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行业深度研究报告
目录
1、海底监测网历史 ........... - 4 -
2、海底监测网组成部分、工作原理和作用 ... - 7 -
2.1、海底监测网组成部分、工作原理 ....... - 7 -
2.1.1、岸基站 ... - 8 -
2.1.2、光电复合缆 ........... - 8 -
2.1.3、接驳盒 .. - 10 -
2.1.4、末端探测设备 ........ - 12 -
2.1.5、ROV ..... - 13 -
2.2、现代海洋监测系统 ...... - 14 -
3、国外海底监测网 .......... - 18 -
3.1、NEPTUNE-Canada ........ - 18 -
3.2、日本DONET. - 19 -
3.3、欧洲ESONET - 20 -
4、国内海底监测网 .......... - 21 -
4.1、东海海底监测网 ........ - 23 -
4.2、南海海底监测网 ........ - 24 -
4.3、台湾海底监测网 ........ - 25 -
4.4、“国家海底科学观测网”正式被批复建立 ........... - 25 -
5、海底监测网对我国重要意义- 25 -
5.1、海上国防的必然需求 .... - 25 -
5.2、为海底通信安全提供保障- 26 -
5.3、防范自然灾害有效手段 .. - 27 -
5.4、监测海洋环境，维护航行安全 ........ - 27 -
5.5、维护海洋经济权益 ...... - 28 -
5.6、理想的海底实验室平台 .. - 29 -
5.7、海底监测网是综合国力的体现 ........ - 30 -
6、海底监测网产业链相关公司及单位 ...... - 30 -
图1、首条跨洋海底电缆 ...... - 4 -
图2、1901年英国拥有的海底电缆 ... - 4 -
图3、“坚定”级水声监听舰 . - 6 -
图4、美军驱逐舰与失去动力的苏联K-324潜艇 ....... - 6 -
图5、NEPTUNE Canada（东北太平洋时间序列海底试验网络） .......... - 7 -
图6、三亚海底观测示范系统岸基站电源及控制系统- 8 -
图7、海底光电复合缆供电示意图 .... - 9 -
图8、典型海底光电复合缆结构图 .... - 9 -
图9、水下主接驳盒内部结构图...... - 10 -
图10、NEPTUNE中使用的主接驳盒 ..- 11 -
图11、NEPTUNE中使用的次接驳盒 ..- 11 -
图12、705所研制的远程控制水下机器人 ... - 14 -
图13、长江口悬浮泥沙分布HY-1A卫星遥感图 ....... - 15 -
图14、岸基入海流量测定仪 ........... - 15 -
图15、“向阳红03”号海洋科考船 . - 16 -
图16、大型海洋气象浮标 .. - 16 -
图17、ARGO浮标铺设情况（2017年1月）- 17 -
图18、ARGO浮标10天工作周期流程图 ...... - 17 -
图19、在Cascadia Basin观测到的sea pig.......... - 19 -
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行业深度研究报告
图20、位于Endeavour观测点的海底断层 .. - 19 -
图21、日本DONET观测点位臵分布- 20 -
图22、欧洲ESONET观测点位臵分布........... - 21 -
图23、小衢山试验站结构图 ........... - 24 -
图24、小衢山试验站 ......... - 24 -
图25、三亚海底监测网主接驳盒布放 ......... - 24 -
图26、三亚海底监测网次接驳盒布放 ......... - 24 -
图27、美日对华水下监听阵列 ....... - 26 -
图28、光纤窃听原理 ......... - 26 -
图29、“吉米〃卡特”号可窃听海底光纤光缆......... - 27 -
图30、全球鱼类资源分布 .. - 29 -
图31、中天科技营业收入及增速 .... - 30 -
图32、中天科技营业收入构成（%）........... - 30 -
图33、东方电缆营业收入及增速 .... - 32 -
图34、东方电缆营业收入构成（%）........... - 32 -
图35、通关线缆营业收入及增速 .... - 33 -
图36、通关线缆营业收入构成（%）........... - 33 -
图37、中电广通营业收入及增速 .... - 33 -
图38、中电广通营业收入构成（%）........... - 33 -
图39、长城信息营业收入及增速 .... - 34 -
图40、长城信息营业收入构成（%）........... - 34 -
图41、金信诺营业收入及增速 ....... - 35 -
图42、金信诺营业收入构成（%） .. - 35 -
图43、海兰信营业收入及增速海兰信营业收入及增速 ........ - 36 -
图44、海兰信营业收入构成（%） .. - 36 -
图45、中船重工705所水下机器人- 37 -
