水運作為現代（dài）綜合立體交通（tōng）網的重要組成部分，承（chéng）擔著我國（guó）90%以上外貿（mào）貨物的運輸工作，在集裝箱（xiāng）、原油、礦石、糧食等（děng）物資（zī）運（yùn）輸（shū）中發揮了重要作用。港口、航道等水（shuǐ）運設施是構建智慧、綠色、安全、經濟的現代水運體係的基（jī）礎保障，其建設的科（kē）學性、運營的高效性、維護的便利性均需要長期、可靠的監測數（shù）據支（zhī）撐，沒有潮流波浪泥沙的數據，港口（kǒu）設計無從談起，沒有準確的水深（shēn）數據，船舶航行安全將受到影響。水運監測裝備是了解水運基礎設施健康（kāng）狀態、提升水運智慧、安（ān）全水平，保護內河、港口、航道環境生態（tài）的重要工具，包括水文（wén）、水體、地形地貌及（jí）水工結構監（jiān）測（cè）類裝備，當（dāng）前，我國正在加快形成空間、水麵、水下、水底立體式水運監測裝備體（tǐ）係，並向一體（tǐ）化、實時化、多（duō）尺度、高精度的方向發展（zhǎn）。

產業計量是水運監測（cè）裝備國產化、係列化的基礎保（bǎo）證

構（gòu）建水運監測裝備產業計量測試技術體係，發揮先進計量測試的支撐保障作用（yòng），推進水運領域科學研究和應用技（jì）術相互融合與（yǔ）協調發展，為（wéi）我國水運（yùn）監測裝備產業提高核心競爭力提供技術支持，提升我國水運監測裝備科技整體實力，促進（jìn）產業健康發展。

產（chǎn）業計量是（shì）水運（yùn）監測（cè）裝備“完備可控”的重（chóng）要保障。產業計（jì）量從水（shuǐ）運監測裝備產業鏈上（shàng）遊的原材料、基礎傳感器、機械配件到產業（yè）鏈中遊的結構設計、加工工藝、測試方法，以及產業鏈下遊的安裝、使用、維護過程，均對關鍵過程參數提（tí）出了可（kě）控的指標（biāo）要求，保障了水運監測裝備全壽命周期內的質量水平和適用性，提升了交通水運行業的智慧、安全水平及運行效率。

產業計量（liàng）是水運監測（cè）裝備“先進適用”的重要（yào）途徑。目前，國內水運監（jiān）測裝備與國際先進水平的差距正在縮小，在浪（làng）、潮、流等主流監測裝備關鍵過程參數上已達到國（guó）際先進（jìn）水（shuǐ）平，但在產品附加值高的高精度傳感器製造、特殊功能傳感技（jì）術研（yán）究及設計、製（zhì）造等領域以及裝備現場測量的精準性、適用性、穩定性、耐久性上與國外仍存在（zài）著較大的差距，這往往是國內實驗室計量測試環境水平達不到裝備性能驗證要求造成的。產業計量在（zài）水運監測裝備全壽命周期內，為設計方案（àn）驗證（zhèng）、技術缺陷分析、工藝流程優化建立（lì）科（kē）學、可信的計量測試環境（jìng），解（jiě）決水運監測裝備研發、使用過程中的技術難題，提（tí）升水運監測裝（zhuāng）備國際化水平。

產業（yè）計（jì）量是水運（yùn）監測裝備規範化、係列（liè）化發展的（de）重要支撐。產業計（jì）量通過梳理、整合上下遊產業鏈，打破企業間的技術壁壘，聚集優（yōu）勢資源（yuán），突破關鍵技術難題，建立水運監測裝備產業計量測試保（bǎo）障體係和檢（jiǎn）測評價體（tǐ）係，規範產品設計（jì）、生產、使用，提升產品工藝、質量水平，實現我國水運監測裝備產業從生產到“智造”的轉變以及體係化和規模化發展。

