海洋动力环境实验室是自然资源部系统内规模最大的动力环境实验室。实验室的主要目的是通过在室内模拟再现海洋风、浪、流等动力环境,为海洋监测仪器设备和海洋可再生能源开发利用装置提供公共、开放、共享的试验测试平台,促进我国海洋仪器设备研发和产业化进程。实验室的功能定位为海洋科学研究室内试验平台、海洋监测技术装备室内综合试验测试平台、波浪能与潮流能发电装置室内定型测试平台。实验室的主要研究方向为海洋监测仪器设备动力环境模拟与试验分析、海洋能开发利用装置室内定型测试分析,可进行海底固定、锚系漂浮与走航等多种类型的海洋监测仪器设备研发、产业化过程中原理样机、大比尺和中小比尺的物理模型试验。

海洋动力环境实验室外景
实验室包括多功能水池、多功能水槽、静态测量水池、剖面观测测试井四个试验设施。
实验室拥有国内一流的试验环境,可模拟再现海洋动力环境,产生最大风速为10m/s的风,最高为0.6米的波浪,最大流速为1.5m/s的循环水流,可实现风、浪、流单一要素与多要素环境的精准模拟。同时实验室配置了专用试验设备,极大提高了实验室的测试能力,主要试验设备如下:
(1) 配置了高精传感器与配套设备,可现实波浪、水流、风、拉/压力等试验要素准确测量;
(2) 非接触式六自由度测量仪,可在不接触模型的情况下准确测量模型的六自由度运动,测试范围达6m×6m;
(3) 例子图像测速仪(PIV),可准确测量与分析小尺度范围内的复杂流场;
(4) 高精功率分析仪,可准确测量发电装置输出电气参数等等;
(5) 试验高清视频监控系统,可实现多功能水池全池与试验区水上水下的全覆盖高清监控,可不同方位记录试验全过程与试验装置的状态。
除此之外同时,实验室配有国际领先的水动力仿真软件FLUENT、CFX和AQWA等,可对海洋仪器设备进行数值仿真分析。
实验室已开展了1:28锚泊浮台模型、1:80船舶模型、不同比例的波浪能发电装置模型、不同比例的潮流能发电装置样机、波浪滑翔器样机、水下机器人、不等比例的浮标模型与海洋监测设备等试验测试,取得了丰厚的科研成果。
作为开放式、公益型的海洋监测仪器设备和海洋能发电装置试验平台,海洋动力环境实验室将面向全国、服务公益、实现资源共享,同时还将作为开展国际和区域海洋科技合作的良好平台。实验室的运行将为海洋高新技术成果转化提供有力平台,对促进我国海洋经济可持续发展具有重要意义,并依据实验室的特有优势,在海洋监测仪器设备检验、测试、比测和定型等方面发挥巨大的作用。
剖面观测仪器设备动态性能测试井,高20米,内径2米,可实现海洋剖面监测仪器动态过程跟踪观测,水中运动速度测量及仪器设备运动姿态的观测等。

剖面观测仪器设备动态性能测试井
静态试验池,深6米,内径10米,最大水深5米,可进行各类海洋仪器设备的调试及基本功能试验。

静态试验池
多功能水池长130米,宽18米,深6米,最大工作水深5米,配有运动平台及轨道,可模拟风与波浪等各种海洋环境,可进行各类海洋仪器设备原理样机或大比尺模型的试验与测试
表1 多功能水池实验设备及主要指标
序 号 | 实验设备 | 指 标 | 准确度 |
| 1 | 造波系统 | (0.02~0.6)m波周期:(1~5)s | ±4%F.S |
| 2 | 造风系统 | 最大风速:10 m/s | ±5%F.S |
| 3 | 运动平台 | 最大速度:4 m/s | 稳速精度0.4 %F.S |

多功能水池1

多功能水池2
习近平总书记指出“海洋是高质量发展战略要地。要加快海洋科技创新步伐,提高海洋资源开发能力,培育壮大海洋战略性新兴产业。” 2021年,中共中央、国务院印发的建设海洋强国意见中明确提出了“建设国家海洋综合试验场”的任务。建设国家海洋综合试验场是落实习近平总书记重要指示精神,培育壮大海洋新兴产业,实现绿色低碳发展,服务海洋强国建设的有力支撑。
国家海洋综合试验场按照“北东南,浅海+深远海”的布局,在威海、舟山、万山和海南分别建设试验场区,在天津建设室内实验室。

