青島道万科技有限公司——DW31シリーズ多連採水器
採集機器 | 採水器
DW31シリーズ多連採水器
Daowan DW31 Series Multi-bottle Water Sampler | 型式:DW3101-DR / DW3101-SC / DW3102-DR / DW3102-SC
製品の位置づけ
道万が自社開発した採水制御とソフトウェアシステム、ドイツ・デンマーク純正採水フレームを統合
![]() Fig. 1 HYDRO-BIOS 多連採水アレイ(純正製品写真) | ![]() Fig. 2 KC-Denmark フレーム12ボトル構成の全体(製品写真) |
製品概要
DW31 シリーズ多連採水器は青島道万科技有限公司が自主開発した採水制御とソフトウェアシステム、国際主要採水フレームを統合した層別採水製品シリーズ:道万は水中主制御・採水制御エレクトロニクス・デッキユニットとDWSソフトを自主開発し、完全な採水制御とデータ体系を構成;採水フレームと採水瓶はドイツ HYDRO-BIOS とデンマーク KC-Denmark の二つの国際的に著名な採水器メーカーの純正標準部品を採用し、国内でシステム統合・試験・全体納入が完了し、二種類のサンプリングモード・二つのフレームブランドをカバーする四つの型式を形成。
シリーズはサンプリングモードにより二種類に分かれる:オンラインリアルタイムサンプリング型(構成コード -DR)は、採水層位をリアルタイム伝送される温塩深プロファイルデータにより決定し、閉瓶コマンドをリアルタイム送信し逐瓶確認;設定採水深度自記サンプリング型(構成コード -SC)は、配備前に採水層位シーケンスを設定し、装置はケーブルから離れて設定深度で自動閉瓶し、回収後にデータを読取。
採水フレームは純正標準部品を採用:HYDRO-BIOS 多連採水アレイは 6 / 12 / 24 ボトルスロットと 1.7~10 L ボトル容量の選択を提供し、作業深度 3 000 m(オプション 6 000 m);KC-Denmark Rosette フレームは 12 / 24 ボトルスロットと 10 L 採水瓶を提供し、定格作業深度 6 000 m。フレーム構造・瓶体とアクチュエータの機械部分は純正設計と仕様をそのまま採用し、変更なし。
二つのフレームが同じ道万制御とソフト体系を共用:深度判断は主制御(または DW16 CTD)自身の圧力チャネルから取得し、採水層位と温塩深プロファイルデータが同源であり、回収後のボトル番号・層位・プロファイル記録三者が直接対応。
主要特長
● 一つの主制御、二つのフレーム:道万主制御システムは HYDRO-BIOS と KC-Denmark の二つの国際採水器フレームの統合に成功し、温塩深、クロロフィル、濁度、溶存酸素、高度計など主要センサを同期統合
● 二種類のサンプリングモード:オンラインリアルタイムサンプリング(-DR)と設定採水深度自記サンプリング(-SC)、船時間・ケーブル条件と調査目的により選定
● 6~24 ボトルスロット、1.7~10 L ボトル容量:層位密度と一検体体積は調査ニーズに応じて組み合わせ
● 層位とプロファイルが同源:深度判断は主制御圧力チャネルから取得し、閉瓶時の深度・温度・塩分をボトル番号とともに記録
● 深海カバー:HYDRO-BIOS フレーム 3 000 m(オプション 6 000 m)、KC-Denmark フレーム 6 000 m 全海深、リアルタイム型 FSK 搬送波通信距離は 10 000 m に達する
● 閉瓶動作の確認可:HYDRO-BIOS フレームは各閉瓶コマンドに応答あり;KC-Denmark フレームは全行程ボトル位置監視、ソフトカウント/三点ホール基準ワンキーリセット
● ソフトが使いやすい:道万DWSソフト(中国語インターフェース)、リアルタイム表示、層位設定、手動トリガ、曲線再生とデータエクスポートをカバー
● 自主開発とローカル納入:水中主制御、採水制御エレクトロニクス、デッキユニット、DWS ソフトと FSK 通信は道万が自主開発し、全体は国内で統合・試験・納入、保証・スペア部品と校正サービスをローカルで提供
型式と選定の比較
