全球有缆海底观测网介绍

国内外海洋试验场现状分析海上试验场是海洋观测、监测和调查仪器设备研发、海洋科学研究、实现科技兴海，促进高新科技成果转化及海洋可再生能源开发的重要试验平台。

国际海洋科技发达国家在国防工业、科学研究和技术开发中，对海上试验场的建设投入了大量研究和建设。

目前，国外海上试验场多数是海军装备研发测试、船舶与海洋装备试验、海洋科学基础问题研究等多功能一体化的综合性试验场，而国内海上试验场建设起步较晚，虽然取得了一定成果，但与国外相比仍存在一定差距。

一、国外试验场（一）挪威特隆赫姆峡湾试验场挪威特隆赫姆峡湾试验场由挪威科技大学自主海洋运行科技中心和挪威政府合作建立，于2016年底正式开放，主要用于海上机器人测试（图3-2），由于峡湾试验海域开阔且交通量相对较少，可以减少测试事故。

该试验场为西北东南走向，长约14 km，宽约1 km，水深近400 m，设有静态试验场、航行试验场、陆上试验站三部分。

静态试验场主要用于对处于系泊状态的海上机器人进行单机设备的测试任务；航行试验场的功能较为丰富，用于对以各种速度和深度航行的海上机器人（USV/AUV/UUV）进行相应的测试工作；陆上试验站配有雷达、通信设施及各种分析设备，负责对测试任务的指挥、实施及处理等工作。

使用该试验场的科研机构和企业包括Kongsberg Seatex、SINTEF Ocean、Maritime Robotics和Rolls-Royce Maritime等，测试从海上机器人（USV/AUV/UUV）的导航和防碰系统到运行安全和风险管理项目的所有内容。

图2-1 挪威特隆赫姆峡湾试验场（二）芬兰杰克蒙瑞智能船测试区芬兰杰克玻瑞（Jaakonmeri）智能船是全球首个与无人驾驶航运项目相关的测试区域，目前已正式运营。

该测试区是全球首个国际性测试区，为全球测试无人驾驶的海上运输、船舶或者相关的技术提供服务，服务的测试对象包括：载人智能船、无人船（USV）、无人潜航器（AUV／UUV）等。

Swin-Transformer故障信息挖掘的海底观测网故障定位方
法
栾韶泽;李光炬;甘维明;季桂花;邢炜光;赵赞善
【期刊名称】《网络新媒体技术》
【年(卷),期】2024(13)3
【摘要】海底观测网长期受海洋环境与人为因素影响,易使光电复合缆绝缘破损与海水接触形成电学故障点。

如何准确地定位电学故障点,对提高海底观测网输电与信息传输的可靠性至关重要。

首先根据海底观测网输电结构建立海底观测网输电模型,推导与模拟电学故障点传播至观测点的暂态电流,然后由连续小波变换提取暂态电流与故障点对应的内在关联特征量,最后通过Swin-Transformer神经网络挖掘内在关联特征量与故障距离的匹配关系来定位电学故障点。

研究结果表明,在内在关联特征量样本测试集条件下,光电复合缆≤160 km的电学故障点定位误差小于400 m,可为长距离光电复合缆的海底观测网电学故障点定位提供参考。

【总页数】10页(P47-56)
【作者】栾韶泽;李光炬;甘维明;季桂花;邢炜光;赵赞善
【作者单位】中国科学院声学研究所南海研究站;中国科学院大学;陵水海洋信息海南省野外科学观测研究站;自然资源部海洋观测技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】G63
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1.基于PCA/LSTM的海底观测网电力系统供电海缆故障定位
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国外海洋观测系统建设及对我国的启示翟璐;倪国江【摘要】在我国"海洋强国"战略实施的背景下,海洋观测系统建设成为感知海洋的基础性重点建设工程,对于海洋资源开发利用、海洋灾害防治和海洋权益维护等方面具有重要的意义.论文基于国外先进海洋观测系统建设的现状,从管理体制、观测技术、资料管理及共享机制和预报服务四方面总结其建设的特点,结合我国存在的问题与不足,提出了政策建议.论文认为我国海洋观测系统建设仍处于初级阶段,与国外沿海发达国家相比具有较大差距,应该充分借鉴国外先进经验,建立完善的管理体系、技术装备、人才队伍、资料共享和海洋预报方面的制度体系和管理机制.【期刊名称】《中国渔业经济》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】7页(P33-39)【关键词】海洋观测系统;管理体制;观测技术;资料管理和共享机制;海洋预报服务【作者】翟璐;倪国江【作者单位】中国海洋大学水产学院,山东青岛 266100;中国海洋大学海洋发展研究院,山东青岛 266100【正文语种】中文【中图分类】F326.417海洋观测是关注海洋、认识海洋和经略海洋的基本途径。

在政府和科研机构共同努力下，我国海洋观测能力得到较大提升，具备了良好的发展基础。

但与国外相比，我国海洋观测系统建设起步晚，观测能力仍显薄弱，无法满足“海洋强国”建设的需求。

为加快提升海洋观测与预报能力，认真总结其管理体制、观测技术、资料管理及共享机制和预报服务等方面的建设特点，借鉴国外先进海洋观测系统建设经验，对于推进“透明海洋”工程海洋观测系统建设具有重要意义。

一、国外海洋观测系统建设概况近几十年，全球海洋观测已从不连续的船基或岸基考察转变成连续原位实时观测。

沿海发达国家或地区开发先进技术和装备进行海洋观测，综合运用卫星、飞机、船舶、水下滑翔器、浮（潜）标等先进技术手段，对海洋动力环境、海洋生态、海洋地质、海洋生物资源等进行跨地区、跨部门、长期、连续地观测[1]。

*通信作者修改稿收到日期：2022年6月18日专题：海洋观测探测与安全保障技术Ocean Observation and Security Assurance Technology引用格式：吴园涛, 任小波, 段晓男, 等. 构建自立自强的海洋科学观测探测技术体系的思考. 中国科学院院刊, 2022, 37(7): 861-869.Wu Y T, Ren X B, Duan X N, et al. Thoughts on constructing self-reliance and self-strengthening marine scientific observation and detectiontechnology system. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2022, 37(7): 861-869. (in Chinese)构建自立自强的海洋科学观测探测技术体系的思考吴园涛1*任小波2 段晓男3 文质彬1 董丹宏4 殷建平5 沙忠利6 赵宏宇7 蒋 磊8 江丽霞1 沈 刚11 中国科学院 重大科技任务局 北京 1008642 中国科学院 科技促进发展局 北京 1008643 中国科学院 前沿科学与教育局 北京 1008644 中国科学院大气物理研究所 北京 1000295 中国科学院南海海洋研究所 广州 5103016 中国科学院海洋研究所 青岛 2660717 中国科学院沈阳自动化研究所 沈阳 1101698 中国科学院深海科学与工程研究所 三亚 572000摘要 海洋是国家战略必争领域，建设海洋强国必须要提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，坚决维护国家海洋权益。

推动海洋科技实现高水平科技自立自强，是加快建设海洋强国的必然要求。

海洋观测探测技术是认识海洋的基本手段，是海洋资源开发、环境保护和权益维护的重要基础。

海底观测网络现状与发展分析
陶智
【期刊名称】《声学与电子工程》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】介绍了国内外各种典型海底观测网情况，包括日本ARENA计划、DONET计划、海沟海底地震海啸观测网，美国和加拿大NEPTUNE计划、美国MARS计划和加拿大VENUS计划、美国夏威夷H2O(Hawaii-2 Observatory)计划、LEO-15生态环境海底观测站，欧洲ESONET计划，台湾地区妈祖计划，以及我国同济大学东海海底观测网、中科院南海所海底观测示范系统、浙江大学摘箬山岛海底观测网络试验平台、山东省科学院海仪所青岛胶州湾海底观测网等。

