青岛道万科技有限公司——DW25走航观测系统
观测平台 | 走航观测
道万DW25走航观测系统
Daowan DW25 Underway Observation System | 型号：DW25
产品定位
船载走航 · 流通式多参数 · 海气碳通量同步观测
图1 DW25走航观测系统船载总体示意（系统组成示意，不按实际比例）
产品概述
DW25走航观测系统是安装在船舶上、随航行连续作业的移动式海洋监测平台，由取水与泵送单元、密闭除泡器、流通测量传感器组、膜平衡气体分析单元、数据采集控制单元、供电单元与船载数据管理软件等部分组成。系统接入船用表层海水供给或自带泵送取水，航行途中对表层海水的温度、盐度、溶解氧、pH、浊度、叶绿素、CDOM 等要素进行秒级连续测量，并可同步采集大气中的二氧化碳等气体浓度，全部观测数据自动关联 GPS 时空标记，实时显示、存储并可遥测回传岸基数据管理中心。
系统按「流通式走航测量」理念设计：各测量传感器安装于舱内机架之中，直接可及、受到保护，摆脱了传统拖曳与投放作业对船期和海况的依赖，一次布设即可在航行全程持续产出沿线断面数据。气体分析单元采用膜平衡器实现海水中二氧化碳与检测仓内气体的快速平衡，配套红外或激光分析仪，信号平滑、响应快，支持海水与大气双相测量自动切换，满足海气碳通量走航观测的需求。
系统采用模块化配置，可按船舶空间、观测任务与预算灵活选配：从面向小型船舶与应急巡测的便携箱式形态，到面向调查船与科考船的全功能 19″ 标准机架形态；可选配营养盐自动分析、自动采水、微塑料采样等扩展模块。多级自动清洗与防生物附着设计支持数周无人值守连续运行，具体配置、性能指标与交付范围以项目技术协议为准。
设备特点
● 船载走航连续观测，航行全程按秒级分辨率产出沿线断面数据；
● 流通式多参数集成，温盐、溶解氧、pH、浊度、叶绿素、CDOM 等一流通路同步测量；
● 膜平衡气体分析单元，海水与大气二氧化碳同步走航测量，信号平滑、响应快；
● 全水路密闭除泡，多传感器测量同一水体，数据可直接对比；
● 多级自动清洗与防生物附着设计，数周无人值守连续运行；
● 集中采集控制，多路隔离接口扩展，NMEA-0183 标准数据格式与 GPS 时空标记；
● 机架式与便携箱式双形态，模块化配置、免工具快换维护。
系统组成
取水与泵送单元。接入船用表层海水供给或自带泵送取水，按安装条件选配免维护循环泵、自吸泵或低流量蠕动泵，支持水线上、水线下多种取水位置；管路全部采用快换接头，免工具即可拆卸维护。
密闭除泡器。去除海况恶劣时进入水路的气泡，全水路密闭、与环境气体隔绝，保障气体测量与光学测量精度；除泡器内预留空间可加装附加传感器，使多类传感器测量同一水体，便于数据直接对比。
流通测量传感器组。温度、盐度、溶解氧、pH、浊度、叶绿素 a、CDOM 等传感器集成于舱内机架流通水路中，按观测任务选配组合；传感器直接可及、受到机架保护，现场保养与更换便捷，显著延长无人值守运行时间。
膜平衡气体分析单元（选配）。采用膜平衡器实现海水中二氧化碳与检测仓气体的快速平衡，配套工作稳定的红外或激光分析仪，对海水及大气中的二氧化碳进行双相走航测量，支持测量相态与周期的自由设置，并可配套标气实现自动校准。
数据采集控制单元。集中接入水路、气路各类传感器与外部设备，提供多路隔离串口与模拟量接口，具备系统自监测与数据质量监测功能；触屏本地操作直观简便，支持远程状态查看与参数设置。
供电单元。支持 100–240 V AC 船电与 12/24 V DC 直流供电，内置 UPS 不间断电源，船电小幅波动时观测不中断，较大断电时按序保护性关机，保障传感器与分析仪安全。