型式は「採水フレームブランド × サンプリングモード」で設立され、サンプリングモードは道万構成コードで表す:-DR はオンラインリアルタイムサンプリング(直読式)、-SC は設定採水深度自記サンプリング(自記式);採水瓶数量と単瓶容量は各型式の構成オプションで、発注時に確定。
| 型番 | サンプリングモード | 採水フレームブランド | ボトル数×一本あたり容量 | 動作深度 | データ伝送方式 |
| DW3101-DR | オンラインリアルタイムサンプリング | HYDRO-BIOS (ドイツ) | 6/12/24 ボトル ×1.7/2.5/5/10 L | 3 000 m、オプション 6 000 m | FSKアーマドケーブル 搬送波によるリアルタイム伝送 |
| DW3101-SC | 設定採水深度での自記サンプリング | HYDRO-BIOS (ドイツ) | 6/12/24 ボトル ×1.7/2.5/5/10 L | 3 000 m、オプション 6 000 m | 無ケーブル自記作業、 回収後に読取 |
| DW3102-DR | オンラインリアルタイムサンプリング | KC-Denmark (デンマーク) | 12×10 L または 24×10 L | 6 000 m | FSKアーマドケーブル 搬送波によるリアルタイム伝送 |
| DW3102-SC | 設定採水深度での自記サンプリング | KC-Denmark (デンマーク) | 12×10 L または 24×10 L | 6 000 m | 無ケーブル自記作業、 回収後に読取 |
選定提案:層位が多く単検体体積が小さい(栄養塩、Chl-a など)場合は 24 ボトル+小容量採水瓶を選択;層位が少なく大容量水試料が必要(微生物培養、DOM)場合は 6 または 12 ボトル+5~10 L を選択。アーマドケーブルとウインチ条件があり現場で層位を判断する必要がある場合はリアルタイム型を選択;ケーブル作業条件がないまたは設定層位に従って独立運転が必要な場合は自記型を選択。深海と近底層サンプリングは DW3102 シリーズ(6 000 m、高度計と底面接近警報器支援)を優先;陸棚陸斜面の通常断面と多層サンプリングは DW3101 シリーズを選択可。自記型のトリガ・給電・保存構成はプロジェクト技術協定に準ずる。
![]() Fig. 3 採水器フレーム比較図(24ボトル/12ボトル/6ボトルフレーム実写) |
動作原理
リアルタイム型(-DR)はウインチで下放され、水中センサは温度・塩分・深度・クロロフィル濃度・離底高度などのパラメータを同時取得しデッキへリアルタイム伝送;オペレータはプロファイル曲線上で目標層位を判定した後逐瓶閉瓶コマンドを送信し、モータがアクチュエータアームを精密に回転させ、対応するボトルスロットの採水瓶を順次閉じて応答を返送し、多層離散採水を完了。HYDRO-BIOS フレーム型はデッキケーブル経由で RS-232 通信し、深度判断は DW16 の圧力チャネルから取得;KC-Denmark フレーム型は船載アーマドケーブル経由で FSK 搬送波通信し、通信距離は 10 000 m に達する。
自記型(-SC)は配備前にソフトで採水層位シーケンスを設定し、装置は内蔵電池で独立給電・ケーブルから離れて運転:下放と引き上げ過程で実測深度を設定層位と比較し、層位に達すると自動的に閉瓶しボトル番号とその時の温塩深データを記録し、回収後に RS-232 接続で DWS ソフトからデータを読取。自記型のトリガ・給電・保存構成はプロジェクト技術協定に準ずる。
両モードの深度判断はいずれも主制御(または DW16)自身の圧力チャネルから取得し、採水層位とプロファイルデータが同源であり、回収後のボトル番号・層位・プロファイル記録三者が直接対応可能。
![]() Fig. 4 システムリンク概念図:道万主制御が RS-232 経由で採水制御ユニットと通信(HYDRO-BIOS フレーム型、純正原理概念図) |
システム構成
| 部品 | 役割 |
| 採水フレームとボトルアレイ | HYDRO-BIOS ステンレス鋼フレーム 6 / 12 / 24 ボトルスロット、または KC-Denmark 12 / 24 ボトル Rosette 内外二重フレーム;モータ駆動でボトルスロット順に閉瓶、クイック取付ブラケットで瓶交換 |
