介紹
現有職工51人,其中科技人員41人,包括研究員2人,副研究員及高級工程師11人,中級技術人員25人。
成立以來,北海研究站承擔了多項國家科技預研項目和“863”、“973”以及各種基金課題等研究,總計完成340餘項科研項目,發表論文360餘篇,出版專著3部,獲國家發明專利15項,計算機軟體著作權登記證書4項;多次獲得國家、中科院、中船總等多部委及省市科技成果獎,其中院部級二等獎4次,三等獎8次,2人獲得“中國科學院傑出科技成就獎”,1人獲得“中國科學院技術能手”稱號。
現有目標特性研究室、水下噪聲研究室、水聲實驗技術研究室、近岸安保工程研究中心、空氣聲學實驗室等研發單元,主要從事水聲物理、聲場水聲試驗、信息與信號處理、聲與振動控制及套用等方面的研究與開發;並參股“青島科發高技術工程有限公司”、“青島科通高技術有限公司”、“青島聲達技術有限公司”三家高技術企業。
工作定位
以國家戰略需求與社會經濟發展的市場需求為導向,以聲學研究所本部(北京)和北海研究站(青島)的科研能力、人才優勢為基礎,結合青島市以及山東半島地區產業結構調整升級的實際需要,重點開展海洋聲學技術與裝備、聲與振動控制、下一代網路套用技術的研究與相關產品的開發。
主要成績
建立的目標寬頻散射特性理論模型及自主研發的系列仿真軟體,已在水聲工程中得到套用,為聲納設計和目標探測提供理論支持。
《海洋環境噪聲特徵參數預報軟體》和《海洋環境噪聲反演風速、降雨軟體》、《利用海洋環境噪聲被動獲取地聲參數軟體》等獲計算機軟體著作權登記證書,服務於水聲工程、海洋監測等行業。
參與奧帆賽、世博會、亞帆賽等國家大型活動的水下安保服務,圓滿完成各項重大任務,獲得有關部門好評。
緊密配合“聲場聲信息國家重點實驗室”實施多項大型海上實驗,為水聲理論研究提供有效的實驗技術手段,將水聲研究中產生的新理論、新方法進行工程實現,研發了輕型纜淺海埋設犁、無滑環信號纜絞車、深水潛標升降系統、球形潛標等海洋儀器裝備,取得良好效果。
2014年7月,“中小企業噪聲與振動控制技術創新服務平台” 順利通過科技型中小企業技術創新基金的審核,獲得國家立項支持,支持資金規模名列前茅。
科研部門
目標特性研究室
目標特性研究室成立於1961年,是國內專門從事水下目標聲特性研究的重要力量之一,從“七五”開始,承擔了多項目標特性相關的基礎與套用基礎研究項目,理論基礎紮實、技術積累豐富,主要開展水聲環境中目標寬頻聲特性理論、聲特性仿真建模、數值計算方法及計算軟體開發等。
目標寬頻帶聲特性理論與形成機理研究,包括高頻物理聲學理論、中低頻諧振散射理論、Rayleigh散射理論、結構彈性體的模態分析研究等。
熟練掌握目標聲特性仿真建模及各種數值計算技術,包括目標物理模型的仿真建模技術(CAD)、積分方程建模技術(Kirchhoff近似方法、邊界元方法)、微分方程建模技術(有限元方法)、時域有限差分技術、矩量法等;針對大尺度、複雜結構目標聲特性計算的瓶頸問題,重點研究快速多極邊界元方法、疊代和並行計算技術,並在國家超算濟南中心具有國產CPU的大型機上實現了仿真計算,形成具有完全自主智慧財產權的水下大型複雜結構彈性體目標全向聲散射的並行計算軟體。
結合需求,開展相關基礎及套用基礎研究,包括目標聲特性仿真、目標多基地散射特性、信道環境中目標的聲特性、結構消聲層聲傳播特性與機理、高頻小目標散射特性、水下目標聲特性的實驗測量等研究。
承擔的目標聲特性相關項目獲部級科學技術二等獎1項、三等獎3項;開發的系列目標特性仿真軟體在水聲工程中發揮了重要作用;發表學術論文幾十篇。