分析了海底观测网的主要关键技术，提出了发展海底观测网的建议。

【总页数】5页(P45-49)
【作者】陶智
【作者单位】海装装备采购中心，北京，100071
【正文语种】中文
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1.试论海底电缆观测系统的研究现状与发展趋势
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上 述各 种 海 底 观 测 活 动 的 共 同点 是 ：它 们
海 洋 开 发 与 管 理
都是 在洋 底 进 行 的点 上 观 测 ，即通 过 钻 孔 取 样
２ １ 海 底 站 ．
ｌ 海 底 观 测 发 展 史
海 底 观测 大 致 可 分 两 类 ：一 类 是 以 海 底 地
“ 合大 洋钻 探计 划” （Ｏ ）计划 打穿 大洋 壳 ， 综 Ｉ ＤＰ 揭示 地 震 机 理 ，查 明 深 部 生 物 圈 和 天 然 气 水 合 物 ，并 从地 质 变 化 中 理 解 极 端 气 候 和 快 速 气 候
变化 的 过程＿ 。 ４ ］
震 和地 质 构 造 及 其 变 化 研 究 为 主 的 对 海 底 的 观
测 ；另 一 类 是 以海 洋 学 、海 洋 生 物 学 、海 洋 生
态 动力 学 等 研 究 为 主 的在 海 床 上 进 行 的 对 水 体
的观测 。总的 趋 势 是 ，在 海 床 上 利 用 观 测 仪 器
设 备对 海床 以下 的地 质构 造 和 海 床 以 上 的水 体 、
生物 及生态 进行 综合 的观测 和研究 。 海底 观测 最 早 的 主 题 是 地 震 。早 在 １ ３ 一 ９７
而把 空 中和 空 间 看 作 第 二 个 观 测 平 台 ，那 么 近
年来 海 底 就 成 为 地 球 科 学 研 究 的第 三个 观 测 平
台 。
Ｉ４ ９ ０年 间 ，美 国 ｗ． Ｍ．尤 因等就 进行 过海 底地
震观 测 的尝 试 。１ ６ ］ ９ ６年 ，曾在 千 岛 群 岛 至堪
察加 的 近海 ，安装 了 １ ８台地 震 仪 ，进 行 了 ３次
地震 观 测 。１ ６ ９ ８年 ， 日本 利 用 新 研 制 出 的海 底 地 震 仪 ， 在 海 底 进 行 了 ３ 的 持 续 观 测 ； ３ｄ １６ — １７ ９ ８ ９ ０年 ，在相 模 湾 的 ３个 地 区 进 行 了 海

海洋知识大全首届全国大、中学生海洋知识竞赛——中学生竞赛知识点海洋技术1.海洋技术可以分为哪几类？海洋技术主要可以分为以下几个大类：海洋观测技术与设备，它包括海洋调查船、潜水器、海洋环境资料浮标、海洋遥感技术、海洋学观测仪器；海洋资源开发技术，它包括海底石油和天然气资源开发技术、海底矿物资源开发技术、海水资源开发技术和海洋空间资源开发利用技术；海洋工程技术，它包括海洋工程作业船、水下工程技术与设备、潜水技术、海洋环境保护技术、航海与导航定位技术等。

2.海洋技术是21世纪的内向拓展，其标志技术是什么？海洋技术是21世纪技术的内向拓展，其标志技术是深海钻探和海水淡化。

3.海洋科学技术的发展要解决什么困难？（1）深海有很高的压力。

每10米水深增加0.1兆帕，10 000米深的海沟底上的压力有100兆帕，连深潜器的钢壳都会被压碎。

（2）海水对电磁波和光波的吸收特别强。

阳光只能穿透表层几十米海水，100米以下就是漆黑一团了；电磁波难以在海水中传播，在大气中使用的一切通信手段在海水中就都失灵了。

（3）海水的温度随着深度而变。

1 000米以下温度在4℃左右，是一个寒冷的世界。

（4）海水中溶解的盐对大多数金属，尤其是钢铁有腐蚀作用。

（5）放置在海水里的仪器、设备的外壳必须抗压性和水密性很好。

（6）海洋灾害的威胁，如风暴潮、海浪和海冰灾害等。

4.“海洋科学技术的一场革命”指的是什么？1978年6月28日，美国NASA发射了“Sea sat A”世界第一颗海洋卫星，此举被誉为“海洋科学技术的一场革命”。

5.我国发射第一颗海洋卫星在哪一年？2002年5月15日，我国成功发射“海洋一号”海洋卫星。

该卫星是我国第一颗用于海洋开发利用的试验型应用卫星。

通过对海洋水色要素(叶绿素含量、悬浮泥沙)的探测，为海洋生物资源开发利用、海洋污染监测与防治、海岸带资源开发和海洋科学研究等领域服务。

6.人类从海豚身上得到了什么启示？海豚在海水中靠声音探测目标、寻找食物、导航定位和进行联系。

日本海洋实时监测系统DONET简介申中寅【摘要】近年来,我国地震观测取得了长足进展,同时海底观测系统的建设也方兴未艾.而欧美及日本等发达国家在海底有线实时监测的成功先例,为我国相应工作的开展提供了良好的参考及借鉴.其中日本海底有线实时监测系统DONET始建于2011年,专注于海底地动―水压信号的高效采集,旨在监视日本南海海槽的地震和海啸事件.本文主要介绍DONET的硬件布局、搭建流程以及科研产出情况,并简要介绍我国国家海底科学观测网的基本信息.【期刊名称】《国际地震动态》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】7页(P34-40)【关键词】海底观测网;DONET;日本南海海槽;国家海底科学观测网【作者】申中寅【作者单位】中国地震局地球物理研究所,北京 100081【正文语种】中文【中图分类】P315引言伴随海底通讯产业的发展，水下供电及数据传输技术日趋成熟，海底有线实时观测成为继潜水器和水下机器人之后新兴的海洋调查方法。

其搭建方式大致可分为既有线路改造和新系统架设两种。

前者主要基于20世纪90年代停用的太平洋海底通信线缆，如美国的 H2O（Hawaii-2 Observatory）和日本的 GeO-TOC （Geophysical and Oceanographical Trans-Ocean Cable）。

后者则以加拿大NEPTUNE系统（North-East Pacific Time-Series Undersea Networked Experiments）为代表，包括美国、加拿大、欧盟所规划建设的一系列海底有线观测项目[1]。

NEPTUNE以陆基台站为起点沿海底向外洋延伸通信供电线缆，后者藉由特定连接装置搭载一系列固定观测仪器（搭载化学传感器及水样采集装置的自动升降浮标、流向流速计、声学多普勒流速剖面仪、声波层析成像仪和浮游生物相机）和海底接地型观测仪器（海底观测平台、地震仪和重力仪）。

智慧海洋（上）（吉林联盟）知到章节测试答案智慧树2023年最新吉林大学
第一章测试
1.章鱼不是鱼
参考答案:
对
2.所有的鱼类都会游泳
参考答案:
错
3.鳐鱼是不喝水的
参考答案:
对
4.澳大利亚箱型水母有剧毒
参考答案:
对
5.海龟出生时的性别是由染色体决定的
参考答案:
错
第二章测试
1.本草纲目中有关于海洋药物的记载
参考答案:
对
2.海水中的微量元素属于海水化学特性之一
参考答案:
对
3.海水是不能直接利用的
参考答案:
错
4.可燃冰也就是天然气水化合物
参考答案:
对
5.海岸带是海洋向陆地的过渡地带
参考答案:
对
第三章测试
1.水声通信是水下通信的主要手段
参考答案:
对
2.海底观测系统分为两类：无缆锚系浮标系统和有缆观测网系统
参考答案:
对
3.GPS导航属于自主导航
参考答案:
错
4.海洋匹配导航属于自主导航
参考答案:
对
5.合成孔径雷达缩写为SAR
参考答案:
对。