国家海洋综合试验场布局
威海场区 | 舟山场区 | 万山场区 | 深海场区 |
浅海型海洋仪器设备试验、测试、评价 潮流能、波浪能发电装置小比例尺样机试验、测试、评价 | 潮流能发电装置试验、测试、评价 海流、水质、化学等观监测设备试验、测试、评价 | 波浪能发电装置试验、测试、评价 波浪、生物等观监测设备,自航行设备试验、测试、评价 | 深海型海洋仪器设备、海底网络系统试验、测试、评价 温差能发电装置试验、测试、评价 |
9月24日,自然资源部与山东省人民政府在威海市共同签署了《自然资源部 山东省人民政府共建国家海洋综合试验场(威海)协议》。“国家海洋综合试验场(威海)”正式揭牌。自然资源部副部长、国家海洋局局长王宏,山东省副省长曾赞荣出席签约暨揭牌仪式。

按照“北东南”“浅海+深远海”的布局,自然资源部(国家海洋局)系统推进国家海洋综合试验场体系建设,目前已经规划了威海、舟山、珠海和“深海”四个国家海洋综合试验场。国家海洋综合试验场(威海)是自然资源部与地方共建的首个国家海洋综合试验场。
王宏在签约仪式上指出,建设国家海洋综合试验场是贯彻落实党中央、国务院关于建设海洋强国重大战略部署的具体举措。国家海洋综合试验场(威海)在后续建设运行过程中,要坚持着眼长远,以满足产业和行业发展需求为目标,不断完善、提高平台服务功能和水平;要坚持开放共享,面向全社会开放实验设施和试验场,发挥省部合作优势,助力海洋产业发展和科技创新;要坚持规范管理,注重制度建设,强化质量意识,确保试验场运行管理规范化、制度化和测试评价权威性。

曾赞荣表示,威海是目前全国获批建设的国家海洋综合试验场,通过此次签约,山东省政府和自然资源部将按照资源整合、优势互补、平等互利、共建共享的原则,在创新资源、管理模式、协同发展等方面开展全方位合作。山东省将坚决扛牢共建责任,扎实推进重点工作落实,大胆创新探索,凝聚工作合力,努力打造世界一流的海洋试验场,为海洋强国建设作出山东贡献。

国家海洋综合试验场是公益性产业服务和科技支撑平台,是我国海洋科技创新、产业发展和业务体系建设与运行的重要试验平台,是推动我国海洋经济高质量发展的重要支撑力量。
2021年11月8日至19日,国家海洋技术中心海洋动力环境实验室针对中科院广州能源所研制的喇叭型后弯管波浪能供电船模型开展了试验工作,该装置由国家自然科学基金项目资助研发。试验工作为期两周并顺利完成,试验结果达到了研发单位的预期目标,并获得了高度认可。

喇叭型后弯管波浪能供电船模型实物图

装置在水池测试段的布放
本次试验工作中,主要测试并计算了在不同波况条件下,波浪能发电船模型装载不同空气透平发电机组的波电转换效率。试验工作在中心海洋动力环境实验室的多功能水池进行,利用多功能水池的造波功能,两周内共造波次数130余次,造波周期范围为2.0~3.0s,波高范围为0.08~0.25m,测试工作包括了规则波和不规则波的测试。本次试验过程中,使用了精度为0.3%F.S,量程为0-1000mm的无线波高仪进行波高数据的实时采集,采样频率设置为50Hz。同时使用频率范围为 0.5Hz~5kHz的高精度功率分析仪,实时采集电功数据并计算波浪能发电船模型的波电转换效率。