水下噪聲研究室
水下噪聲研究室始建於20世紀60年代初,至今已50多年。主要利用聲學和信號處理理論與技術研究海洋環境噪聲、船舶輻射噪聲,兼及空氣噪聲等,是國內水下噪聲研究的重要力量之一,涉及的領域範圍有水聲工程、海洋監測、海洋生態環境保護和噪聲信號處理、噪聲控制等。“七五”至“十二五”期間共承擔科技預研、海洋863、973、國家自然科學基金、中科院創新以及各種基金等方面的項目五十多項,獲得四項部級以上三等獎,一項院級二等獎,獲得軟體著作權登記4項,發表論文80餘篇,項目組有研究員2名,博士和在讀博士生3名,助研、碩士多人。
水下噪聲研究室多年來致力於水下噪聲的建模、測試與套用研究,針對不同海域、均勻與非均勻分布噪聲源,建立了海洋環境噪聲二維、三維理論模型,結合Kraken、Couple、PE、Oases、Bellhop等傳播程式進行環境噪聲數值仿真計算;利用海洋環境噪聲反演估計海面風速、降雨、海底參數以及其它水中目標參數,開發了相應軟體,研製了利用海洋環境噪聲估計海面風速和降雨系統;研究室在船舶和大型設備主要噪聲源成分分析和水下目標噪聲信號建模、特徵量分析提取,以及目標噪聲在海洋中傳輸後特性變化等方面,進行了富有創見的研究,研製了部分軟體。研究室在“海洋中目標輻射噪音和環境噪音特性分析”方面的研究,獲2014年山東省自然科學學術創新獎 三等獎。開發的《海洋環境噪聲特徵參數預報軟體》、《海洋環境噪聲反演風速、降雨軟體》、《基於斜坡海底的海洋環境噪聲建模軟體》、《利用海洋環境噪聲被動獲取地聲參數軟體》等軟體獲得軟體著作權登記;此外,研製了自適應噪聲抵消法“MNASⅡ多源噪聲成分分析系統”,以及目標噪聲信號軟體。
水下噪聲研究室在海洋環境噪聲的方向特性、低頻特性和矢量場特性的建模與套用,海洋生物噪聲特性分析,以及水下目標輻射噪聲的遠程傳輸特性等方面研究取得了重要進展,還開展了水下噪聲對海洋生物以及海洋生態環境的影響研究。
水聲實驗技術研究室
水聲實驗技術研究室主要從事水聲物理實驗與實驗技術研究。長期以來,與聲場聲信息國家重點實驗室密切配合,多次參加各種大型綜合水聲物理實驗,積累了豐富的海試經驗。根據水聲實驗技術的新思想、新方法,配合理論研究的需求,並針對海上試驗及試驗所需的大型設備,在實驗技術、設備研製與改進等方面開展了大量的研究工作。
水聲實驗技術研究
針對海上試驗的特點,研究海上試驗技術,保證海試任務的順利實施和圓滿完成,如海上試驗中儀器設備的布放與回收具體實施方案等。
多次參加大型海上試驗,為試驗任務的順利完成提供技術服務與保障,在南海、青島海域、大連海域等開展的若干次大型綜合水聲物理實驗中發揮了重要作用,得到有關部門高度評價。
海洋試驗設備研製與改進
結合海上試驗需求,對實驗設備進行改進,研製新型試驗設備。包括海上專用試驗儀器的圖紙設計、加工及調試;深水耐壓儀器倉的水密設計以及水下傳動系統;聲學收發潛標、潛標機械系統的設計與研製等。
先後承擔多個型號的潛標、水下升降設備的設計、加工和海試任務。
實驗裝置的自行設計與研製,重點解決水聲實驗中布放與回收等關鍵問題。完成了水下拖曳聲源改裝、水下爆炸聲源連續擊發裝置、水下二次釋放裝置等。
研究成果:水聲實驗技術及實驗設備研製
淺海輕型纜埋設犁
根據海上光纖纜、光電纜布設工程的需要,獨立自主研製了淺海輕型纜海底淺埋設備,能夠在淺海實施輕型線纜埋設,並在光纖敷設試驗中成功投入使用,快速、便捷、高效地實施完成2×12公里輕型光纖纜及探測纜(無鎧裝、抗拉力小於500kg)海底淺埋設任務,埋設深度大於60cm。