生态环境部关于国家海底科学观测网项目东海海底观测子网工程环境影响报告书的批复

文章属性 • 【制定机关】生态环境部 • 【公布日期】2022.05.16 • 【文 号】环审〔2022〕55号 • 【施行日期】2022.05.16 • 【效力等级】部门规范性文件 • 【时效性】现行有效 • 【主题分类】环境影响评价

正文

关于国家海底科学观测网项目东海海底观测子网工程 环境影响报告书的批复 环审〔2022〕55号 同济大学： 你单位《关于报送国家海底科学观测网项目东海海底观测子网工程环境影响报告书的函》（同济海底办函〔2021〕5号）收悉。经研究，批复如下。 一、该工程建设内容包括海底主基站及配套的观测平台和光电复合缆线。设立A1、A2、A3、A4等4个海底主基站，配备坐底、潜标和地球物理观测平台，A4主基站配备多圈层立体塔基观测平台；缆线包括两条干线和四条支线，总长约570公里，途经东海西北部海域。其中，干线北支长约365公里，起自上海市浦东新区上海监测与数据中心（不含），止于A3主基站；干线南支长约180公里，起自浙江省舟山市舟山基站（不含），止于BU5分支器；支线总长约25公里，分别自A1、A2、A3、A4主基站外延。在全面落实报告书提出的各项生态环境保护措施后，该工程可以满足国家海洋生态环境保护相关法律法规和标准的要求。我部同意批准该环境影响报告书。 二、工程建设和运营期间，应严格落实报告书中的污染防治、生态环境保护和风险防范措施，并重点做好以下工作。 （一）缆线埋设应在海况较好的缓流时段施工，采用先进的施工设备和工艺技术，减轻悬浮泥沙扩散对海洋生态环境的影响。严格控制陆域施工范围，施工结束后及时开展场地植被恢复，加强施工机械和运输车辆管理，选取低噪声设备。 （二）缆线应选择安全环保、具有高防腐性能的材料和保护层，埋设足够深度，并采取必要的防护措施，防止有害物质溶出。本工程缆线与现存海底管道、缆线交越段施工时，应加强施工安全保护，防止造成交越管道电缆破坏，防范油气管道破坏引发的溢油，合理配备溢油应急物资，确保发生溢油时能够及时有效处理。 （三）污染物的处理和排放应符合国家有关规定和标准。施工期船舶生活污水、含油污水经处理达标后排海，施工穿越马鞍列岛产卵场保护区、东海带鱼国家级水产种质资源保护区等限制类红线区时不得排放。除符合要求可以排放的船舶食品废弃物外，其他生活垃圾和生产垃圾应分类收集运回陆地处理。 （四）切实落实生态环境保护措施。合理安排施工作业时间，最大限度地减少对生态环境和渔业资源的影响。在马鞍列岛产卵场保护区、东海带鱼国家级水产种质资源保护区等限制类红线区施工时，应避开重要经济鱼类的产卵盛期（4月至7月）、水产种质资源保护区特别保护期（4月16日至7月1日）；多圈层立体塔基观测平台打桩施工避开小黄鱼、银姑鱼等石首鱼科鱼类主要产卵索饵期（4月至9月）；陆域施工避开鸟类迁徙、集群高峰期（5月和10月）。 三、太湖流域东海海域生态环境监督管理局（以下简称太湖东海局）负责项目生态环境保护的监督管理。请你公司自批复之日起30个工作日内将经批准的报告书送太湖东海局。 生态环境部 2022年5月16日