高精度功率分析仪

造波过程控制台
后弯管波浪能发电技术是振荡水柱发电技术中的一种,技术较为成熟。本次试验过程持续时间长,需要对试验数据进行高精度的实时测量与采集。经过实验室试验人员的共同努力,圆满完成了本次试验的整体组织、试验设施的精准控制、试验数据的实时测量采集等工作。这是该波浪能发电船第四次来中心开展测试,经过测试,装置逐渐走向成熟。本次试验工作的顺利完成不仅为研发方提供了高质量的服务,也再次体现了中心对海洋能科技创新与成果转化的支撑服务能力。
12月7日至10日,中心海洋动力环境实验室对海洋监测设备能源补充系统样机开展试验工作,该装置由江苏科技大学海洋装备研究院研制。本次试验工作共持续四天并顺利完成,试验结果达到试验预期目标。研发单位对本次实验室的试验能力和服务表示了高度赞赏。

图1 试验样机的安装布放
试验工作在多功能动态测试水池中进行,布放情况如图1所示。本次试验主要测试在不同流速条件作用下,该能源补充系统不同数量和透平形式组合的发电能力。本次试验中,通过动力环境实验室多功能运动平台的移动来模拟不同的流速条件;并使用频率范围为 0.5Hz~5kHz的高精度功率分析仪,实时采集并保存该样机的电功数据。经过实验室试验工作人员的共同努力,完成了该样机8组叶片与透平组合的试验,共获取到40余组试验数据,每组工况的流速条件为0.4 m/s、0.6 m/s、0.8 m/s、1 m/s、1.2m/s。
本次试验工作首次使用了实验室试验云台监控系统。试验云台监控系统能够全方位记录多功能水池中的试验过程,并能实时传输与保存影像。这为实时快捷地查看试验装置的过程状态,以及试验后的试验分析都提供了强有力的服务保障。图2为本次试验中云台监控系统显示画面,为该样机在试验过程中的水下状态。

图2 云台监控系统录制画面
2021年度,海洋动力环境实验室继续业务化运行,完成试验测试累计36项。测试的仪器设备包括:潮流能样机、波浪能发电装置、无人能量供给平台、采矿船模型、水下机器人、声学波潮仪、海流计和其他新型监测技术等,服务的单位涵盖科研院所、大学、企事业单位和中小企业等,服务满意度100%。
2021年10月18日至21日,中心海洋动力环境实验室针对中国科学院声学研究所(以下简称“声学所”)的“WM-300”波浪型声学多普勒流速剖面仪(ADCP)开展了室内测试,并顺利完成了该次试验服务工作,得到了研发单位的高度评价。

“WM-300”波浪型ADCP(左图)及其在测试水池的布放(右图)
本次试验工作在多功能动态测试水池中进行。 “WM-300”波浪型ADCP布放在波浪水池实验段。通过利用本实验室多功能水池的造波功能,本次试验一共完成了42组次的造波试验,每组造波周期为2s、波个数为150,单次造波过程时长4-5分钟。试验过程中使用精度为0.3%FS,量程为0-1000mm的无线波高仪进行波高数据的实时采集,采集频率设置为50Hz,该支无线传感器经过专业机构计量,试验前经过标定。本次试验通过该设备测量的波高数据与无线波高仪采集的波高数据进行了对比分析,同时,针对“WM-300”波浪型ADCP的波向准确度的测试,试验过程中采用 “FOSN3000”光纤捷联惯性导航系统测量波浪水池方向,与该设备测量的波向数据进行对比分析,从而验证其的测波性能。

水池造波试验过程(左图)及FOSN3000光纤捷联惯导系统(右图)
声学多普勒流速剖面仪(ADCP)是一种常用的、重要的海洋观(监)测仪器设备,在本次试验服务工作中,中心海洋动力环境实验室为“WM-300”波浪型ADCP提供了试验、测试与验证平台,体现了实验室对海洋观(监)测仪器设备科技创新与成果转化的支撑服务能力。
自省部共建以来,充分利用试验场资源,边建边用,持续为国内科研院校提供试验咨询和试验服务,截止目前,国家海洋综合试验场(威海)分别为自然资源部第一海洋研究所、燕山大学、32217部队和山东省科学院海洋仪器仪表研究所组织实施并开展了6项海上试验,具体参加试验设备及试验周期情况:
1套坐底观测潜标于2021年4月开始,计划试验1年;1套海水总有机碳光学原位传感器于2021年6月至2021年10月开展了4个月的试验;1套实时传输海底地震仪于2021年8月开始,计划试验1年;2套原位CTD和2套剖面CTD于2021年10月开始,计划试验1个月;1套水文气象观测浮标于2021年11月开始,计划试验3个月;1套“白龙”浮标于2021年11月开始,计划试验3个月。
针对32217部队委托的海上试验任务安排,计划2021年11月下旬组织开展波浪比测试验和12月初组织开展海流比测试验。
通过海上试验的开展,不断地对试验场的功能进行完善和提升,加大了对试验场的宣传力度,加强了试验场团队建设,为试验场业务化运行积累了经验。


