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當前位置:首頁>產(chǎn)品中心>海洋監(jiān)測儀器>海洋走航觀測>AUMS海洋走航觀測 產(chǎn)品展示

海洋走航觀測

型 號AUMS

所屬分類海洋走航觀測

發(fā)布時間2024-05-15

產(chǎn)品描述:海洋走航觀測系統(tǒng)是一套集成有海水和空氣CO2/H2O/CH4含量分析、多種海水物理化學性質(zhì)傳感器、五參數(shù)全自動營養(yǎng)鹽分析儀、各種船載設備數(shù)據(jù)輸入輸出的高度集成的一體化系統(tǒng),具有較佳的性能、很強的穩(wěn)定性和適應性、極大減少人工參與的自主化操作能力,以及可擴展的系統(tǒng)設計,滿足各項的系統(tǒng)要求。

產(chǎn)品概述

海洋走航觀測


OceanPack FerryBox走航式表層多要素監(jiān)測系統(tǒng).jpg

海洋走航觀測設備特點:

√高度智能化和現(xiàn)代化,減少人力

√多種尺寸,應用靈活

√海氣二氧化碳同步測量

√硅膜快速分離水中CO2,T90<3min

√采樣頻率1Hz

√標氣自動校準、自動調(diào)零

√自動清潔,防止生物附著

√自帶進水控制器

√自主開發(fā)NetDI®系統(tǒng),觸屏式一鍵設置

√幾乎可擴展所有傳感器和分析儀

√儀器無需特殊維護保養(yǎng)

√通用數(shù)據(jù),雙重備份

√接入SOCAT或ICOS數(shù)據(jù)庫平臺

√根據(jù)實際情況定制開發(fā)

安裝于破冰船雪龍 2 號


設備介紹


一、系統(tǒng)介紹

SubCtech在海洋儀器領(lǐng)域具有超過26年的歷史,是一家獨資企業(yè),具有高度的生產(chǎn)、研發(fā)自主性。儀器多個組件具有技術(shù)的*性、測量準確性以及良好的耐用性。SubCtech公司與德國霍姆赫茲研究所的GEOMAR研究院長期合作,保證所有的研發(fā)設計都達到較優(yōu)品質(zhì),公司具有ISO 13628-6 和 API17f 認證的專業(yè)海洋儀器設計研發(fā)資質(zhì),以及ISO 9001:2015認證的生產(chǎn)制造資質(zhì),公司工程師均具有高標準的IPC-A-600/610-3到SIL-2資格認證。

德國SubCtech公司OceanPackTM AUMS表層海水走航觀測系統(tǒng)是一套集成有海水和空氣CO2/H2O/CH4含量分析、多種海水物理化學性質(zhì)傳感器、五參數(shù)全自動營養(yǎng)鹽分析儀、各種船載設備數(shù)據(jù)輸入輸出的高度集成的一體化系統(tǒng),具有較佳的性能、很強的穩(wěn)定性和適應性、極大減少人工參與的自主化操作能力,以及可擴展的系統(tǒng)設計,可以滿足各項的系統(tǒng)要求。

OceanPackTM AUMS的設計使其在走航式水-氣CO2測量領(lǐng)域備受好評。二氧化碳分析儀集成在19"的OceanPack™機架之中,通過船上的表層水采集系統(tǒng)可以分析水中pCO2的值,利用單獨安裝在甲板上的進氣箱可以采集來自大氣中的CO2并進行分析。其*之處在于采用了特殊的膜結(jié)構(gòu)實現(xiàn)水體中二氧化碳與檢測倉中二氧化碳的平衡,檢測倉中裝載成熟的LI-COR®系列分析儀,檢測二氧化碳濃度并輸出信號,膜法平衡器受滲透率、濃差極化與透膜率的影響,倉中氣體變化平緩,因此信號非常平滑,另外由于操作簡單,檢測過程耗時短、響應快,且數(shù)據(jù)更加準確。

OceanPackTM AUMS系統(tǒng)集成工作狀態(tài)穩(wěn)定的紅外分析儀或激光分析儀,應用于海洋環(huán)境中表層海水及大氣中CO2/H2O/CH4濃度,及其相關(guān)參數(shù)(溫度、鹽度、pH)的走航監(jiān)測。儀器自帶切換海水/大氣測量所需的全部軟件和硬件,支持水體和空氣中CO2/H2O/CH4測量時間和周期的自由調(diào)整。從測量水體切換到測量空氣:平衡時間小于1分鐘,從測量空氣切換到測量水體:平衡時間小于5分鐘。系統(tǒng)控制軟件兼容性強,系統(tǒng)具有完善的自監(jiān)測功能,包括系統(tǒng)自監(jiān)測和測量數(shù)據(jù)監(jiān)測等,以保證數(shù)據(jù)質(zhì)量,在無人操作的情況下也可自我運轉(zhuǎn)。