| 採水瓶 | HYDRO-BIOS フレームは 1.7 / 2.5 / 5 / 10 L プラスチック採水器または通流式採水器を配套;KC-Denmark フレームは 10 L 採水瓶を配套し、予備瓶を標準付属 |
| 制御ユニット | DW3102 シリーズは道万水中主制御ユニット(6 000 m 耐圧、内蔵耐圧電池)が制御;DW3101 シリーズは道万 DW16 CTD(直読式または自記式)が制御し、プロファイル測定と採水トリガは同一セットのエレクトロニクスで完了 |
| 水中センサ統合 | FS1613 CTD、クロロフィル、濁度(Seapoint)、溶存酸素、pH(AMT)、高度計と底面接近警報器(KC-Denmark フレーム型標準装備位)、およびニーズに応じて他の主要センサを統合可能 |
| デッキ制御ユニット | DW3102 シリーズは高強度保護箱デッキユニット(産業用PC+ディスプレイ、DWSソフト実行);DW3101 シリーズはデッキケーブル経由でDWSソフトに接続 |
| ケーブルと付属品 | デッキケーブル/FSK水中ケーブル、デバッグ充電ケーブル、水密プラグ、強力ヘッドなどを標準付属 |
自社開発と国産化調達
DW31 シリーズは道万自主ブランド製品:システム方案、制御エレクトロニクスとソフトウェアは道万が自主開発し、採水フレーム・採水瓶とアクチュエータはドイツ HYDRO-BIOS、デンマーク KC-Denmark の純正標準部品を採用し、全体は国内で統合・調整・試験・納入が完了し、道万が統一して保証・校正・技術サービスを提供。開発・部品・サービスの三レベルの分工は以下の通り:
| 構成とプロセス | 提供元 | 説明 |
| 水中主制御と採水制御エレクトロニクス | 道万自社開発 | 耐圧主制御ユニット、制御・通信エレクトロニクスは道万が設計開発し、継続的に改良 |
| デッキ制御ユニット | 道万自社開発 | 産業用PC+ディスプレイのデッキユニット、道万DWSソフトウェアを実行 |
| DWS ソフトウェア | 道万自社開発 | 中国語インターフェース、構成・デバッグ、採水作業、プロファイル表示とデータエクスポートをカバー、ユーザの作業習慣とフィードバックに基づき継続アップグレード |
| システム統合と試験 | 道万 | 全体連成調整、機能・耐圧試験、出荷前校正は国内で完了 |
| 採水フレームとボトルアレイ | HYDRO-BIOS(ドイツ) KC-Denmark(デンマーク) | 純正標準部品、機械構造と仕様は純正設計をそのまま採用、変更なし |
| 水中センサ | 国際的な主要ブランド | 温塩深、クロロフィル、濁度、溶存酸素、pH、高度計などを調査ニーズに応じて選択 |
| 保証と技術サービス | 道万 | 国内統一保証、スペア部品・校正・修理・技術研修をローカルで提供 |
この分工により DW31 シリーズは国際的に成熟した機械プラットフォームの信頼性と国内開発対応の柔軟性を同時に備える:機械採水部分は長期海上作業で検証された純正部品を採用し、制御・ソフトウェア・データ体系は道万が自主開発し、国内調査任務の作業習慣とプロジェクトニーズに応じて機能とインターフェースをカスタマイズでき、迅速な技術サポートを提供する。
ソフトウェアシステム
KC-Denmark フレーム型(DW3102)デッキユニットは道万DWSソフトを実行し、構成・デバッグ、採水作業とプロファイル曲線表示機能画面をカバーし、デッキユニットと水中主制御は統合通信ポート経由でプラグ&プレイ。
● 構成・デバッグ画面:1 / 2 / 4 Hz リアルタイムデータ更新と通信ハートビート監視、通電認証、モータ単ステップ動作、リセット校正と手動ボトル位置選択に対応、履歴データ照会と一括エクスポートを提供;
![]() Fig. 5 道万DWSソフトウェアの構成・デバッグ画面(採水層位シーケンスとボトル制御) |
● 採水作業メイン画面:パラメータ数値とリアルタイム曲線のデュアル表示、モータ状態・電池残量・通信状態をオンライン監視、作業中に随時採水または一時停止をトリガ、デバッグ/作業モードのワンキー切替;
● プロファイル曲線画面:温塩深、クロロフィル、離底高度を深度プロファイルとして描画し、多パラメータ同画面比較・ズーム・データポイント照会、水圏の層化構造の判断と採水層位の選定を支援。