威海远遥浅海科技湾区一期主体工程正式启用。一期主体工程包括蓝贝海洋科学中心、蓝创孵化区、蓝科大厦等建筑设施,占地面积8万多平方米。威海国家浅海综合试验场管理服务中心正式进驻蓝贝海洋科学中心。
蓝贝海洋科学中心总建筑面积约5.03万平方米,集海洋装备检测、海洋科教展示、海洋科技成果展示、海洋大数据中心、海洋合作交流中心、海洋科研机构公共服务平台等功能于一体。中心一层充分利用层高,作为海洋高端装备中试基地与海洋综合试验场配套检测中心,设置环境与强度实验室、控制实验室、电气调试区、总装区等功能性实验室;二至三层为海洋科技馆;四层为海洋大数据中心、试验场管理服务中心等,五至六层作为海洋无人装备协同创新中心。
国家海洋综合试验场(威海)将秉承公益、开放、共享的原则,做好试验测试公共服务,助力海洋仪器装备研发和海洋能产业发展,深度融入威海远遥浅海科技湾区建设总体布局,不断提升试验场建设服务水平,努力建设国际一流的区域海洋经济增长极。
国家海洋综合试验场(深海)(以下简称“深海试验场”),是国家海洋综合试验场的重要组成部分之一,基于海洋重大工程建设、深海自然资源开发、海洋经济发展和深海关键技术研发等迫切需求,选取南海典型海域、依据相关测试评估标准,对深海仪器装备的可靠性、环境适应性、维修性、保障性、安全性、测试性、兼容性等进行实海况条件下试验、测试、评估、认证。
深海试验场集深海仪器装备试验、观测方法研究、成果转化、深海科学研究等多种功能于一身,作为科学合理、功能齐全、体系完备、资源共享的业务支撑与科技创新服务平台。深海试验场建设,有利于提升海洋技术原始创新能力和应用水平,推动关键技术取得突破和进步;有利于促进国产海洋仪器装备的生产定型和产业发展,助力国家内循环经济发展;有利于进一步推进国家涉海重大工程对自主安全可控的海洋仪器设备批量化应用。
国家海洋综合试验场(威海)位于山东省威海市,已获取确权5平方公里试验海域,位于褚岛北侧,距岸约1.4千米,平均水深约45米,海域内横贯了一条水深约70米宽度500米的海沟,为近海难得的水深条件,且海洋环境特征多样典型,气候四季分明。受冬季寒潮影响,波浪在冬半年各月平均有效波高可达1米。而在4月至10月该海域海况较好,是良好的海上试验时间窗口。

图1 试验场场区海域示意图
国家海洋综合试验场(威海)主要为海洋观测、监测、调查、探测仪器设备以及小装机规模、小比例尺海洋能发电装置提供开放、公益、权威的海洋试验测试公共服务平台。将为海洋新型科学技术进行科学试验,为原理样机和试验样机进行技术验证,为产品转化各阶段的技术状态、风险和经济性进行分析与评估。
该试验场我中心于2012年开始运作与建设,试验场包含了海上、海岛和陆上三部分,目前已基本建成,具备试验场业务化运行的条件和能力。海上建设并布放了试验平台、背景场监测系统和安全保障系统,海岛上建有气象站、潮位站和雷达视频监控站,陆上在蓝贝海洋科学中心建办公区、数据中心、组装调试区和共大型海洋装备调试区。
试验场已开展试验情况:
该试验场自2019年9月第一个“国海试1”试验平台下水以来,提供海洋仪器装备和科学技术验证等试验服务40余项。参试仪器装备主要包括水文类、生化类和声学类等仪器设备,同时包括海床基、浮标、潜标、无人机、无人船、AUV、ROV、卫星遥感等装备的海上试验。