第４６卷㊀第３期２０２４年５月地㊀震㊀工㊀程㊀学㊀报C H I N A E A R T H Q U A K EE N G I N E E R I N GJ O U R N A LV o l ．４６㊀N o ．３M a y,２０２４㊀㊀收稿日期:２０２３Ｇ０３Ｇ３０㊀㊀基金项目:上海交通大学 深蓝计划 基金(S L ２０２０Z D ２０５);自然资源部第二海洋研究所基本科研业务费专项资金(S L ２０２０Z D ２０５);国家自然科学基金(４２１２７８０７,４２０７６０４７);浙江省重点研发计划(２０２１C ０３０１６)㊀㊀第一作者简介:张㊀川(１９９６－),男,硕士,主要从事海洋地震仪结构设计研究工作.E Ｇm a i l :x z z c １０＠s jt u ．e d u ．c n .张川,周建平,阮爱国,等．链式海底地震仪节点结构设计与试验[J ]．地震工程学报,２０２４,４６(３):６７２Ｇ６７９．D O I :１０．２００００/j．１０００Ｇ０８４４．２０２３０３３０００１Z HA N GC h u a n ,Z HO UJ i a n p i n g ,R U A N A i g u o ,e t a l ．S t r u c t u r a l d e s i g na n de x pe r i m e n t sof c a b l e do c e a n Ｇb o t t o ms e i s m o m e t e r n o d e s [J ]．C h i n aE a r t h q u a k eE ng i n e e r i n g J o u r n a l ,２０２４,４６(３):６７２Ｇ６７９．D O I :１０．２００００/j．１０００Ｇ０８４４．２０２３０３３０００１链式海底地震仪节点结构设计与试验张㊀川１,２,周建平２,３,４,阮爱国１,２,翁利春５,段㊀磊６,曾锦锋５,陈宁特２(１．上海交通大学海洋学院,上海２０００３０;２．自然资源部第二海洋研究所,浙江杭州３１００１２;３．自然资源部海洋智能观测技术创新中心,浙江杭州３１００１２;４．江苏深远海洋信息技术与装备创新中心,江苏常州２１３００１;５．杭州瀚陆海洋科技有限公司,浙江杭州３１１２００;６．上海交通大学船建学院,上海２００２４０)摘要:海底地震仪是一种重要的海洋地震观测设备.针对中国近岸浅海洋流噪声大和人类活动频繁的特点,提出链式地震观测方式并对链式海底地震仪节点进行机械结构设计.首先根据内部构件尺寸与布局对地震仪节点整体结构进行设计;然后通过理论计算与有限元仿真方式确定地震仪节点仓体的壳体厚度㊁端盖厚度和密封尺寸;最后通过压力试验验证所设计的地震仪节点结构的耐压和水密性能符合要求,通过地震观测对比试验验证其接收天然地震的能力.此链式海底地震仪未来将应用于浙江近海的实际地震观测,提供实时连续的地震观测数据.关键词:链式地震仪;结构设计;仿真计算;压力试验;地震试验中图分类号:P ７５５．２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:１０００Ｇ０８４４(２０２４)０３－０６７２－０８D O I :１０．２００００/j．１０００Ｇ０８４４．２０２３０３３０００１S t r u c t u r a l d e s i g na n d e x pe r i m e n t s of c a b l e d o c e a n Ｇb o t t o ms e i s m o m e t e r n o d e sZ H A N GC h u a n １,２,Z HO UJ i a n p i n g ２,３,４,R U A N A i gu o １,２,W E N GL i c h u n ５,D U A N L e i ６,Z E N GJ i n f e n g ５,C H E N N i n gt e ２(１．S c h o o l o f O c e a n o g r a p h y ,S h a n g h a i J i a o t o n g U n i v e r s i t y ,S h a n gh a i ２０００３０,C h i n a ;２．S e c o n dI n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y ,M i n i s t r y o f N a t u r a lR e s o u r c e s ,H a n g z h o u３１００１２,Z h e j i a n g ,C h i n a ;３．M a r i n e I n t e l l i g e n tO b s e r v a t i o nT e c h n o l o g y I n n o v a t i o nC e n t e r ,M i n i s t r y o f N a t u r a lR e s o u r c e ,H a n g z h o u３１００１２,Z h e j i a n g ,C h i n a ;４．J i a n g s uF a rR e a c h i n g M a r i n e I n f o r m a t i o nT e c h n o l o g y a n dE q u i p m e n t I n n o v a t i o nC e n t e r ,C h a n g z h o u２１３００１,J i a n gs u ,C h i n a ;５．H a n g z h o u H a n l uO c e a nT e c h n o l o g y C o ．,L t d ,H a n g z h o u３１１２００,Z h e j i a n g ,C h i n a ;６．S c h o o l o f N a v a lA r c h i t e c t u r e ,O c e a n &C i v i lE n g i n e e r i n g ,S h a n g h a i J i a o t o n g U n i v e r s i t y ,S h a n gh a i ２００２４０,C h i n a )A b s t r a c t :O c e a n Ｇb o t t o ms e i s m o m e t e r s r e pr e s e n t c r u c i a lm a r i n e s e i s m i c o b s e r v a t i o n i n s t r u m e n t s ．C o n s i d Ｇe r i n g t h e l o u d o c e a n c u r r e n t s a n d f r e q u e n t h u m a n a c t i v i t i e s i nC h i n a ＇s o f f s h o r e s h a l l o w w a t e r s ,w e p r o Ｇp o s e d a c h a i n s e i s m i c o b s e r v a t i o nm e t h o d a n d d e s i gn e d t h em e c h a n i c a l s t r u c t u r e o f a c a b l e d o c e a n Ｇb o t t o m s e i s m o m e t e r n o d e ．F i r s t ,t h eo v e r a l l s t r u c t u r eo f t h e s e i s m o m e t e rn o d ew a sd e s i g n e db a s e do n t h ed i Ｇm e n s i o n s a n d l a y o u t s o f i t s i n t e r n a l c o m p o n e n t s ．S u b s e q u e n t l y,t h e h u l l t h i c k n e s s ,e n d c o v e r t h i c k n e s s ,a n d s e a l i n g di m e n s i o nw e r ed e t e r m i n e db a s e do n t h e o r e t i c a l c a l c u l a t i o n s a n d f i n i t e e l e m e n t s i m u l a t i o n s ．F i n a l l y,a p r e s s u r e t e s t v e r i f i e d t h e p r e s s u r e r e s i s t a n c e a n dw a t e r t i g h t n e s s o f t h e d e s i g n e d s e i s m o m e t e r n o d e s t r u c t u r e,w h i l e a c o m p a r a t i v e s e i s m i c o b s e r v a t i o n t e s t v a l i d a t e d t h e s t r u c t u r e＇s a b i l i t y t o d e t e c t n a tＧu r a l e a r t h q u a k e s．C o n s i d e r i n g t h e s e a c c o m p l i s h m e n t s,t h e d e s i g n e d c a b l e do c e a nＧb o t t o ms e i s m o m e t e r i s p l a n n e d t o b ed e p l o y e d f o r a c t u a l s e i s m i co b s e r v a t i o n s i n t h eo f f s h o r e a r e ao f t h eZ h e j i a n g P r o v i n c e t o g a t h e r r e a lＧt i m e a n d c o n t i n u o u s s e i s m i c o b s e r v a t i o nd a t a．K e y w o r d s:c a b l e d s e i s m o m e t e r;s t r u c t u r a l d e s i g n;s i m u l a t i o n c a l c u l a t i o n;p r e s s u r e t e s t;s e i s m i c t e s t０㊀引言全球天然地震有８５％发生在海洋区域,对海洋地震进行观测与研究具有重大意义.我国海域面积辽阔,沿海城市经济发达.以东海为例,东海是我国的东部近海,我国很多经济大省都与其相邻,东海大陆架宽广,浅水范围比较大,其中浙江近海岛礁区地貌复杂,海底水动力作用比较活跃[１].海底地震仪是一种直接把地震检波器放置在海底的地震观测仪器.在东海大陆架布放海底地震仪,可以对海洋地震进行监测与预警,保障我国东海大型海洋工程以及沿岸城市的安全[２],也可以对地球深部构造研究提供数据支持[３Ｇ４].目前最常见的海底地震仪为自浮式地震仪,其通过将地震计封装在外壳内并投放到海底来接收地震信号.国际上美㊁德㊁英㊁法等国都有相对成熟的自浮式地震仪,国内中国科学院地质与地球物理研究所研制的IＧ４C㊁IＧ７C型地震仪[５Ｇ６]以及南方科大研制的分体式地震仪磐鲲[７]都已经成功应用.但是陆架浅海区域的海底洋流噪声以及水面船只和人类活动噪声较大,会影响到暴露在海底表面的仪器安全,因此,自浮式地震仪观测方式不能适应浅水区的长期观测要求.