製品の位置づけ

アンカーシステム定点・誘導結合・北斗/イリジウム/5Gリアルタイム伝送の深海・遠洋観測プラットフォーム

Fig. 1　DW22誘導結合リアルタイム係留系システムの全体概念図（システム構成概念図、実比尺ではない）

製品概要

DW22誘導結合リアルタイム係留系システムは海洋環境の長期・定点観測向けのアンカーシステム式モニタリングプラットフォームで、データアップロード浮体・主浮体・誘導結合データ取得チェーン・アンカーシステムおよび解放回収ユニット・陸上データセンタなどの部分で構成される。システムは指定海域に固定され、主浮体は水中で姿勢を安定保持し、観測機器は誘導結合データ取得チェーンに沿って異なる深度に層別搭載され、温度・塩分・深度・流速および多種の水質パラメータを連続取得し、水圏多層データの同期観測を実現。

システムは誘導結合方式で水中データを伝送：各搭載機器は誘導結合ケーブルを伝送媒体とし、誘導結合データ取得チェーン経由でデータを主浮体に集約し、さらにデータアップロード浮体から北斗衛星・イリジウム衛星または5Gネットワーク経由で陸上端末とリアルタイム通信。遠海および公衆網未カバー海域は衛星通信を使用し、沿岸海域は5G通信を使用でき、プロジェクト海域条件により柔軟に構成。観測データはリアルタイムで陸上データセンタに直達し、随時閲覧と分析に対応し、水中から陸上までの全リンクリアルタイムデータ伝送を実現。

システムは低消費電力設計を採用し、モジュール構造でメンテナンスとアップグレードが容易で、複雑な海洋環境での長期配備ニーズに対応でき、海洋科学研究、海洋環境モニタリング、気候モニタリングおよび水関連工事などの分野で広く応用。具体的な構成・性能指標・納入範囲はプロジェクト技術協定に準ずる。

主要特長

●　北斗／イリジウム／5Gマルチモードリアルタイム伝送、観測データは水中から陸上端末へ直達

●　誘導結合伝送、結合ケーブルを伝送媒体とし、多ノードを層別に搭載した観測機器

●　水圏の多層データを同期取得、一回の投下で鉛直プロファイル観測データを取得

●　主浮体は低消費電力主制御・給電・電力監視保護を統合し、長期無人運転に対応

●　単点張設型アンカーシステム＋音響リリーサー回収ユニットで、投入・回収作業が容易

●　B/Sアーキテクチャのリモートソフトウェア、リアルタイム／履歴データ閲覧と装置リモート制御に対応

●　モジュール式カスタマイズ、観測パラメータ・搭載層数・通信方式を観測任務に応じて構成

システム構成

データアップロード浮体システム。衛星通信端末（北斗／イリジウム）および5G通信モジュールなどを含み、海洋モニタリングプラットフォームと陸上端末の情報通信の橋渡しである。遠海および公衆網未カバー海域は衛星通信でデータチャネルを構築し、沿岸海域は5G通信を使用でき、観測データのリアルタイムアップロードを実現。

●　主浮体。係留系の中心設備で、低消費電力主制御・給電システム・電力監視および給電保護などの機能を統合し、システム一体化のデータ取得と制御の核心。

誘導結合データ取得チェーン。異なる深度に多種の観測機器を搭載でき、海域の水質パラメータと水文データを取得；データは誘導結合リンク経由で主浮体に集約されリアルタイムアップロードされ、水圏多層のプロファイルデータモニタリングを実現し、海洋環境分析に根拠を提供。

●　誘導結合CTD。誘導結合データ取得チェーンに搭載され、温度・塩分（電導度）と深度（圧力）のプロファイル測定を担当し、システム水文観測のコアペイロード。

アンカーシステムおよび音響解放回収システム。単点張緊式アンカーシステムを採用し、係留システム全体に下方張力を与えることで、係留系の変位範囲を制限し、生存性能を向上させる。音響リリーサー回収ユニットを装備し、機器の回収やシステム点検を容易にする。

陸上データセンタ。データ受信保存サーバ、データ管理発布プラットフォームおよび配套ネットワーク設備を含み、システムの集中モニタリングと制御センターであり、係留系が伝送したリアルタイムデータを受信・保存・発布。

リモートデータ閲覧・分析ソフト。B/Sアーキテクチャのデータ可視化モニタリングソフトで、リアルタイムおよび履歴データ閲覧、データ変化トレンド表示、データクラウド保存と装置リモート制御に対応。

データ伝送リンク

システムデータリンクは水中観測セグメント・リモート通信セグメントと陸上応用セグメントの三つの部分に分かれる：水中機器データは誘導結合データ取得チェーン経由で主浮体に集約され、データアップロード浮体から北斗衛星・イリジウム衛星または5Gネットワーク経由で陸上データセンタへ伝送され、ユーザのリモート閲覧と分析に供する。三種の通信方式はプロジェクト海域条件により選択し、組み合わせて冗長リンクを構成することもでき、データ伝送の信頼性を向上。

Fig. 2　DW22システムデータ伝送リンクの概念図

コア技術のハイライト

技術仕様

システム方案概要（カスタマイズ対応）

以上はシステム方案概要です。具体的な構成・性能指標・納入範囲はプロジェクト技術協定に準ずる。

誘導結合CTD

センサパラメータは各シリーズの単品資料から引用、計器の出荷時校正を基準とする。

適用分野

●　沿岸および深海の海洋環境長期定点リアルタイムモニタリング

●　海洋科学研究と気候モニタリングにおける水文・水質プロファイル観測

●　海洋牧場と海水養殖区の水質リアルタイム監視

●　港湾、洋上風力などの水関連工事の環境調査と運用保守モニタリング

●　台風などの極端な気象過程に対する水圏応答観測と防災・減災

●　試験海域の海洋環境背景データの長期取得

製品ギャラリー

Fig. 4　DW22リアルタイム係留系モニタリング可視化システム画面（多パラメータ版）

Fig. 5　DW22リアルタイム係留系モニタリング可視化システム画面

Fig. 6　主浮体観測機器の現場取付

Fig. 7　アンカーシステムのセメントアンカー解縄回収（回収作業）

Fig. 3　DW22誘導結合リアルタイム係留系システムのアンカーシステム構造概念図（イメージ図）

Fig. 8　システム機器の積載出荷（出荷納入）

Fig. 9　係留系システムの現場吊下作業

Fig. 10　システム回収作業（係留全体を吊上げて水面へ）

Fig. 11　係留系システムの吊下投入状態（システム全景）

Fig. 12　係留系システム海上回収作業の現場