万山试验场区面向国家,同时面向广东、面向大湾区、面向海洋经济主战场,服务海洋六大产业,主要为智能船(艇)、海洋电子信息、波浪能、无人机和水下机器人集群等智能装备提供持续、长期的试验测试服务,同时还可为海洋观监测、人工浮岛、海上风电、海洋生物等仪器设备提供公益、开放、权威的海洋长期试验测试公共服务平台,为原理样机、试验样机的技术验证,为成果转化各阶段的技术状态、风险和经济性进行分析与评估。为国家海洋业务系统中的海洋仪器装备性能、适用性等进行测试和评估;为国家重大专项关键技术进行验证。

万山试验场各场区总体规划布局
目前万山试验场区处于研建阶段,计划至2025年,完成海上试验平台建设,包括:桩基式、锚泊式、浮标式、坐底式、水下移动式和智能船(艇)试验平台;建成海洋能装置和海洋电子信息设备测试与评价系统、背景场监测系统、信息管理系统及试验场保障与配套等设施;具备海洋观监测仪器设备、波浪能海洋能发电装置、人工浮岛、海洋电子信息设备、无人机等海上试验与测试能力。制定海洋仪器装备测试标准,并开展试验、测试与评价等工作。完成三角岛国家海洋综合试验场保障基地、大万山岛测试保障区、赤湾海洋电子信息保障区建设。初步形成以国家海洋综合试验场为核心,“技术开发—测试验证—成果转化—检验检测—定标准入”于一体的创新链和产业链协同攻关模式,打造国内领先的海洋仪器装备产业创新平台。
至2030年,建成智能船(艇)测试场、水下机器人集群、海上风电等测试平台;进一步完善海洋观监测仪器设备、波浪能海洋能发电装置、人工浮岛、海洋电子信息设备、无人机等海上测试区;进一步完善试验场海上及岛基试验区保障设施建设;健全海洋仪器装备测试标准及资质认证体系,全面建成功能齐备、配套齐全的国家海洋仪器装备科技创新、成果转化及产业化基地。形成以国家海洋综合试验场为核心的涵盖海洋装备、海洋科技、海洋能资源利用、海洋电子信息等领域的国家级海洋装备产业集群。建成国内领先、世界一流的公益、开放、权威的海洋科技创新和产业发展公共服务平台,加快海洋科技研发和成果转化进程,打造具有国际竞争力的现代海洋产业体系,推动粤港澳大湾区及横琴粤澳深度合作区海洋事业发展。
围绕海洋仪器装备科技创新和产业化发展对万山试验场建设的需求,开展三角岛国家海洋综合试验场保障基地、各场区海上试验区和岛基试验区建设,实现试验、观测、通信、定位导航、供电与通信、海情监控等基本功能。开展各场区配套系统设施建设,建立完备的海上试验平台、测试与评价系统、背景监测系统、信息管理系统、测试验证体系、教育基地、合作交流基地、服务保障基地等,为各场区的运行提供保障。
场区优势
(1)自然条件优越
万山试验场区具有得天独厚的海洋能资源。大万山岛是中国海洋能资源最丰富的海域之一,具有天然优良的环境条件。大万山岛全年的主要风力为秋、冬、春季的东北季风和夏季的西南季风。大万山岛北侧有白沥岛,西侧有小万山岛,东南侧15km有庙湾岛和北尖岛。整个岛屿受到东北、东、东南、南、西南各方向的浪,而大万山岛南侧则是各方向的波浪均可抵达的点,全年均具有最好的海浪,拟选试验区海域具有良好均匀的波浪,开阔平整的海底,非航区、非渔区,不占用航道和锚地,且与临近的白海豚保护区无用海冲突,符合海洋功能区划和生态保护红线的管控要求,满足海洋波浪能测试区条件。
(2)位置优势
万山试验场区位于珠海市和深圳市,地处珠三角腹地,比邻港澳。
珠海不仅是粤港澳大湾区建设的重要节点城市,同时作为粤澳深度合作区的主力军,在“一带一路”建设中具有重要地位。作为全国与港澳陆地相连的湾区城市,珠海是建设粤港澳大湾区的桥头堡和创新高地,开辟了“港澳市场及创新资源+珠海空间与平台”的合作途径,是国际创新资源进入内地的中转站。历年来,珠海深入实施创新驱动发展战略,自主创新能力和实力不断增强。吸引了一批在全国乃至全球具有重要影响力的高校、科研院所、高新技术企业和国家大科学工程落地珠海,科技研发、转化能力突出,具备建设国际科技创新中心的良好基础。近年来,珠海构建现代海洋产业体系,海洋经济已经成为珠海经济发展的重要引擎之一。但海洋的复杂性、不确定性与高风险性决定了海洋经济发展的高新技术特征。珠海市区位优势凸显,为海洋科技协同创新、海洋产业融合发展和海洋生态环境治理等创造了机遇和条件,为珠海场区落地提供了扎实的基础。
深圳是驱动粤港澳大湾区经济发展的重要引擎,在粤港澳大湾区发展战略中,深圳定位为国家创新型城市以及努力建成具有世界影响力的创新创意之都。关键要发挥创新优势,大力发展服务业,在科技创新、金融创新、制造创新和服务创新上发挥主导作用。近年来,着力打造深汕合作区,力图将深圳的产业创新能力、文化软实力、公共服务水平和生态环境质量达到国际先进水平,建设现代化国际创新型城市。让深圳成为我国建设社会主义现代化强国的城市范例,成为竞争力、创新力、影响力卓著的全球标杆城市。深汕合作区更是作为粤东通往珠三角地区的桥头堡,背靠珠三角广阔腹地,地理区位优势明显。在深圳十大战略性新兴产业规划中,深汕合作区是新兴产业主要聚集区之一,涵盖机器人、新能源智能汽车、航空、节能环保、高端能源装备、船舶与海洋工程装备等领域,有力支撑海洋试验场的建设。
国家海洋综合试验场(舟山)位于浙江省舟山市,所选试验海域处于普陀山岛与葫芦岛之间,水深范围约20~60米,所在海域的潮流性质均为非正规半日潮流类型,浅海效应比较明显,最大潮差约4.75米。1天内出现两次涨潮和落潮,但涨落潮历时存在一定差值。潮流运动形式以往复流为主,潮流运动方向基本上都与其所在的水道岸线走向保持一致。场区均有超过2米/秒的流速出现。试验海域所处区域如图所示。