產業計量是水運監（jiān）測裝備加快國產化進程的（de）重（chóng）要推進力。以打破壟斷、滿足需求、自主創造、穩固市場為目的，建立起真正自主知識產權的綜合性、係統性、國產化的水運（yùn）監測裝備研發和產業化體係，將計量的（de）思維融（róng）入水運（yùn）監測（cè）裝備設計研發、加工製（zhì）造、性能測試過程及工藝流（liú）程控製中，解決“測不準、測不到、測不（bú）了”的難（nán）題，從全產業鏈提（tí）升國產水運監測裝備的質量水平，推進水下聲呐設備、潛水器等中高端水運監測裝備國產化發展步伐。

水（shuǐ）運（yùn）監測裝備（bèi）產業中計量測試的（de）短板（bǎn）

整體來看，水運監測裝備產業（yè）計量測試領域，已針對浪、潮、流、沙（shā）等傳統測量裝備以及水深、地形地貌、水（shuǐ）下定位等高端裝（zhuāng）備的（de）關鍵參量建立了有效的實驗室量值（zhí）溯源路線，逐漸重視在複雜條件、現場環境下（xià）計量測試能力（lì）的建設（shè），並針對複雜量、極端量、多參量開展了計量測試技（jì）術研究，但在全產業鏈、全壽（shòu）命周期計量測試（shì）能力建設方麵，尤（yóu）其是高端水運監測裝（zhuāng）備，由於缺（quē）乏完整的計量技（jì）術體（tǐ）係，先進計量（liàng）測試技術仍（réng）處在探索階段，能力較為欠缺。

目前水運監測（cè）裝備產業計量測試的短板主要體現在以下幾個方麵。

頂層設計不足，產業計量測試體係構建困難。水運監測參數的準確性（xìng）取決於水運（yùn）監測裝備量值溯源與傳遞的準確性，水運監測裝備的計量保（bǎo）障必須得到確認（rèn），不僅要注重研製過程的計量保障，更要注重裝備（bèi）使用過程的計量保障（zhàng）。水運監測裝備涉（shè）及產品範圍較廣、品種多樣，上下遊企業規模（mó）、生產能力差異巨大，目前我國水運監測裝備產業計量測試缺乏統籌布局與（yǔ）頂層（céng）設計，計量測試（shì）體係構建困難，難以對（duì）水運（yùn）監測裝備進（jìn）行統一（yī）規範化計量管理，導致產品參數、測量精度各異，通用（yòng）性、安全性和可靠性均有待規範與驗證。尤其隨（suí）著新技術的引入、融合發展，裝（zhuāng）備更新換代速度加快，現（xiàn）有（yǒu）的水運監測（cè）計量服務體係（xì）已不能（néng）滿足（zú）新裝備的計量測試（shì）需求，亟需（xū）完善。此外，多波束測深儀、掃描聲呐等水下聲學裝備、浮標、潛標、潛水器等（děng）綜合性（xìng）監測平台裝備等高端水運（yùn）監測裝備涉及專用精（jīng）密計量測試技術研究（jiū），在（zài）基礎零部件設計、加工，核心製造工（gōng）藝水平等方麵與國外存在較大（dà）差距，單獨依靠某個計量機構或科研院所難以實現“三全（quán）”的能力覆蓋和“一前（qián）”的技術突破。生產廠家在尚未突破國外“卡脖子”技術的情況下，對已有技術、工藝的封閉式（shì）發展，使（shǐ）得水運監（jiān）測技術或裝備的國（guó）家或行業（yè）技術標準不足，大部（bù）分裝備的關鍵技術參數未形成（chéng）規範的計量測試方法，工程樣機技術水平參差不齊，數據接口與格式互不（bú）兼容（róng），產品整體穩定性和測試精度上（shàng）與國外存在一（yī）定差距，難以獲取高質量可靠的水運監測數據。絕大（dà）部分裝備技術處於國際上20世紀90年代初中期水平，技術含量高的自動（dòng）化（huà）儀表及係統、科學測試儀器、傳感器元器件等產品同國（guó）外差距明顯，產品的（de）可靠性低於國外產品（pǐn）2個（gè）數量級，測量精度低於國外產品1個數量（liàng）級。在基礎技術和製造工（gōng）藝上的精度有所欠缺，對產品（pǐn）品質的（de）控製仍不夠嚴格，特別是在可靠性（xìng）問題上，一些關鍵技術還沒有得到突破。