为了在浅海大陆架区域进行长期地震观测,需要选择合理的地震观测方式.国际上,加拿大N e pＧt u n e[８]海底观测网和美国O O I[９]海底观测网通过在光电缆上连接自浮式地震仪来进行海洋地震观测.近年来我国在自浮式地震仪的基础上也开展了一些改进研究.２０１５年周建平等①通过国家８６３计划 海底观测网试验系统 重大项目支持研究,在我国首次实现了深水远距离的基于陆基的光缆实时在线地震和地磁观测.从观测结果来看,即使在南海深海盆地,置放在海底表面的地震仪记录的水平噪声仍明显大于垂直噪声.２０１８年郝天珧等[１０]在福建浯屿岛海底建立了地震观测台,利用光电缆把地震观测台数据实时传输到岸上的数据中心,但是此站点结构设计体积相对较大,难以埋在沉积物之下,仪器的降噪和生存安全难以保证.链式海底地震观测是一种较为新型的地震观测方式,其通过海底光电缆将一个个地震仪节点连接起来,每一个节点内部都有地震计,地震仪节点接收到的信号可以通过光电缆实时传回陆地基站,而陆地基站也可以通过光电缆给地震仪供电,这种在线式有缆地震观测方式可以对海洋地震开展实时连续观测.通过对链式地震仪进行合理设计与布放,可有效限制浅海噪声大的问题.在链式地震仪领域,日本走在前列,已经发展了一些比较成熟的链式地震观测系统,比如D O N E T[１１]㊁SＧn e t[１２]等.其中D O N E T观测系统布置有２０个海底观测节点,节点之间相距１０~３０k m不等,每个节点搭载有地震仪㊁水听器㊁压力计等传感器,其中地震仪被埋设到海底１m以下来减少环境噪声干扰.SＧn e t观测系统在全长５５００k m的海底光电缆上连接有１５０个观测节点,有些节点的布设水深超过了７０００m.国外的相关技术并不对我国开放,为了实现对我国陆架浅海区域的地震观测,拟设计出一套能应用于浙江近海的链式地震观测系统.其需要满足可实时连续观测㊁噪声小㊁安装布设方便等特点,并且观测节点数不小于３.考虑到近浅海海底的复杂环境以及频繁的渔业活动,拟将地震仪埋设布放,这种布放方式也能使地震仪与海底有更好的耦合从而接收到质量更好的地震信号.链式地震仪节点机械结构设计是整体设计的第一步也是比较关键的一步,其结构需要满足水密耐压㊁地震计良好耦合㊁低机械噪声和小型化轻型化等要求.本文对地震仪节点的整体结构和耐压壳体㊁端盖㊁水密等方面进行了设计与仿真分析,得到了符合要求的地震仪节点结构,并通过试验验证了所设计地震仪结构的有效性.１㊀链式地震仪节点整体设计研制的海底链式地震仪设备包括三个地震仪节点,节点之间通过水密接插件和光电缆串联并连接到陆地基站.除了地震仪壳体本身外,一个地震仪３７６第４６卷第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张㊀川,等:链式海底地震仪节点结构设计与试验㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀①国家高技术研究发展计划(８６３计划)课题: 基于观测网的海底地球物理环境长期实时监测系统研发和集成(２０１２A A０９A４０４) 技术报告,２０１６．节点还包含三维地震计㊁姿态传感器㊁控制电路和水听器等构件.除水听器外,耐压壳体可以为其他非水密构件提供水密性的安装空间.海洋装备的耐压壳体外形一般选择球壳型或者圆柱壳型等规则的曲面薄壳结构[１３],这种结构的承压能力相对较高,且加工也相对容易.考虑到链式海底地震仪节点之间需要通过水密光电缆进行串连,圆柱形结构两端圆面是安装水密接插件的最佳选择,并且圆柱形结构也易于在海底进行埋设,所以本文所设计的耐压壳体选择圆柱壳型结构.链式地震仪节点耐压壳体的尺寸取决于内部构件的尺寸及安装要求.在其他参数变化不大的前提下,选择体积较小的构件以满足小型化要求.地震计作为地震仪内部最重要的构件,其需要与壳体刚性连接,这样地面振动信号才能在不失真的前提下通过壳体传递到地震计.姿态传感器的作用是接收实时方位信息,其需要与地震计平行放置,即姿态传感器的x轴㊁y轴㊁z轴要分别平行于地震计的x 轴㊁y轴㊁z轴,这样姿态传感器接收的姿态信息就是地震计的实时姿态.其他系统构件需要与地震计分开,以减弱机械噪声干扰,从而使地震计接收到质量较好的地震信号.综合考虑到地震仪节点内部各个构件的尺寸和安装要求,新研制的地震仪节点的耐压壳体圆筒内空长度L＝４００mm,耐压壳内径D i＝１４３mm,同时从光电缆到耐压壳体之间设计有过渡性结构.耐压壳体可以对内部元器件起到保护作用,壳体两端的塑料锥套对耐压壳体外的相关构件起保护作用,同时对海底洋流起到缓冲作用,有利于地震计接收到良好的地震信号.最后设计的链式地震仪节点结构的剖视图如图１所示.图１㊀链式地震仪节点结构剖视图F i g．１㊀S e c t i o n a l v i e wo f c a b l e d s e i s m o m e t e r n o d e s t r u c t u r e ２㊀地震仪节点耐压性能设计中国近海陆架的最大水深约２００m,对应的海水压强约２M P a.需要选择合适的壳体材料和壳体厚度来满足强度和稳定性要求.２．１㊀耐压壳体材料选择水下仪器的工作环境相对来说比较恶劣,耐压壳体材料的选择需要从抗压性能㊁耐腐蚀性㊁重量和体积等方面综合考虑.通常来说,增加壳体厚度或者选择高强度的材料都会使承压性能增加,但往往又会增加成本或者使地震仪重量增加.所以需要在满足承压要求的前提下选择最合适的材料㊁壳体厚度以及端盖厚度.可供选择的几种常见耐压壳体材料及其参数如表１所列.表１㊀常见耐压壳体材料的基本参数T a b l e１㊀B a s i c p a r a m e t e r s o f c o m m o n p r e s s u r e h u l lm a t e r i a l s材料名称密度/(k g/m３)泊松比弹性模量/M P a屈服强度/M P a耐腐蚀性能铝合金６０６１ＧT６２７０００．３３０６９０００２４０需表面处理不锈钢０C r１８N i９７９３００．２８５２０４０００２０５耐海水腐蚀钛合金T C４４５５００．３４０１１３０００８６０耐海水腐蚀㊀㊀从力学性能来看,三种材料屈服强度都比较高,选择合适厚度都能够满足２００m水深的压力条件.铝合金密度较小,易于加工制造,材料成本也比较低,经阳极氧化处理后耐腐蚀能力好;不锈钢虽然耐海水腐蚀,但是其密度较大,不符合轻型化设计;钛合金重量较轻并且耐海水腐蚀,非常适合于水下设备的制造,但是其材料和加工成本相对较高.综合以上分析,我们研制的地震仪节点选择铝合金６０６１ＧT６作为耐压壳体材料,并进行表面阳极氧化处理来提高其抗腐蚀能力.２．２㊀耐压壳体的设计与仿真本研究按照解析公式法对耐压壳体进行计算与校核,各种符号和国标规范[１４]保持一致.外压圆筒的失效形式有两种:一种是筒体刚度不足发生失稳破坏;另一种是筒体强度不够而发生屈服失效[１５].当圆筒外径与圆筒厚度比值大于２０时,圆筒被视作薄壁圆筒,一般来说,对于薄壁圆筒周向失稳总是先于强度失效发生,所以在计算薄壁圆筒外压承载能力时只需关注稳定性问题.导致外压筒体发生失稳破坏的最小外部压力称为临界压力,以P c r表示.根据设计经验,对于２００m水深工作环境,通常都设计为薄壁圆筒,在计算时需要重点考虑其稳定性.薄壁圆筒也有长圆筒和短圆筒之分,当圆筒长度L大于临界长度L c r时就属于长圆４７６㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀地㊀震㊀工㊀程㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２４年筒,反之则属于短圆筒.临界长度L c r的计算公式为:L c r＝１．１７D０D０δe㊀(１)式中:D０为圆筒的外径;δe为圆筒的有效厚度.根据式(１),无论厚度取值为多少,L c r计算结果都大于４００mm.由于本文所设计的耐压壳体的圆筒长度小于临界长度,所以属于短圆筒.短圆筒的临界压力计算公式为:P c r＝２．５９E δeD０æèçöø÷２．５LD０æèçöø÷㊀(２)式中:P c r为临界压力;D０为筒体的外直径;δe为筒体的有效厚度;E为材料的弹性模量.实际情况下不允许外部压力接近或者等于临界压力,必须留有一定的安全裕度.实际允许的最大外压称为许用压力,用[P]表示.[P]的计算公式为:[P]＝P c r m㊀(３)式中:m为安全系数,主要是考虑到计算公式的可靠性㊁加工制造上的误差㊁材料性能存在的差异及操作工况的变化等因素,此处m取３.对于耐压壳体厚度的确定采用试算法.根据经验,选择３mm㊁４mm㊁５mm及７mm的厚度来进行稳定性校核.计算结果如表２所列.表２㊀不同厚度耐压壳体许用压力计算表T a b l e２㊀A l l o w a b l e p r e s s u r e o f p r e s s u r e h u l l w i t hd i f fe r e n t t h i c k n e s s耐压壳厚度δe/mm临界压力P c r/M P a许用压力[P]/M P a ３３．８２９１．２７６４７．７０５２．５６８５１３．０２５４．３４２７２９．４４３９．８１４根据此链式地震仪的使用需求,其最大工作水深２００m,工作压力为２M P a.从表２可知,当耐压壳体厚度大于４mm时都满足许用压力大于工作压力的使用要求,但是从壳体重量和设计成本考虑,最后确定的耐压壳体厚度为４mm.使用A B A Q U S有限元软件对设计的耐压壳体模型进行真实应力场仿真分析.为了简化计算,在A B A Q U S中直接建立圆柱壳模型,圆柱壳外均布２M P a海水压力,然后画网格求解计算,得到此海水压力下耐压壳体的应力云图(图２).图２㊀外压作用下耐压壳体应力云图F i g．２㊀S t r e s s c l o u dd i a g r a mo f p r e s s u r eh u l l u n d e re x t e r n a l p r e s s u r e从图２可以看出,耐压壳体在中间大部分区域的有效应力分布比较均匀,应力值在３０M P a左右;靠近两端的有效应力呈现出渐变特征,整个壳体上的应力最大值为４４．１９M P a,小于铝合金６０６１ＧT６的屈服强度２４０M P a,表明地震仪的耐压壳体强度满足设计需要.２．３㊀端盖的设计与仿真端盖的材料同样使用铝合金６０６１ＧT６.端盖与耐压壳体之间通过螺栓连接.端盖总体上属于实心圆板,圆板端面承受均布载荷.根据规范[１４],端盖的计算厚度δp按照式(４)进行计算.δp＝D c K p c[σ]tφ㊀(４)式中:D c为圆板计算直径;K为结构特征系数;p c 为计算压力;[σ]t为设计温度下材料的许用应力;φ为焊接接头系数.根据结构的实际设计情况,此处D c取１５１m m, K取０．２５,p c取６M P a(取安全系数３),[σ]t取２４０M P a,φ取１.代入式(４),得到端盖计算厚度为１１．９４m m,最终实际取的壳体两端端盖厚度δ为１５m m.同样,在A B A Q U S中对端盖进行建模并求解计算,得到端盖的应力云图(图３).图３㊀外压作用下端盖应力云图F i g．３㊀S t r e s s c l o u dd i a g r a mo f e n d c o v e r u n d e re x t e r n a l p r e s s u r e５７６第４６卷第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张㊀川,等:链式海底地震仪节点结构设计与试验㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀由图３可知,端盖受压面上的应力都在１０M P a 以上,整个端盖上的最大应力位于端盖和耐压壳体相交处,最大应力为５９．４７M P a,小于铝合金的屈服强度２４０M P a,端盖的强度满足使用要求.３㊀密封设计与仿真可靠的密封设计是保证地震仪在海底正常工作的关键环节.