無滑環信號纜絞車(ZL 03105706.3)
該絞車自主研發設計,具有獨立智慧財產權。信號纜絞車是各類主動、被動拖曳聲納必不可少的設備,其主要作用是通過拖曳纜對拖體及聲陣進行拖曳操作並通過信號纜傳遞信號。信號纜與絞車採用無滑環方式同電子設備的電纜相連,以保證拖體或拖曳聲陣與乾端設備信號纜始終連通。滿足不間斷工作的要求,適用靈活方便,壽命長、穩定可靠。通過多次海試使用得到充分驗證。
聲學收發潛標、浮標設備、潛標天線升降裝置研製
完成標體機械結構設計及研製(包括密封儀器倉、水密接外掛程式、浮體、浮體及衛星天線支架、釋放鉤、回收打撈器),並設計計算系統配重及布放、回收方案。研製的潛標主要包括:衛星聲學浮標、聲學L陣潛標、聲學收發潛標、聲學主控潛標、潛標天線升降機、深水球形潛標(耐壓深度1500m)。
近岸安保工程研究中心
近岸安保工程研究中心現有成員10人,其中高級職稱4人,中級職稱5人。研究室以計算機及聲學裝備套用技術為研究重點,在水下監測、通信及自動化控制等方面形成了自身的技術優勢。研究中心完成國家自然科學基金、中科院知識創新等多個項目,發表論文數十篇。
水下監測技術研究
以水下安保相關技術為研究重點,研究內容包括系統設計、系統集成、信息融合處理、數據可視化等。套用領域涉及水下安保、海洋資源探測、海洋環境監測等方面。配合聲學所海洋設備和工程實施,積累了豐富的海上工作經驗。
通訊及自動化控制系統研製
經過多年的努力,在通信及自動化控制領域取得了卓越的成績,研發出多款嵌入式產品。基於CAN、Zigbee、JenNet、IrDA、GSM/GPRS等多種通訊方式,設備廣泛套用于海洋技術裝備及工業自動化領域。
測控系統研製
領先把動態檢測方式、紅外檢測技術、電參數檢測方法、噪音檢測技術、無線通訊技術、SPC過程控制理論等引進智慧型製造行業,並保證高新技術產品通過試製和中試,為市場化打下基礎。
漁業聲學
緊密契合藍黃兩區經濟建設的需求,新建海洋“漁業聲學”學科方向,開展高端漁業聲學儀器裝備研發及產業化工作,研究海洋牧場綜合自動評估管理體系的建設。
面向國家遠洋漁業戰略需求,研發具有自主智慧財產權的遠洋漁業船用魚群探測、定位、跟蹤、識別、資源評估技術及裝備、大型拖網網位監控關鍵技術及裝備,以提升遠洋漁業自動化、信息化和數位化水平,促進漁業聲學裝備的國產化進程,增強我國遠洋漁業的國際競爭力,並最終引領遠洋漁業聲學助漁裝備技術的發展。
開展海洋牧場綜合評估管理體系建設研究。研究海洋牧場綜合自動評估管理體系的建設,實現未來海洋牧場標準化、信息化的科學管理,以合理、有效地開發海洋資源,促進我國現代漁業的高效、低碳、可持續發展
主要成功案例
2008北京奧運會帆船賽水下安保系統。實現了對青島帆船基地港池的水下防護和賽區的水下監控。
2010上海世博會水下目標探測與處置系統。對進入世博會園區重點水域的水下危險目標進行發現、跟蹤並處置。
2010廣州亞運會帆船賽水下安保系統。實現了對港池的定點監控和對賽區的機動監控。
空氣聲學實驗室
實驗室成立於2009年,面向經濟建設和社會發展需求,以系統集成創新和工程套用為落腳點,以噪聲檢測治理和計量研究為支撐,重點開展聲學材料和結構特性、噪聲與振動控制技術、噪聲監測與分析技術等方向的研究工作,為噪聲與振動控制科學研究和產業化提供人才儲備,為國家和地方經濟社會發展提供新知識、核心關鍵技術和解決方案,為地方優勢產業升級與轉型發展提供有力公共研發服務平台。
