研究室簡介
鑒于深海資源開發技術的重大意義，中國科學院深海科學與工程研究所于2014年成立了深海資源開發技術研究室，圍繞國家海洋戰略需求，開展深海礦藏資源（包括油氣、天然氣水合物及多金屬礦產資源）的探測與開采技術、深海地質工程評價等方面研究并研制深海資源探測和地質勘查裝備。研究室已建成包括一名美籍正高級工程師（來自美國伍茲霍爾海洋研究所）在內的22人研究團隊。其中包括4名研究員/正高級工程師，3名高級工程師，15名工程師及助理工程師。研究室承擔了多項中國科學院先導專項、中國科學院重點部署項目、知識創新工程領域前沿項目、海南省重大科技項目及國家重點研發計劃的研究課題，已研制成功具有自主知識產權的深海浮游式移動作業系統、深海底爬行式移動作業系統、深海底工程地質原位測試裝置、深海底鈷結殼規模化取樣裝置以及深海多功能抓斗等。
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研究成果介紹
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1、深海浮游式移動作業系統（ROV）?
深海浮游式移動作業系統，最大工作水深4500米，空氣中重量4噸，有效載荷200kg，外形尺寸：3.36m×2.12m×2.35m（長×寬×高），具有2臺250kgf的液壓推進器和4臺200kgf的電動推進器，具有2臺7功能作業機械手，全臂展時持重能力91kg。深海浮游式移動作業系統是針對深海科考的實際需求，以科學考察為主要作業任務的通用平臺。該平臺結合目前常用的無人潛水器ROV的技術特點，在深海復雜底質情況下根據作業任務的需求移動至目標作業點，并提供強大的支撐力和穩定的作業平臺，可完成多樣化的作業任務。平臺具備豐富的電氣、液壓、通訊接口，方便搭載各種作業工具及模塊，開展深海科學考察和工程作業等。?
2、深海底爬行式移動作業系統?
深海底爬行式移動作業系統，最大工作水深4500米，空氣中重量3.7噸，水中重量2.3噸，外形尺寸：4.4m×3.5m×2.5m（長×寬×高），最大越障高度200mm，最大爬坡能力≥15°，行駛速度≥0.52m/s，裝機容量80kW。深海底爬行式移動作業系統為海底重型作業任務設計，能夠搭載巖石破碎頭、鉆機、鏈式切割、機械手等模塊，完成海底行走、巖石破碎、挖溝和巖石樣本采集等作業任務。平臺主要采用鈦合金、鋁合金、塑料等輕質材料，系統具有豐富的電氣接口、液壓接口、機械接口，并搭載多種攝像機照明燈，能夠實現多角度高清實時監控。平臺采用大離去角和接近角履帶行走機構和平衡懸掛結構，具有復雜地形的行走和越障能力。?
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3、深海分體式電視抓斗?
深海分體式電視抓斗用于可視化抓取深海底巖石樣品，最大工作水深6000米，空氣中重量3.7噸，水中重量2.9噸，最大取樣區域1.7m*1.2m，最大取樣體積2.6m3，分體式設計使得裝置電氣籃和斗體解耦，保證抓斗能夠在三級海況以內順利進行海上作業。電視抓斗參加“探索一號”TS09航次，在馬里亞納海溝弧后張裂區域成功完成8個站位海底巖石可視化抓取，獲取大量海底巖石樣品，最大作業深度3535米。由于取樣靈活，操作簡單可靠，具備一定市場潛力，該分體式電視抓斗已完成成果轉化。?
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4、深海工程地質原位測試裝置?
深海工程地質原位測試裝置主要用于測量海底沉積物的力學參數，通過分析處理所獲得的原始數據可以計算出作業海區的沉積物貫入阻力、側壁摩擦力、孔隙水壓力和剪切強度等工程地質參數，為海洋工程施工提供基礎參數支撐，該裝置于2019年8月完成南海海試驗證。裝置最大工作水深6000米，空氣中重量3噸，水下重量2.7噸，其中最大靜力觸探推進力100KN，觸探推進速度15~25mm/s可調，自主研發的系列數字化靜力觸探探頭工作穩定可靠，傳感數據已完成深海標定；剪切模塊最大剪切深度1m，最大量程范圍可達300Kpa；裝置還包括電氣監控系統、液壓系統和配套觀通系統，配置多個傳感器接口。
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5、深海富鈷結殼規模采樣車?
深海富鈷結殼規模采樣車設計深度4500m，裝置長4.3m，寬2.3m，高1.6m，空氣中重量4.1噸，水中重量3.0噸，裝機容量80kW，每小時完成500kg富鈷結殼礦物的剝離、破碎和收集。該裝置于2018年4月在南海海域2500m水深開展了海上試驗，并獲取富鈷結殼礦石樣品，驗證了深海富鈷結殼采樣裝置的作業功能，包括布放回收時自動定向功能、海底行走功能、海底礦石破碎收集功能力，在極端復雜海底地形中具備作業能力。
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6、深海紫外激光拉曼光譜儀?
完成深海7449m海試，成為世界上工作深度最深的激光拉曼儀器，可在深海開展原位觀測試驗及研究。同時還研發出來全海深可用的可重復使用的充電鋰電池，玻璃視窗的耐壓及密封、拉曼光譜儀監控及分析軟件、控制系統方面等技術成果。該儀器具備非常廣闊的應用前景， 可用于深海礦物、深海化合物、深海生物方面開展原位試驗研究。
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另外還研發一套紫外激光拉曼光譜儀，于2018年6月27日在加拿大海底觀測網(Ocean Networks Canada,ONC) Endeavour節點成功聯網運行。通過加拿大Tully調查船和ROV ROPOS將設備布放到一處低溫熱液口，開展長期低溫熱液口生物地球化學過程監測和原位實驗。
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7、深海通用元器件研發?
在開發大型深海資源開發裝備的同時，為解決許多深海常用元器件依賴進口，成本高，周期長等現象，自主研發多種深海常用的元器件，包括照明燈、閃光燈，模擬攝像機、網絡攝像機、SDI攝像機、高清相機、云臺、旋轉編碼器、磁控開關、鋰電池池等，這些元器件安裝在深海裝備上，經過多次深海試驗驗證，完全可以取代國外進口裝備，部分元器件的最大工作水深達到11000米。下圖中是目前研發的多種深海通用元器件。
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