船载数据管理软件。实时显示各参数曲线与设备状态，数据自动关联 GPS 时空标记并双重备份存储，按 NMEA-0183 标准格式输出，可接入船载数据系统或经卫星、4G、北斗链路遥测回传岸基数据管理中心。
系统数据链路
系统数据链路分为现场感知段、船载数据段与岸基应用段三部分：表层海水经取水泵送、密闭除泡后进入流通传感器组与膜平衡气体分析单元，甲板进气箱同步引入大气样品；各路数据由数据采集控制单元集中采集并带 GPS 时空标记，经船载数据管理单元实时显示、存储，再经卫星、4G 或北斗链路遥测回传岸基数据管理中心，供远程查看与分析。
图2 DW25走航观测系统数据链路示意
配置形态（支持定制）
便携箱式形态。面向小型船舶、快艇机动作业与应急巡测任务，整机集成于便携箱体，重量轻、功耗低，可用船载直流电源直接供电，到场即测、随船转移，满足近岸与内陆水体的快速走航调查需求。
机架式形态。面向调查船、科考船与业务化监测船舶，系统按 19″ 标准机架集成，水路、气路、营养盐分析、自动采水等模块按需组合，具备完整的自动清洗与自我监测能力，适合长航次、多航次的连续走航观测。
核心技术亮点
| 技术做法 | 客户价值 |
| 流通式走航测量 | 传感器装于舱内机架、直接可及受保护，不依赖绞车与投放作业，航行全程连续产出数据 |
| 膜平衡气体分析 | 膜平衡器几乎不受生物附着与泥沙沉积影响，信号平滑、响应快，海水大气双相自动切换 |
| 同一水体同步测量 | 全水路密闭除泡、多传感器共用水体，多参数数据时空一致，可直接互比与联合分析 |
| 多级自动清洗 | 淡水冲洗、紫外光、环保清洗液组合防污，维护事件自动标记，长期数据可用率高 |
| 标准化数据输出 | 多路隔离接口集中采集，NMEA-0183 标准格式与 GPS 时空标记，接入船岸数据系统便捷 |
| 双形态模块化配置 | 机架式与便携箱式按船型与任务灵活选配，模块免工具快换，降低安装与运维成本 |
技术参数
系统方案概要（支持定制）
| 取水方式 | 接入船用表层海水供给 / 自带泵送取水（循环泵、自吸泵、蠕动泵按需选配） |
| 流通测量参数 | 温度、盐度、溶解氧、pH、浊度、叶绿素 a、CDOM 等（按观测任务选配） |
| 气体分析参数（选配） | 海水 / 大气二氧化碳分压，可选甲烷；膜平衡器 + 红外或激光分析仪 |
| 营养盐分析（选配） | 硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐、氨氮等湿化学自动分析 |
| 采样与输出 | 典型 1 Hz 采样输出，存储速率可配置；NMEA-0183 标准数据格式 |
| 时空标记 | GPS 定位数据自动关联，全部观测数据带时空标记 |
| 采集控制 | 集中采集控制单元，多路隔离串口与模拟量接口，触屏本地操作 |
| 自动清洁 | 多级自动清洗程序（淡水冲洗、紫外光、环保清洗液），维护状态自动标记 |
| 供电 | 100–240 V AC 或 12/24 V DC，内置 UPS 不间断电源 |
| 结构形态 | 19″ 标准机架 / 便携箱式两种形态，模块化组装 |
以上为系统方案概要，具体配置、性能指标与交付范围以项目技术协议为准。
应用领域
● 调查船、科考船的走航断面多要素连续观测；
● 客货班轮固定航线的长期业务化走航监测；
● 近海生态、赤潮绿潮、河口冲淡水等区域的走航调查；
● 海气二氧化碳通量与海洋酸化观测，服务碳收支核算研究；
● 海洋牧场、港口与涉海工程海域的移动式环境监测；
● 河流、湖泊等内陆水体的走航巡测与应急监测。