图46、中国电科23所研制的光纤传感器.... - 38 -
图47、光纤传感器系统海试布放现场 ......... - 38 -
图48、浙江大学摘箬山岛海底观测网 ......... - 40 -
图49、西北工业大学微小型自主水下航行器 .......... - 41 -
表1、光纤光缆发展历程 ...... - 6 -
表2、部分常见水下探测技术 ......... - 12 -
表3、现代海洋监测方式对比 ......... - 17 -
表4、国外代表性海底监测网系统 .. - 18 -
表5、我国海底监测网主要发展历程........... - 21 -
表6、我国代表性海底监测网系统 .. - 22 -
表7、海洋环境要素对各类平台的影响 ....... - 28 -
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行业深度研究报告
1、海底监测网历史
海底监测网是指铺设于海底的、以有线的方式连接成网的、对海洋水体和海底环
境及资源进行实时、长期、持续的监测的网络系统，主要由岸上基站、光电复合
缆、接驳盒、以及各种末端观测、传感设备组成。海底监测网与岸基监测平台、
水面监测平台、遥感监测平台共同组成了复杂的现代海洋监测系统
海底电缆打开海底通信大门
1850年，盎格鲁-法国电报公司（Anglo-French Telegraph Company）开始在英
法之间铺设了世界第一条海底电缆。虽然这条由铜缆构成的“廉价”电缆只能以
电信号发送由摩尔斯电码编码的电报电文，但这是人类首次实现水下远距离通信
1858年，首次架设横跨大西洋的海底电缆（Trans-Atlantic cable）尝试以失败
告终。1866年，连接欧洲与北美洲的跨大西洋海底电缆在经历了4次失败尝试后
铺设成功，并实现了欧美大陆之间跨大西洋的电报通讯
由于当时海底电缆的功能仅限于电报通讯，海底电缆的建设未得到各国的重视
1876年，贝尔获得电话发明专利，从此人类进入了语音通信时代。自此，地面、
海底通信电缆铺设需求暴增。截至1880年，英国已在本土与其世界各地殖民地、
及主要国家和地区（如印度、美国、加拿大、澳大利亚、非洲、中国等）之间铺
设了海底通信电缆，总长度达到156万公里。一份电报隔日便可由印度发至英国，
且价格低廉
然而，海底电缆的通信容量十分有限，无法进行实时、大量的数据传输，尚不具
备建立海底监测网的客观条件
图1、首条跨洋海底电缆
首条跨洋海底电缆
图2、1901年英国拥有的海底电缆
资料来源：《Frank Leslie's Illustrated Newspaper》，兴
业证券研究所
资料来源：《A.B.C. Telegraphic Code》，兴业证券研究所
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声呐为水下监测提供基本手段
一般用于空间探测与通信的电磁波在水中衰减现象严重，短波几乎无法在水中传
播，长波在水中传播数十米后衰减非常明显，因此都无法用于水中探测。可见光
在海水中的衰减也十分明显，在有水下光源的情况下一般也难以传输上百米。然
而声波可以在水下传播上百公里，许多海洋生物如鲸鱼、海豚等都是通过声波进
行水下交流
声呐（Sound Navigation And Ranging，声波导航与测距）由英国海军的刘易斯〃尼
克森于1906年发明，设计之初用于水面舰艇探测冰川。当时的声呐只能被动听音，
属于被动声呐，亦称作“水听器”。第一次世界大战德国多次展开“无限制潜艇战”，
使同盟国商船、军舰损失惨重，仅商船就损失1300万吨。这也倒逼英国将声呐应
用到战场上，用来侦测潜藏在水底的潜水艇。同时，同盟国各国也开始研制主动
式声呐，并由英国人在1920年首次将其装备给皇家海军“HMS Antrim”号
在随后的二战、冷战期间，水下声呐探测技术伴随着潜艇的静音技术不断发展，
声呐探测以成为水下探测领域十分重要的技术之一，为海底监测网的形成提供了
一种重要的监测手段
冷战时期水下声呐网——海底监测网的雏形
冷战期间，美国海军在大西洋和太平洋水域布臵了水声监听系统，用于监听苏联
海军潜艇的动向。这是一种沿着海床、海底岩石和大陆架全面铺设的声学传感器
阵列，传感器之间相互链接构成一个完整的体系。自此，海底监测网的雏形已经
基本形成
然而由于当时水声监听网络覆盖范围有限，监测能力不足，监测手段单一，无法
满足美军反潜的需求，美国海军还装备了拖曳着大孔径线列阵声纳的水声监听舰
来补充海底监听网络。“坚定”级水声监听舰首舰“USNS Stalwart”于1984年服
役，满载排量2500吨，船后拖曳着一条长2600米的大孔径线列阵声纳，线列阵
声纳潜水深度为150-460米。由于拖曳声纳技术尚处于起步阶段，操作体系和探
测能力尚未成熟。1983年，一艘前苏联的Victor-III型核潜艇K-324在西大西
洋海域跟踪正在进行拖曳声呐训练的美军护卫舰USS McCloy，并在美军不知情的
情况下将拖曳声纳搅入了潜艇螺旋桨，拖曳声纳完全损毁，潜艇也失去动力，被
迫紧急上浮
冷战后期，为了弥补水下声呐网的不足，美国还设计了装备先进声呐系统、造价
30亿美元的“海狼”级攻击型核潜艇，用于搜捕苏联战略型核潜艇潜艇。由于苏
联的解体，加之“海狼”级潜艇造价高昂，该级潜艇只建造了3艘。。