图2-1 地理位置示意图
试验场海域受到长江和钱塘江入海口影响,区域海水比较浑浊,地形形成天然水道,海流比较大,适宜对潮流能发电装置海上试验的性能测试,同时因其水质和动力特性用于海洋仪器设备性能试验。拟考虑将仪器设备试验区分为原位仪器试验区和自航行设备试验区。原位仪器试验区主要开展水文气象、生态、地质等海洋观监测仪器设备试验与测试。自航行设备试验区主要开展水下自航器(AUV)、无人艇、波浪滑翔器(Glider)等自航行设备试验与测试。
拟建设内容:
国家海洋综合试验场(舟山)建设内容主要包括两部分:潮流能测试区和海洋仪器设备试验区。
潮流能测试区包括:3个测试泊位、1个升压站、3根动态脐带缆、并网系统、测试系统、监控系统和岸站(葫芦岛)。
海洋仪器设备试验区包括:4个海上试验平台、背景场监测系统、数据管理与服务系统(与潮流能测试部分共享共用)、标准体系、岸站配套设施(与潮流能测试部分共享共用)组成。
基础配套设施主要服务于海洋试验场的运行,并提供岸基用房用地用电保障以及海上作业船舶保障,主要包括:业务楼、调试车间、作业保障船和试验码头。
陆上部分位于中心渔港码头的蓝贝海洋科技中心,建有600平方米办公及数据中心、900平方米的组装调试区和约1000平方米的公共大型海洋装备调试区。

蓝贝海洋科技中心
背景场监测系统主要为海洋仪器设备和海洋能发电装置的海上试验测试提供背景数据支持。通过搭建试验场水上、水面和水下的实时海洋环境监测系统,结合历史数据和精细化调查,借助海洋环境数值模拟与预报,实时掌握试验场海域环境的高分辨率时空分布特征和变化规律,为试验场开展试验测试、试验区域与试验周期规划等提供支撑和服务。
目前场区实现了风、温度(大气)、湿度、气压、海流、波浪、温度(海水)、盐度、潮位、pH、溶解氧、浊度等要素的长期观测。