實驗室主要包括管道消聲器試驗室、吸聲材料測量試驗室和隔聲材料測量試驗室等實驗平台,總體占地面積約1500m,擁有B&K多通道聲分析儀、自由場傳聲器、手持式噪聲分析儀、數字微差壓計、阻抗管、阻抗管用傳聲器等專業檢驗儀器設備。實驗室擁有一支實踐經驗豐富的高素質的專業隊伍,檢測技術人員的學歷均在本科以上,其中碩士以上學位技術人員占50 %以上。
作為國內開展聲學檢測業務的權威質檢機構之一,實驗室集消聲器聲學性能和噪聲檢測、吸聲與隔聲材料檢測與研發為一體,是獨立於生產、銷售和使用的第三方綜合性檢驗機構。實驗室已通過國家認可的“CMA”資質評審,是山東省空氣聲學質監系統規模最大的質檢技術機構,是山東省內檢測範圍最廣、綜合實力最強的專業化、科研型公共檢測服務平台。
管道消聲器試驗室
2011年6月,建成我國第一套符合GB/T 25516-2010/ISO 7235:2003標準的管道消聲器測試系統,並成功投入使用,在測試條件上達到國內一流水平,填補了國內空白,解決了目前國內管道消聲器測試系統存在的不符合國家標準、測量不確定度偏大,測試結果比對困難等問題,並為各種新型消聲器提供了研發平台,為中科院聲學所在噪聲控制、氣動聲學、環境聲學研究工作提供科研支撐和保障條件,特別是為新一代高速列車、大飛機、船舶低噪聲關鍵技術研究取得實質性突破奠定測試基礎和規範化測試分析依據。
聲器測試系統研製包括聲源室及聲源設備、混響室、測試管道及過渡管道、替代管道、供風裝置、系統消聲器、穩流器、Venturi管、聲學和氣動數據採集系統研製內容。該測試系統可實現以下測試功能:
——有氣流和無氣流狀態下,管道消聲器的頻帶插入損失,
——消聲器的氣流再生噪聲的頻帶聲功率級,
——有氣流通過時,管道消聲器的全壓損失,
——風道末端單元的頻帶傳聲損失。
滿足所有類型的消聲器,包括通風空調系統和其他一些通風裝置,如彎頭、空調末端和T型連線管、風機盤管、燃氣進氣和排氣系統以及其他類似系統性能測試要求。
山東省聲學產品質量監督檢驗中心
與山東省質檢院合作,成立山東省聲學產品質量監督檢驗中心,建設山東省產品質量監督檢驗研究院聲學實驗室(青島),開展省級聲學技術與裝備公共研發服務平台建設。2014年3月,通過CMA 實驗室資質認定,取得計量認證證書,可面向第三方開展聲學產品檢測服務。實驗室可以對各類管道消聲器、隔聲材料(包括門、窗)以及吸聲材料,進行相關標準(GB/T 25516-2010、GB/T 19899-2005、GB/T 18696-2002、GB/T 20247-2006等)的檢測,並出具CMA實驗室資質認定的檢測報告。
中小企業噪聲與振動控制技術創新服務平台
平台面向噪聲與振動控制產業提供服務,促進噪聲與振動控制技術的推廣。平台擁有國內第一套符合新國標的消聲器測試系統和各類擁有CMA資質的聲學實驗室(混響室、隔聲室)等,具有新型隔聲、吸聲材料的研發、各類消聲器設計、各類環境噪聲的治理方案及實施能力,可以為噪聲控制產業提供廣泛而有力的技術支持。
2014年7月,中小企業噪聲與振動控制技術創新服務平台順利通過科技型中小企業技術創新基金的審核,獲得國家立項支持,支持資金規模名列前茅。創新基金是由科技部主管,支持科技型企事業單位創新創業,資助初創期企業的技術創新項目和引導社會資本投向早期科技型中小企業的創業投資引導基金項目。在青島市科技局、中科院聲學所的指導幫助下,平台建設得以順利地開展和實施。創新基金的支持,將有力促進平台的快速發展,提昇平台的服務水平,大力推動產業升級和轉型發展,為藍色經濟區發展提供技術創新支持。
管理部門
辦公室
站務、黨務、保衛、紀監審、文書、檔案、對外聯絡和宣傳、工會、共青團、職代會、婦委會的日常管理工作等。