OceanPackTM AUMS幾乎可兼容所有探頭,可在主機的除泡器內(nèi)集成溶解氧、濁度、硝酸鹽、葉綠素、CDOM、pH、溫度鹽度等,相關(guān)參數(shù)可以基本實現(xiàn)同步測量,測量得到的數(shù)據(jù)通過主機內(nèi)的數(shù)據(jù)采集器實時顯示在屏幕中,無需另外增加旁路,也無需將數(shù)據(jù)導出后再進行復雜計算。用戶也可根據(jù)需要選擇是否在旁路增加更多的分析儀進行其他參數(shù)的測量。


二、OceanPackTM核心優(yōu)勢

1.產(chǎn)品對比

比較項目

德國SubCtech OceanPackTM

德國4H JENA

美國General Oceanic

規(guī)格

三種規(guī)格可選

單一規(guī)格

單一規(guī)格

氣體平衡方法

膜法

膜法

噴淋法

二氧化碳檢測器

LI-COR 840x或LosGatos

需用戶單獨購買

需用戶單獨購買

激光檢測器

LosGatos一鍵式操作

Picarro需要用戶單獨操作

除泡器

體積6L,兩段式除泡

體積2L,簡單除泡

體積2L,簡單除泡

檢測前后水樣

分離

除泡器內(nèi)混合

分離

外形

19"標準機架,抽屜式設計

自行設計機架

自行設計機架

校準調(diào)零

自動調(diào)零,無需標氣

純氮氣+兩種標氣

純氮氣+兩種標氣

系統(tǒng)設計

管路簡單,組件少

管路密集復雜,小型組件多

管路密集復雜,小型組件多

擴展性

幾乎兼容所有探頭

不支持更多探頭

僅限于CTD、DO、GPS

操作系統(tǒng)

基于ARM Cortex的NetDI®系統(tǒng),簡單穩(wěn)定

基于Windows®的Win7系統(tǒng),有崩潰風險

基于Windows®的Win7系統(tǒng),有崩潰風險

數(shù)據(jù)格式

通用NMEA-0183

專用格式

專用格式

數(shù)據(jù)傳輸方式

RS232/422/485

單芯脈沖信號

RS485

維護

活動管路組件,易拆裝

硬質(zhì)固定組件,難維護

硬質(zhì)固定組件,難維護

2.主要性能優(yōu)勢

對比項目

傳統(tǒng)走航系統(tǒng)

SubCtech的OceanPack 改進方案

美國General Oceanic

水-氣測量組件

一個分析儀連續(xù)測量,采樣頻率很低,大約10 min

兩個分析儀同時測量水中和空氣中的pCO2,采樣頻率能達到1Hz

單一規(guī)格

校準組件

需要2-3個額外的參考氣(WMO認證的標準氣體,價格昂貴)

小船:高性能的LI-COR®分析空氣中CO2時不需要參考氣體,長期漂移可以通過后處理校正。

噴淋法

調(diào)查船: 使用1-2個氣體的自動校準功能就可以達到水體分析時的高準確度

需用戶單獨購買

安裝

重量較大>100kg,有多個軟管,需要有額外的空間放置必需的氣瓶,氣管

整個系統(tǒng)集成在一個19"標準機架內(nèi),最輕質(zhì)量<75kg,耗電量低,不使用氣瓶時不會占用額外空間

Picarro需要用戶單獨操作

CO2分析儀

分析儀要專門購買并且由客戶自行安裝

成熟的LI-COR® 系列分析儀配置好后集成在系統(tǒng)內(nèi),實現(xiàn)即插即用??杉善渌鏛as Gatos分析儀,或在激光分析儀和紅外分析儀之間切換

體積2L,簡單除泡

操作系統(tǒng)

分析儀配備兩套*的分析程序,水系統(tǒng)必須用專門的軟件

編程計算好的整套解決方案,標準的NMEA-0183數(shù)據(jù)格式

分離

附加探頭

只能安裝少數(shù)探頭

系統(tǒng)非常靈活,模塊化組裝使其具有多個端口,能兼容幾乎所有探頭,能夠集成在水路中并且很容易保養(yǎng),可選擇是否安裝自動清潔模塊

自行設計機架

接口

不同的文件和專有的數(shù)據(jù)格式

標準的NMEA-0183 (ASCII)數(shù)據(jù)格式(SubCtech是NMEA和SUT成員)