計量測試基礎保障能力不足，水運監測裝備產業（yè）發展緩慢。

水運監測裝備產業鏈前端主要包括水聲、浮力、耐（nài）壓（yā）材料、基礎傳感器（qì）及各類機械配件。以水聲材料為例，主要包括（kuò）平（píng）麵層狀材料（liào）、均勻和分層均勻材料、密實高分子材料、壓電陶瓷材料（liào）、稀（xī）土材料等，其聲（shēng）壓（yā）反射係數、透射係數、吸聲係數、損耗因數（shù）、插入損失、縱波聲速、複反射係數、縱向伸縮模頻率常數（shù）、諧振頻率、機械品質因數、雜質含量、顆（kē）粒度等參數（shù），既是裝備設計過程（chéng）中的重要依據，也（yě）是聲學（xué）換能器加工製造性能的重要保證。目前，國內已發布了聲壓（yā）透射係數、衰減係（xì）數、聲（shēng）學材料阻尼（ní）性（xìng）能測試方法的多項國家標（biāo）準（zhǔn），但目前國（guó）內鮮有計量測試機構具備上述參數的測試能力。在水密接插件方麵，考慮水運領域應（yīng）用的特殊性，對其外表麵的防（fáng）腐蝕（shí）膜厚度、抗拉強度、抗彎強度、抗衝擊等力學性能具有計量測試需求，對（duì）連接端的（de）鎖緊力（lì）矩、軸徑向強（qiáng）度、插拔力等機械（xiè）性能具有計量測試需求。目前，國內僅就（jiù）聲呐用水密連接器、水下電連（lián）接器等發布了軍工標準，尚未有成熟的方法對其性（xìng）能參數進行計量測試。

水運監測裝備產（chǎn）業（yè）鏈中端的計量測試涉（shè）及產品的設計參數、加工製造工藝的計量測試以及環境適應性、現場工作穩定性等（děng）多項質量特性，需運用多個指（zhǐ）標對多個參評質量（liàng）單位進行評價，裝備類別的紛繁和測量平台的多樣化使得計量測試能力覆蓋所有儀器（qì）難度極大。以水下（xià）聲學換能器（qì）設計為例，主要設計流（liú）程為：依據要求的電聲指標選擇水聲材（cái）料、確（què）定換能器的類型，利用有限元、等效電路（lù）法等方法確（què）定各部分尺寸，進行換能器結構設（shè）計，設計合理的預應力施（shī）加工藝、裝配工藝、封（fēng）裝（zhuāng）工藝。目前（qián），針對（duì）換能器結構設計、電聲設計參數涉及較少，尚未（wèi）形成統一的標準和技術規範。在（zài）加工製造階段，目前（qián）國內仍以各（gè）生產廠（chǎng）家（jiā）自己製定的工（gōng）藝流程開展工作（zuò），尚未形成統一的、成熟的技術規範，此階段產品過程控製的重要節點，影響著裝備的最終性能。此外，由於缺乏（fá）有效的計量手段，室內環境試驗、檢驗和測試並不能完全模擬實際的水運環境，致使新產品在試用時和初期使用階段暴露出一些問題，影響了監測裝備的（de）推廣使用。我國自行研製的溫鹽深（CTD）傳感器，其（qí）室內溫度測量精度達到±0.001℃，電導（dǎo）率測量（liàng）精度達（dá）到±0.0003S/m，壓力（lì）測量精度達到±0.015%，但由於數據采樣、傳輸效率不高（gāo），缺乏（fá）水上工（gōng）作的穩定性、可靠性，現場觀測（cè）精度仍難以保證，尚未（wèi）達（dá）到國際水平。