在耐压壳体和上下端盖之间采用O 形圈进行密封.O形圈在受到压力时会产生弹性变形,填充在耐压壳体和上下端盖之间的缝隙,从而起到密封作用.除了密封性能好以外,O形圈还具有结构简单㊁成本低㊁安装和拆卸方便等优点.根据密封圈设计的国标规范[１６]对密封沟槽进行设计和计算,其中各种符号的表示和规范保持一致.该地震仪在海底承受的压力基本属于静压力,采用径向密封的活塞密封沟槽形式.此密封形式如图４所示.图４㊀耐压壳体与端盖之间的密封形式F i g．４㊀S e a l i n g f o r mb e t w e e n p r e s s u r e s h e l la n de n d c o v e r选择O形圈活塞静密封的各项参数如表３所列.表３㊀设计密封参数T a b l e３㊀D e s i g n s e a l i n gp a r a m e t e r s设计参数尺寸/mm(括号内为公差)耐压壳体内径d４１４３(H８)活塞直径d９１４３(f７)沟槽槽底直径d３１３７．６(h１１)O形圈内径d１１３６O形圈截面直径d２３．５５O形圈沟槽宽度b(无挡圈)４．８沟槽底圆角半径r１０．４~０．８沟槽棱圆角半径r２０．１~０．３密封圈选用硬度为７０的丁腈橡胶材料.橡胶具有超弹性特性,在对其进行有限元仿真分析时需要选取合适的本构模型.对于橡胶类材料,本构模型的选择有很多,如N e oＧH o o k e a n模型㊁M o o n e yＧR i v l i n模型㊁P o l y n o m i a l模型㊁O g d e n模型和Y e o h 模型等[１７Ｇ１８].相比于其他模型,M o o n e yＧR i v l i n模型可以更准确地描述橡胶材料在发生大变形时的力学行为,所以本文选择M o o n e yＧR i v l i n模型.M o oＧn e yＧR i v l i n模型的本构关系为[１９]:W(I１,I２)＝ðn i,j＝０C i j(I１－３)i(I２－３)j㊀(５)式中:W表示应变能密度;C i j为R i v l i n系数;I１㊁I２分别为第一和第二G r e e n应变不变量.本文采用两参数M o o n e yＧR i v l i n模型,式(５)变为:W＝C１０(I１－３)＋C０１(I２－３)㊀(６)式中:C１０和C０１均为M o o n e yＧR i v l i n系数,对于特定材料而言,其值为正定常数.本文所使用的密封圈材料为丁腈橡胶,邵氏硬度为７０,C１０和C０１常数分别为１．０７４和０．０５４.使用A B A Q U S有限元软件建立的密封O形圈二维轴对称模型如图５所示.图５㊀密封O形圈轴对称模型F i g．５㊀A x i s y mm e t r i cm o d e l o f s e a l i n g OＧr i n g与图４相对应,图５的模型分为三部分:上边为耐压壳体,中间圆形为O形圈,下边为端盖部分.在A B A Q U S软件分析时定义两个载荷步:第一步,控制端盖和壳体之间间隙为１mm,使O形圈处于预压缩状态;第二步,在O形圈右端施加均布载荷,模拟O形圈受到海水压力作用时的状态.图６和７分别是２M P a的海水压力作用下O 形圈的应力云图和接触应力分布图.从图６可以看出,O形圈中间的应力较大,四周应力较小,O形圈上的最大应力为３．３０M P a,小于橡胶圈的破坏应力,所以橡胶圈不会被破坏.而从图７(即密封压力图)可以看出,密封面的最大压力达到４．９９M P a,大于密封压力２M P a.同时O形圈与沟槽左右端面接触紧密,没有被挤出沟槽,没有发生剪切破坏,证明密封是可靠的.６７６㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀地㊀震㊀工㊀程㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２４年图６㊀外压作用下O 形圈应力云图F i g ．６㊀S t r e s s c l o u dd i a g r a mo fO Ｇr i n g un d e r e x t e r n a l p r e s s u re图７㊀外压作用下O 形圈接触应力分布图F i g ．７㊀C o n t a c t s t r e s s d i s t r i b u t i o nd i a g r a mo fO Ｇr i n gu n d e r e x t e r n a l pr e s s u r e ４㊀试验验证４．１㊀水密压力试验设计好的地震仪壳体加工完成并组装好以后,在正式投入使用以前需要进行水密压力试验来检验其耐压能力和水密性能.其中,封装好的单个地震仪节点如图８所示.图８㊀地震仪节点实物图F i g ．８㊀P h y s i c a l d i a gr a mo f s e i s m o m e t e r n o d e 将上述封装好的地震仪壳体置于液压试验装置中,从０开始逐级加压到５M P a (大于实际工作压力)并保压２h ,再逐渐泄压.整个试验过程的加压曲线如图９所示.压力测试完成以后,地震仪壳体外部和内部均不见任何变形和破损,同时舱体内部也没有渗水现象,证明地震仪壳体设计满足耐压和水密要求.４．２㊀地震台对比实验海底地震仪作为接收海底地面振动信号的仪器,其设计完成以后需要进行天然地震接收试验来得出其实际使用性能.图９㊀压力测试曲线F i g．９㊀P r e s s u r e t e s t c u r v e 将封装好的链式地震仪三个节点投放到浙江湖州地震台山洞内的蓄水池中,进行地震观测试验并做好地震数据记录.选取试验期间(２０２２Ｇ０９Ｇ０９ ２９日)发生的大于６．０级的典型地震１３个,分别对原始波形进行去均值㊁去趋势,重新采样(采样间隔为０．０１s )和低通滤波(＜２H z ).对比地震仪三个节点和湖州台站(标准地震台站)记录的三分量地震波形,结果如图１０所示,其中单个地震波形长度为６００s.从图１０中可以看出,对于大多数典型地震,三个节点都能够有效记录其波形,验证了所设计的链式地震仪记录地震信号的能力.而部分地震波形的记录效果不好,这是由于链式地震仪所使用地震计的响应范围(１~３００H z )的限制,对大地震低频成分(通常低于１H z)的记录还原度不高.５㊀结语本文开展了对链式地震仪节点结构的设计与研究,主要工作内容与结论如下:(１)根据链式地震仪节点所包含的各种零部件,设计了符合条件的节点结构,设计的耐压壳体内径为１４３mm ,长度为４００mm ;(２)选择了铝合金作为耐压壳体材料,并且通过理论计算和仿真分析得出合适的壳体厚度和端盖厚度,分别为４mm 和１５mm ,并按照规范进行了密封性能设计;(３)静水压力试验表明所设计的节点结构强度和耐压性能满足使用要求;(４)通过实际地震观测对比试验,验证了链式地震仪的地震观测效果.７７６第４６卷第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张㊀川,等:链式海底地震仪节点结构设计与试验㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图１０㊀链式地震仪三个节点与湖州台站记录到的滤波后波形F i g．１０㊀F i l t e r e dw a v e f o r m s r e c o r d e db y t h r e en o d e s o f t h e c a b l e d s e i s m o m e t e r a n dH u z h o u s t a t i o n㊀㊀未来,本文所设计的链式地震仪将进一步优化设计并开展湖底试验,最后应用于浙江近海的地震观测.这有助于建立海底的天然地震监测组网,为海洋地震预警㊁大型海洋工程安全评估㊁海底构造研究和海洋资源开发提供帮助.参考文献(R e f e r e n c e s)[１]㊀张洪沙,陈庆,孙家淞．东海海底地貌特征研究[J]．上海国土资源,２０１３,３４(１):４６Ｇ５２,８０．Z H A N G H o n g s h a,C H E N Q i n g,S U N J i a s o n g．S e a f l o o r l a n dＧf o r m s i n t h eE a s tC h i n aS e a[J]．S h a ngh a iL a n d&R e s o u r c e s,２０１３,３４(１):４６Ｇ５２,８０．[２]㊀王其,林鸿杰,李文惠,等．福建海洋地震观测网建设必要性研究[J]．科学技术创新,２０１９(２):３９Ｇ４０．WA N G Q i,L I N H o n g j i e,L IW e n h u i,e t a l．S t u d y o n t h e n e c e sＧs i t y o fF u j i a nm a r i n e s e i s m i c o b s e r v a t i o nn e t w o r k c o n s t r u c t i o n [J]．S c i e n t i f i c a n dT e c h n o l o g i c a l I n n o v a t i o n,２０１９(２):３９Ｇ４０．[３]㊀L I JB,J I A N H C,C H E N YJ,e t a l．S e i s m i c o b s e r v a t i o no f a ne x t r e m e l y m a g m a t i c a c c r e t i o n a t t h e u l t r a s l o w s p r e a d i n gS o u t h w e s t I n d i a n R i d g e[J]．G e o p h y s i c a l R e s e a r c h L e t t e r s,２０１５,４２(８):２６５６Ｇ２６６３．[４]㊀胡昊,阮爱国,游庆瑜,等．海底地震仪远震记录接收函数反演:以南海西南次海盆为例[J]．地球物理学报,２０１６,５９(４):１４２６Ｇ１４３４．HU H a o,R U A N A i g u o,Y O U Q i n g y u,e t a l．U s i n g O B S t e l e s e i s m i c r e c e i v e r f u n c t i o n s t o i n v e r t l i t h o s p h e r i c s t r u c t u r e:ac a s e s t ud y o f t he s o u t h w e s t e r n s u b b a s i n i n t h e S o u t hC h i n a S e a[J]．C h i n e s e J o u r n a l o fG e o p h y s i c s,２０１６,５９(４):１４２６Ｇ１４３４．[５]㊀阮爱国,李家彪,陈永顺,等．国产IＧ４C型O B S在西南印度洋中脊的试验[J]．地球物理学报,２０１０,５３(４):１０１５Ｇ１０１８．R U A N A i g u o,L I J i a b i a o,C H E N Y o n g s h u n,e t a l．T h ee x p e r iＧm e n to fb r o a db a n dIＧ４Ct y p e O B Si nt h eS o u t h w e s tI n d i a r i d g e[J]．C h i n e s eJ o u r n a lo fG e o p h y s i c s,２０１０,５３(４):１０１５Ｇ１０１８．[６]㊀郝天珧,游庆瑜．国产海底地震仪研制现状及其在海底结构探测中的应用[J]．地球物理学报,２０１１,５４(１２):３３５２Ｇ３３６１．H A O T i a n y a o,Y O U Q i n g y u．