![]() Fig. 6 道万DWSソフトウェアの採水作業メイン画面 | ![]() Fig. 7 道万DWSソフトウェアのプロファイル曲線表示画面 |
HYDRO-BIOS フレーム型(DW3101)は道万DWSソフトを配套:中国語インターフェースで、リアルタイムプロファイル表示、層位設定、手動トリガ、ボトル番号とデータ記録をカバーし、DW16 シリーズと同じ操作流程とデータエクスポート方式を共用。
構成と選定
ボトルスロット数は調査層位密度と航海船時間により確定:12 / 24 ボトル型は標準断面と高分解能鉛直サンプリングに適し、6 ボトル構成は層位が少なく大容量サンプリングに適する。KC-Denmark フレーム型はボトル位置校正方式で二段階に分かれる:12 ボトル型はソフトカウントリセット校正(RESETが1号瓶前基準位まで回転、手動ボトル位置校正対応)、24 ボトル型は三点ホール自動リセット校正(カウンタは 6#/7#、14#/15#、22#/23# ボトル位置間に位置)、リセット時間が大幅に短縮;作業前に機種に応じてパネルボタン機能を確認してください。
DW3102 シリーズは船載アーマド同軸ケーブル経由で FSK 搬送波通信を実現:デッキ側 FSK インターフェースは 48 V を出力し、ケーブル芯線と外アーマがそれぞれ信号の両極に対応し、アーマドケーブルは水中への給電不可;配套ウインチとアーマドケーブルはユーザ船側が提供。DW3101 シリーズ制御ユニットは直読式 DW16(DW1613-D 1 500 m / DW1623-D 6 000 m)を選択してオンラインリアルタイムサンプリングを実現し、自記サンプリングは自記式 DW16(16 GB ストレージ、内蔵充電式リチウムイオン電池)を選択。具体的な構成はプロジェクト技術協定に準ずる。
![]() Fig. 8 DW16 シリーズCTD(DW3101 シリーズ制御ユニット、製品写真) |
技術仕様
DW3101 シリーズ(HYDRO-BIOS フレーム)
| ボトルスロット数 | 6 / 12 / 24(構成により選定) |
| 採水瓶容量 | 1.7 / 2.5 / 5 / 10 L プラスチック採水器;通流式採水器も選択可 |
| フレーム材質 | ステンレス鋼 |
| モータユニットと電池ケース材質 | チタン合金 |
| 動作深度 | 3 000 m、オプション 6 000 m |
| ボトル閉止方式 | モータ駆動で解放し、ボトルスロット順に順次閉止 |
| 水中給電 | 3 本の CR 123 A リチウム電池(3 V)、構成により約 100 時間 |
| 圧力センサ | アレイ本体は付属せず、深度はDW16が提供 |
| アレイインターフェース | SUBCONN MC BH 3 F(ピン1 GND、ピン2 Rx、ピン3 Tx)または国産ブランド同仕様 |
| シリアル通信パラメータ | 38 400 bps、8 データビット、1 ストップビット、パリティなし |
| トリガ方式 | 深度による(多段設定可)、時間間隔による、DWSソフトの手動トリガ |
| ボトル閉止順序 | ボトルスロットの取付順に順次閉止 |
| コマンド応答 | 各ボトル閉止コマンドが応答を返し、ソフトが動作状態を表示 |
| ボトル番号とプロファイル | 閉瓶時の深度・温度・塩分をボトル番号とともに記録 |
| データエクスポート | DW16付属ソフトウェアでエクスポート、プロファイル作図とアーカイブに直接使用可能 |
DW3102 シリーズ(KC-Denmark フレーム)
| 最大動作深度 | 6 000 m |
| 採水瓶構成 | 12 ボトル × 10 L または 24 ボトル × 10 L(構成により選定) |
| データ更新レート | 1 Hz / 2 Hz / 4 Hz 選択可 |
| 水中通信 | FSK搬送波通信(船載アーマドケーブル経由)、リアルタイム型の通信距離は10 000 mに達する |
| ローカルデバッグ通信 | RS-232 シリアルポート |
| 一ボトル閉止時間 | 約 15 s |
| 一ステップ移動時間 | 約 50 s |