在產業鏈後端的使用、維（wéi）護階段，在現場動態水體環境中，溫度、鹽度、海流等環境（jìng）參數的變化、安裝、定位（wèi）誤差（chà）的存在都（dōu）將對裝備的（de）整體性能造成影響，需綜合考慮和修正，如船載水（shuǐ）下監測裝備在安裝使用中存在的（de）艏搖、橫搖、縱搖（yáo）誤差的（de）測量及修正，GPS定位延時的測量與修正，聲學延時的測量（liàng）與修正，以及使用過程中升沉、聲速、航向等參數的計量（liàng）測試等。目前，科研機構、高（gāo）校等正積極開展相關技術研（yán）究，但尚未形成（chéng）切實有效（xiào）的計量保障（zhàng）能力。

自主創新能力不足，缺少麵向高（gāo）端水運監測裝備的計量測試能力。目前，西方國家仍然對（duì）我國（guó）禁運的智能裝備包（bāo）括（kuò）水下ROV、AUV、UUV係列產品，高（gāo）精度激光慣性導航及組合係統產品，各類高精度傳感器技術和部件，合成孔徑聲呐（nà）產品，海底警誡聲呐產品等。而目前我（wǒ）國主要靠進口的深水多波束測深係統、深水淺（qiǎn）地層（céng）剖（pōu）麵儀、水下高精度定位係統和水下通信係統等（děng）產品（pǐn）和技術有可能成（chéng）為將（jiāng）來“卡脖子”的禁運產品和技術。以當前科（kē）技水平、集成度較高的潛水器為例，由於結構（gòu）複雜、生產工藝流程較多（duō）、市場需求量有限，目前尚未（wèi）形成標準化、產業化生產模（mó）式，國內僅針對輕型有纜遙控水下機器人（ROV）發布了係列國家標（biāo）準，規定了水（shuǐ）下機器人的水（shuǐ）下臍帶纜的通信帶寬、液壓係統額定輸出流量、導管螺旋槳推進器一致性、攝（shè）像、照明與雲台中心水平（píng）分辨力、承壓水密光學窗（chuāng）口玻璃光透射比等參數設計（jì）要求，但尚未形成（chéng）有效（xiào）的計量測試（shì）手段。對於AUV等（děng）潛水器的機械結構設（shè）計、電（diàn）源、控製、采集、傳輸等電路係統設計方麵，目（mù）前仍以各（gè）廠家自（zì）己的技術標準為準，尚未有發布的統一技術規範。從國（guó）內外整體情況來看，凡是擁有先進水下機器人研製技術的機構，都有（yǒu）一套（tào）與之匹（pǐ）配的（de）專門測試係統，相比國外先進（jìn）的水下機器人製造及測試技術，國內相關機構還是以測試海洋船舶相（xiàng）關性能為主，很少或未開展水下機器人性能（néng）測試的研究，而已開展水下機器人測試的機構，很多也是由船舶測試係統改造過來的，設備較為大型，測（cè）試代（dài）價較高（gāo）。

產業計量測試成效未顯現，企業認（rèn）可度、參與度不高。當前，國外（wài）在水運監測技（jì）術和裝備上都明顯處於領先地位，以傳感器為例，在其核心技術如算法、封（fēng）裝工藝上，我們的差距還很大。水（shuǐ）運監測裝備研發周（zhōu）期長（zhǎng）、投資大且風險高（gāo），缺乏針對使用對象而開發的專用（yòng）解決方案，主要研究機構為高校和研（yán）究院所，其專業劃分過於瑣細，科研成果轉化速度慢、效率低，市場推（tuī）廣更是（shì）缺乏積極（jí）性。民營企業資金有限、缺乏人才（cái），且各自為（wéi）陣，難以獲得國家科研項目的支撐，研（yán）發投入很難（nán）持（chí）續。上述現狀造成的結果是，科研院（yuàn）所、高校對技術（shù）的開放度（dù）較高（gāo），也願意投入（rù）資（zī）金進行關鍵過程參數計（jì）量測試技術的研究，但缺（quē）少企業的參（cān）與，技術研發與市場機製未能有效結合，成果的適用性、市場（chǎng）推廣度較低。生產單位尚未認識到計量（liàng）測試對產品質量、企業效益（yì）的提（tí）升（shēng）作用，更（gèng）願意按照自己的技術方案、工藝流程進行產品研（yán）發，隻有在遇到（dào）解決（jué）不了的問（wèn）題或（huò）自身不具備測試條件時，才（cái）會聯合科研（yán）機構或專業計量測（cè）試機構開展相關技術（shù）研究和驗證活動。這都導致了國內水運監測裝備企業的參與積（jī）極性普（pǔ）遍（biàn）不（bú）夠高，企業總體數量較低，而具有較強競爭力和產業鏈整合能力的龍頭企業不多，裝（zhuāng）備上下遊生產單位、計量測試單位、科研院所間資源、技術、人才流動性較差，有效成果轉化率、利用率較低，阻（zǔ）礙了整個產業的發展與（yǔ）壯大。

