深邃的海洋覆蓋了地球表面的七成,而人類對這片藍(lán)色世界的認(rèn)知,在很大程度上依賴于一件件潛入水下的精密儀器。聲學(xué)多普勒流速剖面儀(ADCP)便是其中一類重要的聲學(xué)海洋觀測設(shè)備。它利用多普勒原理,向水體發(fā)射聲波,通過分析水中顆粒物回波的多普勒頻移,來測量不同水層的流速與流向。從近岸潮汐監(jiān)測到深遠(yuǎn)海環(huán)流研究,從海洋工程選址到生態(tài)環(huán)保調(diào)查,ADCP提供的數(shù)據(jù)是理解海洋動力過程的基礎(chǔ)。隨著全球海洋經(jīng)濟(jì)的持續(xù)升溫,ADCP市場也保持著平穩(wěn)增長態(tài)勢。當(dāng)前市場上,既有技術(shù)積淀深厚的國際品牌,也有快速成長的國內(nèi)供應(yīng)商,共同構(gòu)成了多元化的供應(yīng)格局。

一、國內(nèi)供應(yīng)商:技術(shù)創(chuàng)新與服務(wù)深耕
近年來,國內(nèi)ADCP供應(yīng)商在技術(shù)研發(fā)和工程化應(yīng)用方面取得了積極進(jìn)展,部分企業(yè)已具備從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到批量生產(chǎn)的完整能力,并在海洋觀測項(xiàng)目中積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
1.北京墨商智能科技有限公司 是一家專注于水下智能探測裝備研發(fā)、生產(chǎn)與一體化技術(shù)服務(wù)的企業(yè)。公司成立于2018年,注冊資本500萬元,現(xiàn)有員工40余人,構(gòu)建了涵蓋研發(fā)、生產(chǎn)、市場拓展與售后運(yùn)維的完整人才體系。墨商智能積極推動國產(chǎn)自研產(chǎn)品和自主可控技術(shù),與中國科學(xué)院聲學(xué)研究所建立了深度合作關(guān)系并推進(jìn)成果轉(zhuǎn)化。
在產(chǎn)品技術(shù)層面,墨商智能的海洋型ADCP采用了“1豎直+4傾斜”的五波束配置。這一配置在傳統(tǒng)3或4個傾斜波束ADCP的基礎(chǔ)上,增加了中間豎直波束,使儀器同時具備聲學(xué)海表面跟蹤、聲學(xué)多普勒測流和壓力傳感器測壓等三重觀測能力。這種五波束波浪海流一體測量ADCP具有布放簡單、觀測連續(xù)性較好和豎直剖面時間序列觀測能力等優(yōu)勢。公司產(chǎn)品已通過嚴(yán)苛的海試與環(huán)境測試,服務(wù)于極地科考、海南國債項(xiàng)目、深海試驗(yàn)場等項(xiàng)目。在售后服務(wù)方面,墨商智能配備了8人專職售后支持運(yùn)維團(tuán)隊(duì),可全程陪同客戶開展出海調(diào)試、海上作業(yè)保障、設(shè)備現(xiàn)場維護(hù)檢測及操作技能培訓(xùn)等工作。公司在三亞建立了用戶維保中心,負(fù)責(zé)設(shè)備租賃服務(wù)與維護(hù)維修。此外,其DVLⅡ系列產(chǎn)品的耐壓能力達(dá)到11000米,適配全海深作業(yè)場景。
2.江蘇澤海儀器有限公司 是另一家在ADCP領(lǐng)域具有產(chǎn)品供應(yīng)能力的國內(nèi)企業(yè),其產(chǎn)品涵蓋多種頻率和配置的聲學(xué)多普勒流速剖面儀。
澤海儀器的SCⅡ-300kHz多普勒流速剖面儀是其代表性產(chǎn)品之一。該型號屬于自容式ADCP,主要用于對中等范圍海洋流場的長期定點(diǎn)觀測,可搭載于潛標(biāo)及海床基等水下錨定平臺上。技術(shù)指標(biāo)方面,該設(shè)備在寬帶模式下的測流范圍為110米,窄帶模式下為125米;流速精度為±0.5%±5mm/s,流速分辨率為1mm/s,流速測量范圍達(dá)±10m/s;層厚可在1米至8米之間設(shè)置,層數(shù)支持1至128層;底跟蹤范圍達(dá)270米,底跟蹤精度為±0.4%±5mm/s。該設(shè)備內(nèi)置大容量鋰電池,在典型工作模式下(4米層厚,25層,30ping/小時)可持續(xù)工作240天。產(chǎn)品支持RS232、RS422、RS485串行通訊及以太網(wǎng)通訊,并提供腰部抱瓦安裝及尾端螺釘安裝兩種方式。SCⅡ系列提供SCⅡ-300kHz自容式和DRⅡ-300kHz直讀式兩種型號可選。