P r o g r e s so fh o m e m a d eO B Sa n di t sa p p l i c a t i o no no c e a nb o t t o m s t r u c t u r es u r v e y[J]．C h i n e s eJ o u r n a l o fG e o p h y s i c s,２０１１,５４(１２):３３５２Ｇ３３６１．[７]㊀刘丹,杨挺,黎伯孟,等．分体式宽频带海底地震仪的研制㊁测试和数据质量分析[J]．地球物理学报,２０２２,６５(７):２５６０Ｇ２５７２．L I U D a n,Y A N G T i n g,L I B o m e n g,e t a l．S e i s m o m e t e rＧd e t a c h e db r o a d b a n do c e a nb o t t o ms e i s m o g r a p h(O B S):d e v e lＧo p m e n t,t e s t,a n dd a t a q u a l i t y a n a l y s i s[J]．C h i n e s eJ o u r n a lo fG e o p h y s i c s,２０２２,６５(７):２５６０Ｇ２５７２．[８]㊀李建如,许惠平．加拿大 海王星 海底观测网[J]．地球科学进展,２０１１,２６(６):６５６Ｇ６６１．L I J i a n r u,X U H u i p i n g．N E P T U N EＧC a n a d a[J]．A d v a n c e si nE a r t hS c i e n c e,２０１１,２６(６):６５６Ｇ６６１．[９]㊀I S E R N A R．T h eo c e a n o b s e r v a t o r i e si n i t i a t i v e:w i r i n g t h e o c e a n f o r i n t e r a c t i v es c i e n t i f i cd i s c o v e r y[C]//P r o c e e d i n g so fO C E A N S２００６．B o s t o n,U S A:I E E E,２００６:１９２４Ｇ１９３０．[１０]㊀郝天珧,郭永刚,张艺峰,等．线缆式海底地震观测技术:以浯屿岛海底地震观测台为例[J]．地球物理学报,２０１９,６２(１１):４３２３Ｇ４３３８．HA OT i a n y a o,G U O Y o n g g a n g,Z H A N GY i f e n g,e t a l．C a b l e ds e a f l o o ro b s e r v a t i o nt e c h n o l o g y:ac a s es t u d y o f t h es u b m aＧr i n e s e i s m i c s t a t i o n i nW u y u I s l a n d[J]．C h i n e s e J o u r n a l o f G eＧ８７６㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀地㊀震㊀工㊀程㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２４年o p h y s i c s,２０１９,６２(１１):４３２３Ｇ４３３８．[１１]㊀N A K A N O M,N A K AMU R A T,K AM I Y AS,e t a l．I n t e n s i v e s e i s m i c a c t i v i t y a r o u n dt h e N a n k a i t r o u g hr e v e a l e db y D OＧN E To c e a nＧf l o o r s e i s m i co b s e r v a t i o n s[J]．E a r t h,P l a n e t sa n dS p a c e,２０１３,６５(１):５Ｇ１５．[１２]㊀MO C H I Z U K I M,K A N A Z AWA T,U E H I R A K,e ta l．SＧn e t p r o j e c t:c o n s t r u c t i o no f l a r g es c a l es e a f l o o ro b s e r v a t o r y n e tＧw o r k f o r t s u n a m i s a n d e a r t h q u a k e s i n J a p a n[J/O L]．G e o l o g y,E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e,E n g i n e e r i n g,２０１６:２１７１５４４８７[２０２３Ｇ０３Ｇ３０]．h t t p s://w w w．s e m a n t i c s c h o l a r．o r g/p a p e r/SＧn e tＧp r oＧj e c t％３AＧC o n s t r u c t i o nＧo fＧl a r g eＧs c a l eＧs e a f l o o rＧM o c h i z u k iＧK aＧn a z a w a/６f１９４f b９c c９１５７１b７d１e d a４５５c３１b４f c４２d f a８６６．[１３]㊀L I A N GCC,S H I A HSW,J E NCY,e t a l．O p t i m u md e s i g n o f m u l t i p l e i n t e r s e c t i n g s p h e r e sd e e pＧs u b m e r g e d p r e s s u r eh u l l[J]．O c e a nE n g i n e e r i n g,２００４,３１(２):１７７Ｇ１９９．[１４]㊀国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会．压力容器第１部分:通用要求:G B/T１５０．１ ２０１１[S]．北京:中国标准出版社,２０１２．G e n e r a lA d m i n i s t r a t i o n o fQ u a l i t y S u p e r v i s i o n,I n s p e c t i o n a n dQ u a r a n t i n e o f t h eP e o p l e＇sR e p u b l i c o fC h i n a,S t a n d a r d i z a t i o nA d m i n i s t r a t i o no ft h eP e o p l e＇s R e p u b l i co fC h i n a．P r e s s u r ev e s s e l s p a r t１:g e n e r a lr e q u i r e m e n t s:G B/T１５０．１ ２０１１[S]．B e i j i n g:S t a n d a r d sP r e s s o fC h i n a,２０１２．[１５]㊀李金科,张贤福,刘韫砚．外压圆筒的计算及数值计算稳定性分析[J]．压力容器,２０１１,２８(７):３５Ｇ３９,５４．L I J i n k e,Z H A N G X i a n f u,L I U Y u n y a n．C a l c u l a t i o no f c y l i nＧd r i c a l s he l l s u n d e r e x t e r n a l p r e s s u r e a n dn u m e r i c a l c o m p u t aＧt i o no fs t a b i l i t y a n a l y s i s[J]．P r e s s u r e V e s s e l T e c h n o l o g y,２０１１,２８(７):３５Ｇ３９,５４．[１６]㊀国家质量监督检验检疫总局,中国家标准化管理委员会．液压气动用O形橡胶密封圈沟槽尺寸:G B/T３４５２．３ ２００５[S]．北京:中国标准出版社,２００６．G e n e r a lA d m i n i s t r a t i o n o fQ u a l i t y S u p e r v i s i o n,I n s p e c t i o n a n dQ u a r a n t i n e o f t h eP e o p l e＇sR e p u b l i c o fC h i n a,S t a n d a r d i z a t i o nA d m i n i s t r a t i o no f t h eP e o p l e＇sR e p u b l i c o fC h i n a．H o u s i n g d iＧm e n s i o n s f o rOＧr i n g e l a s t o m e rs e a l s i nh y d r a u l i ca n d p n e uＧm a t i c a p p l i c a t i o n s:G B/T３４５２．３ ２００５[S]．B e i j i n g:S t a n d a r d sP r e s s o fC h i n a,２００６．[１７]㊀T S C H O E G LN W．C o n s t i t u t i v ee q u a t i o n s f o r e l a s t o m e r s[J]．J o u r n a lo fP o l y m e rS c i e n c e P a r t AＧ１:P o l y m e r C h e m i s t r y,１９７１,９(７):１９５９Ｇ１９７０．[１８]㊀Y AMA B EJ,N I S H I MU R AS．I n f l u e n c e o f f i l l e r s o nh y d r o g e n p e n e t r a t i o n p r o p e r t i e s a n db l i s t e r f r a c t u r eo f r u b b e r c o m p o sＧi t e s f o rOＧr i n g e x p o s e d t oh i g hＧp r e s s u r eh y d r o g e n g a s[J]．I nＧt e r n a t i o n a l J o u r n a l o fH y d r o g e nE n e r g y,２００９,３４(４):１９７７Ｇ１９８９．[１９]㊀刘萌,王青春,王国权．橡胶M o o n e yＧR i v l i n模型中材料常数的确定[J]．橡胶工业,２０１１,５８(４):２４１Ｇ２４５．L I U M e n g,WA N G Q i n g c h u n,WA N G G u o q u a n．D e t e r m i n aＧt i o no f m a t e r i a lc o n s t a n t sf o r M o o n e yＧR i v l i nr u b b e r m o d e l[J]．C h i n aR u b b e r I n d u s t r y,２０１１,５８(４):２４１Ｇ２４５．(本文编辑:张向红)９７６第４６卷第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张㊀川,等:链式海底地震仪节点结构设计与试验㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀。