背景场监测系统布置示意图
坐底试验平台主要作为坐底观测仪器的搭载平台,同时配备用于回收的声学释放器,平台采用框架式结构,主体选用304或316L不锈钢,大小2米×2米以内,重量约2吨以下。可以根据试验需求,配备相应仪器设备卡具,配套安装数据采集系统或电源系统,也可灵活地布放到指定位置区域实施试验,开展长期连续试验和数据获取。
可搭载ADCP、压力验潮仪、CTD、pH、溶解氧、叶绿素a、浊度等传感器,开展水文观测仪器设备和海底观测网相关仪器设备及集成系统的海上试验和测试。

坐底式试验平台
背景场监测系统,主要为海洋仪器设备和海洋能发电装置的海上试验测试提供背景数据支持。通过搭建试验场水上、水面和水下的实时海洋环境监测系统,结合历史数据和精细化调查,借助海洋环境数值模拟与预报,实时掌握试验场海域环境的高分辨率时空分布特征和变化规律,为试验场开展试验测试、试验区域与试验周期规划等提供支撑和服务。
目前场区实现了风、温度(大气)、湿度、气压、海流、波浪、温度(海水)、盐度、潮位、pH、溶解氧、浊度等要素的长期观测。

背景场监测系统布置示意图
陆上部分,位于中心渔港码头的蓝贝海洋科技中心,建有600平方米办公及数据中心、900平方米的组装调试区和约1000平方米的公共大型海洋装备调试区。

蓝贝海洋科技中心
试验场已开展试验情况:
该试验场自2019年9月第一个“国海试1”试验平台下水以来服务了海洋仪器装备和科学技术验证等试验40余项,服务了10余家科研院校及企业。参试仪器装备主要包括水文类、生化类和声学类等仪器设备,同时包括海床基、浮标、潜标、无人机、无人船、AUV、ROV、卫星遥感等装备的海上试验。



多功能水槽长75米,宽1.6米,高2米,最大工作水深1.2米,可产生风、波、流耦合试验环境,可进行各类海洋仪器设备中、小比尺模型的试验与测试。

多功能水槽
序 号 | 实验设备 | 指 标 | 准确度 |
| 1 | 造波系统 | (0.02~0.4)m波周期:(0.5~5)s | ±4%F.S |
| 2 | 造风系统 | 最大风速:10 m/s | ±10%F.S |
| 3 | 造流系统 | 最大流速:1.5 m/s | ±5%F.S |
浮标式试验平台布放于试验海域的中西偏北区域,水深50米左右的区域,平台主体结构全部采用316不锈钢制作,泡沫浮体采用EVA材料,为浮标提供浮力支撑,聚脲喷涂;为4米直径标体,配有4个0.6米直径仪器井,多个顶部仪器安装架,设计了通用的数据采集系统、通信传输系统、供电系统、报警系统和数据接收站。

浮标式试验平台
该平台能够搭载 CTD、ADCP、风速仪、温湿传感器等水文气象设备, DO传感器、pH 传感器、二氧化碳传感器等水质测量传感器,能够满足不同仪器设备测试方法的测试条件和功能要求。
国海试1试验平台布放于在试验场区的中西部水深69米的区域,平台为双体船结构,总吨位约为432吨,净吨位约为129吨,干舷为25.07米,总长为30米,型宽21米,片体宽3.6米,型深4.5米,设计吃水2.2米。本平台主要包括结构部分、舾装部分、轮机部分、电气部分和试验部分。平台搭建有吊机(多台0.5吨~5吨)、升降系统(可搭载10吨)、月池(3.5米×11米)、实验室以及辅助设施,具体包括仪器井、摇臂绞车、仪器搭载装置、供电、数据采集与传输系统等。

国海试1试验平台
该平台可以开展海上测试与评价试验的海洋仪器设备包括波浪传感器、ADCP、CTD、水质测量传感器,如DO 传感器、PH 传感器等;生物化学分析仪,如BOD 分析仪、COD 分析仪和营养盐分析仪等;采样设备,如采水器、沉积物采样器和浅钻等。