純氮氣+兩種標氣

平衡器

敏感的玻璃平衡器,需要定期維護,且噴淋時的壓力會影響氣體溶解度

平板硅膜平衡器無需維護,過濾膜由HZG(即GKSS)研究中心開發(fā)

管路密集復雜,小型組件多

生物附著

玻璃過濾器易被生物附著

平板硅膜平衡器幾乎不會受到生物附著,泥沙沉積的影響(已通過NOAA ACT測試認證)

僅限于CTD、DO、GPS

除泡器

不提供,水路是平衡器的一部分,如果要安裝外部探頭,必須安裝在旁路上

“mBubbler®"是具有氣體耐受性的除泡器,可以將氣泡卷起至±30°和傾斜的角度并將其去除,第1次經(jīng)IFREMER在2009年得到證實??梢约珊芏鄠鞲衅鳎谙嗤w條件下進行數(shù)據(jù)采集。

基于Windows®的Win7系統(tǒng),有崩潰風險

耐用性

由于有多個管道,玻璃平衡器,因此對惡劣條件比較敏感

適用于特別條件,曾在30 nmi游艇競賽中得到測試,很多客戶在各種天氣情況下的使用也證明了這一點

專用格式

數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理很費力,由于各程序獨立運行且內(nèi)部存儲數(shù)據(jù),因此要處理多個文件

數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時計算,但原始數(shù)據(jù)仍舊保存便于后期科學處理,數(shù)據(jù)全部集成嵌入在數(shù)據(jù)采集儀中

RS485

后期成本

由于定期保養(yǎng)后續(xù)費用會很高,而且參考氣體需要不斷購買

可以在無人監(jiān)管的狀態(tài)下正常運行3個周以上,后續(xù)費用低,如果可以的話不需要外部氣瓶

硬質(zhì)固定組件,難維護


三、核心技術(shù)參數(shù)(激光傳感器)

測量參數(shù)

參數(shù)規(guī)格

測量參數(shù)

參數(shù)規(guī)格

CO2 (表層水+大氣)

量程:0-20000ppm,可調(diào)整

葉綠素a

量程:0-50μg/l

分辨率:1ppb

分辨率:0.025μg/l

精度:±50ppb

藻紅蛋白

量程:0-175μg/l

CH4 (表層水+大氣)