科技科
科研計畫、項目管理、智慧財產權和成果管理、國際合作和外事管理、科研統計、科技檔案、保密管理、質量體系建設、科普、發展規劃、學術委員會的日常事務等。
人事科
人力資源、教育、培訓、離退休管理、社會保障、醫療保險、人員聘用、人員調配、考核、工資、人事檔案、學位委員會的日常事務等。
財務科
預算計畫、基建財務、項目財務管理、稅務日常會計業務等。
行政科
後勤服務、物業管理、單位及園區內安全保衛、消防。
基建辦
在建設工程項目的立項、可行性研究、設計、施工及竣工驗收等各個環節加強管理。協調、組織和監督參建單位實現聲學所青島基地建設目標,保障建設工作穩步進行。
發展
未來3-5年,北海研究站將緊密圍繞國家和地方的需要,大力加強創新平台建設,形成聲學所在研發及產業化方面的有力支撐和延伸,將北海研究站打造成聲學所乃至中科院在山東半島藍色經濟區的橋頭堡,共同書寫美好篇章。
中國科學院聲學研究所青島研發及產業化基地
2011年,中國科學院聲學研究所與青島市科技局、青島高新區管委簽署協定,共建“中國科學院聲學研究所青島研發及產業化基地” 。北海研究站作為基地建設主體,按照已達成的共建協定精神,以國家戰略需求與社會經濟發展需求為導向,面向藍色經濟區轉方式、調結構戰略需求,構建國內一流的聲學裝備公共研發服務平台,將基地建設成為海洋聲學儀器、聲與振動控制、語音和音頻信號處理、下一代網路等領域具有重要影響力和顯示度的研發及產業化示範基地,為服務地方經濟、推動藍色經濟區建設做出更大貢獻。
青島市噪聲與振動控制重點實驗室
2014年6月,青島市科技局發文,批准中國科學院聲學研究所北海研究站承擔建設青島市噪聲與振動控制重點實驗室。
依託中國科學院聲學研究所青島減振降噪聯合實驗室,實驗室集成中國科學院的優勢創新資源,凝聚高端人才和團隊,在中國科學院噪聲與振動重點實驗室的大力支持下,已建成管道消聲實驗室、隔聲實驗室以及混響實驗室等實驗平台,並獲得CMA實驗室資質認定。
未來,實驗室將建設多種綜合專業聲學實驗室,為聲學材料及裝備研發的各個階段和科研成果的產業化提供綜合性、一體化的公共服務平台;面向青島地區和山東省在家用電器、電視電聲、軌道交通、航空基地等優勢產業,開展聲與振動控制相關關鍵技術的科學研究和產業化工作,建設省級、乃至國家級聲學檢測中心,開展面向第三方的聲學產品質量檢測和計量服務,推動地方優勢產業升級和轉型發展。
青島市噪聲與振動控制重點實驗室的建設,將有力促進山東半島聲學科技創新能力的提升,為藍色經濟區發展提供技術創新支持。
海洋聲學儀器裝備公共研發服務平台
緊密圍繞國家海洋戰略以及海洋領域科學創新成果向高技術轉化方面的需求,建立海洋聲學儀器裝備研發和檢測的國家級公共技術創新平台,促進我國海洋儀器裝備技術的快速發展,並為產業化打下堅實基礎。建成後的海洋儀器裝備公共技術研發服務平台將成為我國海洋儀器裝備研發基地,成為先進海洋科技成果轉化、試驗、示範、展示和推廣基地,成為優秀科技人才培養基地,成為國內外學術交流基地。
平台將集成海洋儀器裝備研發和檢測的儀器研製平台、水池試驗平台、海上試驗平台、海洋監測平台,並配備先進的測量系統、檢測儀器、試驗設備,為海洋儀器裝備研發的各個階段和科研成果的產業化提供綜合性、一體化的公共服務平台,促進海洋科技的創新能力。
中科院聲學所青島減振降噪聯合實驗室
在聲學所支持下,與中科院噪聲與振動重點實驗室在青島建設聯合實驗室,進一步集聚中科院聲學所的優勢資源,加強聲學所青島研發及產業化基地的科研實力,提升服務地方經濟的能力與水平。