| 水中電池容量 | 21 500 mAh(耐圧電池パック、アーマドケーブルは水中への給電なし) |
| フル充電時の理論連続動作時間 | ≥72 h |
| ボトルスロット校正 | 12 ボトル型:ソフトカウントリセット+手動校正;24 ボトル型:三点ホール自動リセット |
| 操作制御 | 物理ボタン+DWSソフトウェアのデュアルチャネル |
| センサ | 測定レンジ | 精度 | 分解能 |
| 温度 | -5~36 ℃ | ±0.002 ℃ | 0.0001 ℃ |
| 圧力 | 0~6 000 dbar | ±0.05%FS | 0.002%FS |
| 電導度 | 0~75 mS/cm | ±0.005 mS/cm | 0.0001 mS/cm |
| クロロフィル | 0~150 μg/L | 最低検出限界 0.02 μg/L | 0.02 μg/L |
| 高度計 | 0.1~100 m | ±0.01%FS | 1 mm |
| 底面接近警報器 | 底面接近時に警報情報を提供 | ||
| 濁度 | 25~4 000 FTU(ゲイン四段階選択可) | 直線性 ±2%(0~1 250 FTU) | 感度 2~200 mV/FTU(ゲインによる) |
| 溶存酸素 | 0~150% 飽和度、0~20 mg/L | ±2%(測定値) | 0.1% 飽和度 |
| pH | 2~11 pH(0~14 設定可能) | 0.05 pH | 0.01 pH |
水中ユニットは主制御ユニット内蔵耐圧電池で独立給電;主制御出力の 48 V は FSK 通信モジュールのみ給電し、アーマドケーブルは水中設備へ給電できない。
デッキ制御ユニット(DW3102 シリーズ)
| 入力電源 | 船電 220 V AC(標準三芯プラグ、欧州F型入力) |
| エンクロージャ保護 | 飛沫防止、防塵、防振、耐衝撃、高低温耐性(デッキ保護等級、水没不可) |
| ヒューマンマシンインターフェース | 産業用PC+ディスプレイ、DWSソフトウェアを実行 |
| パネルボタン | 主電源(MAIN PWR)、産業用PC電源(IPC PWR)、RESET、ACTION |
| パネルインターフェース | USB、イーサネット(ETH)、統合通信ポート、アースボルト |
| 統合通信ポート | 単一航空プラグ、デバッグ充電ケーブルとFSKケーブルを各一本付属 |
適用分野
● 大洋・深海断面調査の多層離散採水(6~24 層)
● 海洋と湖沼の層別水試料採集:栄養塩、溶存酸素、クロロフィルaと微生物試料のプロファイル採集
● 近底層高分解能サンプリング:高度計と底面接近警報器の支援で、安全に海底近くで取水(DW3101 シリーズ)
● 断面調査は標準層位で取水、層位とCTDデータが同源で対応
● 水質基礎調査、環境影響評価および排水混合区調査
● 貯水池、河口および飲用水源地での鉛直水質サンプリング
● モニタリングステーション・海洋プラットフォーム向けの長期モニタリング用採水
● 教育実習および観測システム統合プロジェクトにおける採水機能構成
製品ギャラリー
![]() Fig. 9 現場実写:フレーム回収点検 | ![]() Fig. 10 現場実写:二人でアレイフレームを支持 |
![]() Fig. 11 KC-Denmark フレーム型の内外二重フレーム構造 | ![]() Fig. 12 多連採水器の全体実写(12ボトルスロットフレーム) |
![]() Fig. 13 デッキ制御ユニット(開蓋状態、ディスプレイと操作パネル統合) | ![]() Fig. 14 採水瓶口とボトル閉止機構のクローズアップ |
![]() Fig. 15 デッキ制御ユニット操作パネルのクローズアップ | ![]() Fig. 16 HYDRO-BIOS 多連採水アレイ(6ボトル構成実写) |
![]() Fig. 17 海上試験現場:多連採水アレイと道万CTDの統合全体 | ![]() Fig. 18 海上試験現場:採水瓶と道万CTDの統合細部 |
![]() Fig. 19 海上試験現場:アレイを船側から投入 | ![]() Fig. 20 海上試験現場:多連採水アレイの引き上げ瞬間 |