量程:0-100ppm,可調(diào)整

分辨率:0.086μg/l

分辨率:1ppb

藻藍蛋白

量程:0-175μg/l

精度:±0.3ppb

分辨率:0.086μg/l

進水口溫度

量程:-5~45℃

CDOM

量程:0-1500μg/l

分辨率:0.0001℃

分辨率:0.1μg/l

精度:±0.005℃

熒光

量程:0-500μg/l

穩(wěn)定性:0.00025℃/月

分辨率:0.01μg/l

測量溫度

量程:-5~35℃

濁度

量程:0-1500NTU

分辨率:0.0001℃

分辨率:0.05NTU

精度:±0.002℃

藻類

總?cè)~綠素范圍:0-200μg/l

電導率

量程: 0-7S/m

分辨率:0.01μg/l

分辨率: 0.00001 S/m

透射率:0-100%

精度: ±0.0003 S/m

PAH

量程:0.1-500ppb,可調(diào)整

鹽度

量程: 0.5-40PSU

分辨率:0.5ppb

分辨率: 0.0002PSU

TOC

量程:0.25-50mg/l,可調(diào)整

精度: 0.005PSU

DOC

量程:0.25-50mg/l,可調(diào)整

溶解氧

量程:0-16mg/l

COD

量程:0.6-44mg/l,可調(diào)整

分辨率: 0.032mg/l

TSS

量程:4-130mg/l,可調(diào)整

精度:±0.256mg/l

BOD

量程:0.6-44mg/l,可調(diào)整

飽和度:0-150%

KHP

量程:0.25-200mg/l,可調(diào)整

飽和度精度:±5%

光學營養(yǎng)鹽

量程:可調(diào)整

飽和度分辨率:0.4%

硝酸鹽-氮

量程:0.08-140 umol/L

pH

量程: 0-14pH

測量誤差:<5%

分辨率: 0.01pH

銨鹽-氮

量程:0.2-20 umol/L

精度: ±0.05pH

測量誤差:<5%

ORP

量程: -2000 - +2000 mV

亞硝酸鹽-氮

量程:0.03-6 umol/L

精度: ±1mV

測量誤差:<5%

溫度范圍:-10-130°C

磷酸鹽-磷

量程:0.03-6 umol/L

溫度精度:0.1℃

測量誤差:<5%

走航式微塑料/浮游生物/有機顆粒物

水樣過濾面積:≥2000mm2

硅酸鹽-硅

量程:0.3-100 umol/L

孔徑:5-5000μm

測量誤差:<5%

系統(tǒng)組成


1.OceanPack™主機機柜

-德國SubCtech公司設計制造的mBubbler®品牌除泡器單元,可在一個水箱中采集同一時間和溫度的數(shù)據(jù)。

-集成Li-COR NDIR分析儀的pCO2、甲烷海水流通式傳感器,帶平膜模塊和自動校準。

-SmartDI®嵌入式數(shù)據(jù)記錄器,觸摸屏顯示,實時多任務處理系統(tǒng),2 x 4 GB CF卡,驅(qū)動器(系統(tǒng)+備份,數(shù)據(jù))。

-所有傳感器連接,包括電源,數(shù)據(jù),供水,自動清洗系統(tǒng),配置設置。

-所有傳感器和分析儀的自動供電,包括不間斷電源UPS。

-可通過類似或串行傳感器擴展。


2.帶有如下組件的Top-Box™(安裝在甲板)

-氣體和氣體過濾器;氣泵

-所有Top-Box™組件的供電

-用于傳輸空氣的抗紫外線室外管路

-帶有調(diào)節(jié)加熱器的進氣箱,在北極條件下安全運行(已被POLARSTERN號證明可用于零下35攝氏度)

-接口尺寸,1/4英寸;功率20W


3.營養(yǎng)鹽機柜

-專為海水中營養(yǎng)鹽的監(jiān)測設計

-DI水箱,用于超純水存取

-營養(yǎng)鹽分析儀,精度為ppb級別

-冰箱,用于存放試劑,可保存一個月

-營養(yǎng)鹽機柜除泡器,帶25μm濾芯和壓縮空氣自動清潔系統(tǒng)

-大體積廢液箱,存儲化學廢液


4.擴展單元(選擇性配置)

-配有高精度的LasGatos激光檢測儀,用于檢測CO2,CH4,H2O等溫室氣體,且能夠自動進行壓力和溫度補償

-LasGatos激光檢測儀自動校準單元,能夠定時對儀器進行自校準

-高精度的SubCtech溫度傳感器,測量進水口溫度,后期計算可加入溫度補償

-海鳥SBE-45TSG表層溫鹽(溫度和電導率/鹽度)到自己的旁路中,并可調(diào)節(jié)水流量

-Satlantic SeaFET pH傳感器,離子選擇性電極(ISFET)傳感器,具有長期的海水測量穩(wěn)定性

--Wetlabs 三參數(shù)熒光計,用于測量葉綠素,濁度,可溶性有色有機物

--自動營養(yǎng)鹽分析儀,可測量五項營養(yǎng)鹽指標

-走航式微塑料/浮游生物/有機顆粒物/水樣采集系統(tǒng),可以在走航的過程中實現(xiàn)采集/過濾水樣

-AADI Optode 4835溶解氧傳感器,具有鹽度校正和極長維護周期,只有少數(shù)受生物污染影響

-Turner 三參數(shù)傳感器,可以測量CDOM,藻藍蛋白,藻紅蛋白,熒光等參數(shù)

-高精度,無腐蝕的水壓和水流傳感器(OceanPack™內(nèi))

-Trios PAH 水中油類物質(zhì)熒光探頭

-AOA藻類分析儀,實現(xiàn)葉綠素在線分析

-Trios OPUS水質(zhì)分析儀,可以選擇測量BOD,COD,TSS, DOC,TOC,KHP,營養(yǎng)鹽等參數(shù)

-SubCtech ORP傳感器,測量氧化還原電位

-根據(jù)需要提供的其他傳感器

-外接船舶數(shù)據(jù),例如GPS、羅經(jīng)、波浪、氣象、遙感等等

-通過無線網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程傳輸和顯示

-其他定制化功能

2010 年比利時科考船

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2011 年中國科學號科考船


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2013 年德國 Polarstern 科考船

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2014 年格陵蘭極地科考船

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2017 年沃爾沃全球帆船賽

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2018年安裝于中國破冰船“雪龍2號"




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