)系統(tǒng)-先秦在前沿VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備的加持下，使師生能夠穿梭千載，于歷史場(chǎng)景中臨境漫游，閑適中把握歷史的意蘊(yùn)，潛移默化中將先秦歷史知識(shí)融會(huì)貫通。在同古人共賞一輪明月下，體驗(yàn)驚艷歲月的歷史時(shí)光。

連續(xù)自動(dòng)反沖洗濾塔為目前國外成熟、先進(jìn)的生活污水深度處理技術(shù)，主要包括兩級(jí)連續(xù)自動(dòng)反沖洗過濾過程。第一級(jí)連續(xù)自動(dòng)反沖洗過濾為連續(xù)生物過濾，在此過程中污水通過附有生物膜的石英砂濾料時(shí)會(huì)發(fā)生生化反應(yīng)和部分物理吸附反應(yīng)，從而可以有效的去除污水中剩余的有機(jī)污染物和部分無機(jī)物質(zhì)。第二級(jí)連續(xù)反沖洗過濾為連續(xù)吸附過濾，主要是利用礦渣濾料的高比表面積和孔隙度對(duì)污水中有機(jī)物和無機(jī)物進(jìn)行吸附去除。用于相關(guān)鋼鐵公司及電廠的生活污水深度處理回用工程項(xiàng)目。(1) 該技術(shù)先進(jìn)成熟，運(yùn)行可靠，處理效果好，能保證出水水質(zhì)達(dá)到處理要求，處理后出水可作為生產(chǎn)補(bǔ)充水、廠區(qū)綠化等其他非飲用目的水源。(2) 該技術(shù)的一次性投資小，運(yùn)行費(fèi)用低，少占土地，最大限度的節(jié)省電能。(3) 該技術(shù)為節(jié)能、高效的處理設(shè)備。(4) 該技術(shù)操作管理方便，能夠適應(yīng)一定的水質(zhì)、水量變化。項(xiàng)目的關(guān)鍵數(shù)據(jù)連續(xù)自動(dòng)反沖洗濾塔為鋼制一體化設(shè)備。外形尺寸：直徑為 2550mm，高為 5400mm。處理能力為 50m3/h，過濾面積為 50m2，濾速為 10m/h，砂量為 9.8m3，空壓級(jí)功率為 5.5kw。經(jīng)過兩級(jí)的連續(xù)自動(dòng)反沖洗過濾，可有效去除經(jīng)過活性污泥法處理后的生活污水中的80%~90%有機(jī)污染物和無機(jī)物。