水聲學綜合實驗室
根據我國海洋儀器裝備自主創新發展需求、山東省藍黃兩區海洋經濟、各涉海單位和聲學所、北海研究站創新發展的需要,將在聲學所青島研發基地建設水聲學綜合實驗室,為山東省藍黃兩區海洋儀器裝備自主創新發展、眾多涉海單位水聲相關領域科學研究提供科研支撐平台,為水聲技術及裝備更好地融入和服務于海洋經濟提供強有力地支持。
主要建設內容
水聲實驗室總建築面積1593.65㎡,包括實驗樓建築單體、結構(含六面消聲實驗水池結構)、給排水、暖通、空調、電氣、保全監控等專業分項工程。
六面消聲實驗水池及其配套輔助實驗測試設備,包括消聲實驗水池吸聲模組、水池測試行車及水聲測試儀器設備。
套用領域
開發海洋經濟,需要著力提升我國海洋儀器裝備的科技質量,而海洋儀器裝備的研發離不開水聲技術。水聲技術是海洋開發、探測的重要、有效手段。水聲技術的發展離不開實驗平台的建設發展。
實驗室將大力開展水聲物理場、水下目標特性和目標檢測,水聲信號採集和處理、水聲通訊、水下成像、聲納、換能器基陣等水聲物理、設備研製、水聲工程等基礎科學的實驗研究,促進水聲技術在海洋牧場中的套用、漁業聲學裝備研發、海洋工程裝備研發(溢油污染檢測、探測裝備、海洋測繪工程裝備)、海洋聲學深部鑽探測量技術與裝備研發,以及水聲產品及設備的質量檢測、測試及檢修等。
噪聲與振動控制公共研發服務平台
平台擁有混響室、半消聲室、全消聲室、隔聲室、駐波管實驗室、管道消聲器實驗室等系列綜合聲學實驗室,集成科研工作的實驗平台、噪聲振動及聲學材料研發平台、中科院聲學計量站計量檢測平台、省級聲學產品質量檢測平台、產學研合作平台;圍繞山東半島藍色經濟區發展規劃以及聲學領域創新成果向高技術轉化方面的需要,結合青島地區在家用電器、電視電聲、軌道交通等製造業方面的優勢,開展聲與振動控制相關關鍵技術的產品研發和產業化推廣;面向國家和當地企業的發展需求,開展聲學技術研發和諮詢服務;同時面向國內、國際產品計量要求,提供高水平的聲學計量服務,填補青島地區在聲學計量方面的空白。
建設重點突破聲與振動測量的關鍵技術,建設成為面向山東地區的科研院校、企事業單位作為科研合作、交流的平台,打造成權威的第三方檢測省級聲學檢測中心,為企業相關產品提供符合國家標準的優質測試服務,為產品升級提供可靠的質量保證和技術支撐。
空氣聲學綜合實驗室
依託山東半島的產業優勢,集成中科院聲學所本部、北海研究站在聲學方向的研究優勢,在聲學所青島研發及產業化基地建設空氣聲學綜合實驗室,有效地為青島市、山東省乃至全國的相關材料套用、裝備研發及產業化提供研製、測試等方面的服務平台。
主要建設內容
混響室、半消聲室、全消聲室、隔聲室、駐波管實驗室、管道消聲器實驗室,以及為航空、高鐵等領域預留的噪聲與振動控制專用實驗室、氣動聲學及消聲風洞、航空發動機及轉子動力學實驗室。
套用領域
科研工作的實驗平台。面向山東地區的科研、院校、企事業單位作為科研合作、交流的平台,滿足青島地區的噪聲與振動控制領域科研工作需求。
噪聲振動及聲學材料研發平台。以中科院噪聲與振動重點實驗室為依託,研發高科技含量的聲學結構、材料以及提供整體聲學最佳化設計平台系統,研發功能集成型聲學材料。
中科院聲學計量站計量檢測。與中科院聲學計量站合作,在青島和山東地區開展聲學計量檢測服務。
省級聲學產品質量檢測平台。與山東省產品質量監督檢驗研究院共建“山東省聲學產品質量監督檢驗中心”,為企業相關產品提供符合國家標準的、優質的聲學與振動測試服務。
產學研合作平台。與相關企事業單位開展合作,提供技術支持,開展技術諮詢、產品升級等服務。