創新產業（yè）計量測試技術，助推水運監測（cè）裝備產業高質量發（fā）展

產業（yè）計量以為產業提供全溯源鏈、全產業鏈、全壽命周期以及前瞻性的計量（liàng）測試服（fú）務為目標和任務，致力於解決產業發展對精準測量測試的（de）需求與計量支撐不充分、不平衡之間的矛盾，注重由常規的實驗室計量向現場、原位、在線計量測試的轉變，由終（zhōng）端產品計量（liàng）向裝備過程控（kòng）製計（jì）量方向轉變，由公益（yì）屬性向市場化計量測（cè）試轉變。我國已轉向高（gāo）質量（liàng）發展階段，國內國際新（xīn）形（xíng）勢對加快建設交通強國、構建現代化高（gāo）質量國家綜合立體交通網提出了更（gèng）高（gāo）要求。隨（suí）著現（xiàn）代水運體係（xì）的逐步（bù）構建，水運監測裝備正朝著高精確度（dù）、高集成度、智能化、自動化方向發展，如何將現有的計（jì）量測試手（shǒu）段（duàn）、能力水平向產業鏈的兩端延伸，在全壽命周期內建立水運監測裝備（bèi）關鍵過程參數的（de）量值溯源與傳遞路線，實（shí）現水運監（jiān）測裝（zhuāng）備產（chǎn）業規範化、係列化發展，推進中高端水運監測裝備國（guó）產化水平，是當前（qián）亟（jí）需解決的重要問題（tí）。

籌備建設國（guó）家水（shuǐ）運監測裝備產業計量測試中心，聚焦產業（yè）發展短板、瓶頸，堅持需求牽引、創新驅動，進一步完善基礎設施建設，加強基礎性（xìng）、前（qián）瞻性、產業關鍵共性計量技術研究和（hé）測試服務，建立水（shuǐ）運監測（cè）裝（zhuāng）備量值傳（chuán）遞和溯源體係，基本（běn）形成水文、水體、地形地貌等重點水運監測（cè）裝備全壽命周（zhōu）期計量測試保障能（néng）力。重（chóng）點開展聲（shēng）學多普勒流速剖麵（miàn）儀、多波束測深儀（yí）、含沙量測深儀、水下機器人等中高端（duān）水運監測裝備過程控（kòng）製參數計量（liàng）測試方法，複（fù）雜工況、極端環境下（xià）計量測試模擬平（píng）台與（yǔ）量值評定（dìng）技術以及現場（chǎng）、在線計量性能（néng）保障技術研究與裝備研製。推動建立水運（yùn）監測裝（zhuāng）備產業計量（liàng）測試聯盟，建設資源、技術、成果、人才共享平台，深（shēn）度融（róng）合產業優勢資源，加強科研成果的轉化應用和技術對接，為推動產（chǎn）業技術創新和質量提升發揮積極作用（yòng），進一步提高我國水運（yùn）監測裝備產業（yè）的質量（liàng）水平和（hé）國際競爭力，助推水運監測裝備（bèi）產（chǎn）業國產化（huà）、規範化、係列化發展。