SEISMOLOGICAL AND GEOMAGNETICOBSERV ATION AND RESEARCH第41卷 第6期2020年 12月Vol.41 No. 6Dec. 2020地震地磁观测与研究doi: 10. 3969/j. issn. 1003-3246. 2020. 06. 0160 引言1996年9月10日，第50届联合国大会审议通过了《全面禁止核试验条约》（简称CTBT ）（Document A/50/1027 of United Nations ，1996），CTBT 的宗旨是禁止各缔约国进行任何形式的核爆炸试验。

为有效监测全球范围内可能的核爆炸，条约规定建立国际监测系统（简称IMS ），采用地震、水声、次声和放射性核素等4种核查技术手段，常年不间断地监测全球各地可能发生的核试验。

IMS 由分布全球的321个地震、放射性核素、水声和次声等4种类型的监测台站、16个放射性核素实验室以及全球通信基础设施（GCI ）组成。

其中，水声监测是水下核爆炸的主要监测手段，对于在大洋上空进行的低空核爆炸，也有较强的监测能力。

利用水声监测技术，可探测、定位、识别水下及水面爆炸，估算爆炸威力（Committee on Reviewing and Updating Technical Issues Related to the Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty ，2012）。

水声监测对水下爆炸的探测灵敏度极高，对距离10 000 km 、1 kg 的水下爆炸都有一定的探测能力（Bowman et al ，2005；Dahlman et al ，2009，2011）。

除用于水下核爆炸的监测外，水声监测技术在地震观测、火山观测、海洋环流观测、生态环境观测和军事目标的探测识别和水下通信等军用、民用领域也得到广泛应用（李健等，2013；朱俊江等，2017；李风华等，2019）。

海洋生物多样性综合观测站观测说明目录1 项目背景 (1)1.1 任务来源 (1)1.2 工作过程 (1)2 标准制修订的必要性分析 (2)2.1 国家及生态环境主管部门的相关要求 (2)2.2 适应全球生物多样性保护的要求 (2)2.3 完善现行海洋生物多样性观测标准的要求 (3)3 国内外海洋观测系统及相关标准制定情况 (3)3.1 国外海洋观测系统 (3)3.2 国内海洋生态环境观测网络 (8)4 标准制修订的基本原则和技术路线 (11)4.1 基本原则 (11)4.2 标准的适用范围和主要技术内容 (12)4.3 技术路线 (12)5 标准主要技术内容 (14)5.1 适用范围 (14)5.2 规范性引用文件 (14)5.3 术语 (14)5.4 观测范围、对象和原则 (14)5.5 观测内容与方法 (15)5.5.1 生物要素观测 (15)5.5.2 环境要素观测 (16)5.5.3 威胁因素观测 (16)6 与国内外同类标准或技术法规的水平对比和分析 (16)7 实施本标准的管理措施、技术措施、实施方案建议 (17) 《海洋生物多样性综合观测站观测标准》（征求意见稿）编制说明1 项目背景1.1 任务来源为推动环境保护事业发展，根据《关于征集2018年度国家环境保护标准计划项目承担单位的通知》（环办科技函〔2017〕824号），原环境保护部自然生态保护司、科技标准司下达了《海洋与海岸生物多样性综合观测站建设与观测标准》国家环保标准制修订计划，项目统一编号为2018-46。

项目由生态环境部南京环境科学研究所主持，中国科学院海洋研究所参加。

1.2 工作过程生态环境部南京环境科学研究所是生态环境部在生物多样性保护和履行《生物多样性公约》方面的主要技术支持单位，20世纪90年代初就较早开展了生物多样性保护研究，在生物多样性观测等方面开展了大量研究。

按照《国家环境保护标准制修订工作管理办法》（国环规科技〔2017〕1号）的有关要求，项目承担单位组织专家和相关单位成立了标准编制组。