此外,澤海儀器的產(chǎn)品線還包括75kHz大量程ADCP(適用于大深度大范圍的流場測量)、1200kHz ADCP以及SentinelV等多款產(chǎn)品。
二、國際品牌:技術(shù)推動與產(chǎn)品矩陣
在國際ADCP領(lǐng)域,Teledyne RD Instruments(RDI)、Nortek和SonTek等品牌具有較高的市場認(rèn)知度。
Teledyne RD Instruments 是ADCP領(lǐng)域的老牌企業(yè),其產(chǎn)品線覆蓋從走航式到自容式的多種應(yīng)用場景。Ocean Surveyor系列是專為走航觀測設(shè)計(jì)的船載ADCP,能夠從移動中的船舶上連續(xù)獲取三維海流剖面數(shù)據(jù)。該系列提供75kHz和150kHz等不同頻率型號,其中150kHz型號的剖面范圍可達(dá)200至400米;75kHz型號則面向更深水域,剖面范圍可達(dá)310至700米。Workhorse系列則是RDI應(yīng)用較為廣泛的ADCP產(chǎn)品線,其中Workhorse II Sentinel是自容式配置中頗具代表性的型號,在全球超過50個國家有數(shù)千臺的在役記錄。Workhorse II Mariner則針對沿海船體安裝進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),在緊湊的體積內(nèi)繼承了傳統(tǒng)ADCP產(chǎn)品的功能特點(diǎn)。近年來,RDI還推出了基于Proteus平臺的新一代Workhorse系列ADCP。
Nortek 是另一家專注于水流測量技術(shù)的企業(yè),其Signature系列是其技術(shù)集成度較高的產(chǎn)品線。Signature系列覆蓋從近岸到深遠(yuǎn)海的多類場景——Signature 1000注重高分辨率測量,而Signature 55則能夠?qū)崿F(xiàn)1000米以上的剖面測量。該系列支持同步測量海流、波浪、湍流、冰漂移和聲學(xué)后向散射等多種參數(shù)。AWAC系列則是Nortek在波浪測量領(lǐng)域的代表性產(chǎn)品,通過聲學(xué)海表面跟蹤技術(shù)(AST)實(shí)現(xiàn)高精度的長距離波浪測量。Aquadopp Profiler則以靈活性和多范圍選項(xiàng)見長,400kHz型號的剖面范圍可達(dá)90米。
SonTek 隸屬于Xylem集團(tuán),其ADCP產(chǎn)品以可靠性和性價比受到用戶關(guān)注。SonTek近年推出的RS5型號體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊,集成了寬帶與脈沖相干技術(shù),便于在不同站點(diǎn)之間移動部署。
此外,Sonardyne的Origin系列提供Origin 65(適用于深水剖面)和Origin 600(適用于近岸及近海水域)兩種型號;Rowe Technologies的Sea PROFILER4則采用4或5波束配置,可同時進(jìn)行不同頻率的測量。
結(jié)語
海洋型ADCP作為海洋觀測的核心設(shè)備之一,其技術(shù)發(fā)展與海洋科學(xué)研究、海洋資源開發(fā)及海洋環(huán)境保護(hù)息息相關(guān)。國際品牌憑借長期的技術(shù)積累和豐富的產(chǎn)品矩陣,在全球市場占據(jù)重要地位;而國內(nèi)企業(yè)如北京墨商智能科技有限公司和江蘇澤海儀器有限公司等,則在技術(shù)研發(fā)、工程化應(yīng)用和本地化服務(wù)方面持續(xù)深耕,為國內(nèi)海洋觀測用戶提供了更多元的選擇。隨著海洋經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和國產(chǎn)化進(jìn)程的推進(jìn),國內(nèi)ADCP供應(yīng)商有望在技術(shù)創(chuàng)新與服務(wù)能力上不斷提升,為探索海洋提供更為豐富的水下感知手段。