海洋科技季刊
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『水下技術回顧與展望專輯』
目  錄 封面
「水下技術回顧與展望」專輯序言
海洋光纖智慧型結構的探討
淺談地層剖面儀在水下考古的應用
海洋物理觀測儀器回顧與演進
海巡執法服務及海洋科學研究的尖端應用科技介紹
干涉式光纖陀螺儀
興達電廠卸煤系統改善計畫外海卸煤碼頭及連絡棧橋新建工程
模擬機設施在我國航海人員培訓及適任性評估之應用
國家實驗研究院籌設海洋科技研究中心現況
海洋及水下科技季刊九十七年度第十八卷第一期封面

「水下技術回顧與展望」 專輯序言
(第十 八卷第一期-序言)
摘要

 今(2008)年係本會創會17週年,在歷屆理事長以及會員努力下,已經累積相當成果,在本期將作一簡單回顧,另一個重大訊息為以整合海洋研究探測與資料,建構國家海洋研發平台所設置的「國家實驗研究院籌設海洋科技研究中心」自2005年12月國研院同意成立以來,在今年3月正式向國研院董事會提出設置地點,海洋科技研究中心將邁入實體建築新紀元,本刊特別邀請籌備處主任,國立台灣大學工程科學及海洋工程學系邱逢琛教授說明該中心現況。

 光纖本身具有傳感信號的能力,且集傳輸信號與感測物理場之特性於一身,又兼具質輕徑細之特性,更具有耐腐蝕的特性,極為適合水下結合海洋結構或水下載具,配合先進信號處理技術與控制,並整合致動器,即可形成海洋智慧型結構。林武文教授在「海洋光纖智慧型結構的探討」有詳實介紹。

 地層剖面儀應用在水下考古已經有很長的時間,邱瑞焜先生「淺談地層剖面儀在水下考古的應用」整理分析過去地層剖面儀應用在水下考古中的文獻,利用相關案例簡介儀器從二維法到仿三維法(pseudo 3D)的發展歷程。包括協助沈船的定位、瞭解海域環境變化以及研究木質船體的腐壞程度;以及顯現不同深度的地層影像,並成功建立沈船的整體架構。提供研究人員更多資訊。童乃儉、曾相茂「海洋物理觀測儀器回顧與演進」介紹觀測海洋物理現象之量測儀器的過去及其演進。

 林武文、葉智惠在「干涉式光纖陀螺儀」探討干涉式光纖陀螺儀的原理及其相對於機械式慣性陀螺儀的優勢以及光源的選用及光纖陀螺儀最重要的Sagnac效應在相位差,計算旋轉量,進而得到飛機或輪船即時的位置資訊以及光纖陀螺儀的溫度穩定性問題。

 吳東明等學者在「海巡執法服務及海洋科學研究的尖端應用科技介紹」介紹福進3000型相關性能,福進3000型自主操控無人水下載具系統具水下3000公尺作業深度,並且有效實施優越航行與酬載量測訊號品質的高速調查任務工作極為適合我國海巡署之有效打擊非法遏制犯罪,方能獲致海巡執法、海事服務及國土安全等任務。

 『興達電廠卸煤系統改善計畫外海卸煤碼頭及連絡棧橋新建工程』為『興達電廠卸煤系統改善計畫』之主體港灣工程,因施工相當迅速,國內外相關類似工程亦為罕見採用了創新設計與施工法完工後將會為國內港灣工程界樹立嶄新的里程碑,本工程並榮獲第八屆公共工程金質獎設計品質優良獎特優,陳吉紀、張文欽在「興達電廠卸煤系統改善計畫外海卸煤碼頭及連絡棧橋新建工程」說明規劃、設計與施工時面臨之挑戰及採用之創新設計理念與施工法為本工程帶來之助益。

 蔣克雄、胡家聲及廖宗等所著「模擬機設施在我國航海人員培訓及適任性評估之應用」敘述我國各船員培訓機構將「模擬機設施」運用在航海人員培訓及適任性評估所採取之各項的規範,以期符合STCW國際公約規範。


作者:張順雄/國立高雄海洋科技大學微電子工程系 教授

   林武文/大仁科技大學職業安全衛生系 教授

   劉金源/國立中山大學海洋科學院 院長

   


海洋光纖智慧型結構的探討
(第十八卷第一期-水下技術回顧與展望)
摘要

 本文由光纖的各種特性著手,探討光纖智慧型結構運用於海洋系統的可行性,由於光纖具傳感信號的能力,集傳輸信號與感測物理場的特性於一身,又兼具質輕徑細之特性,可以嵌入結構中,作健診使用,更由於光纖具有耐腐蝕的特性,結合海洋結構或水下載具,配合先進信號處理技術與控制,並整合致動器,即可形成海洋智慧型結構。

關鍵字:智慧型結構、光纖感測器 


作者:林武文/大仁科技大學職業安全衛生系 教授

淺談地層剖面儀在水下耉古的應用
( 第十八卷第一期-水下技術回顧與展望)
摘要

  地層剖面儀應用在水下考古已經有很長的時間,隨著儀器解析度的提升,地層剖面儀能提供越來越多的資訊給研究人員。本文整理分析過去地層剖面儀應用在水下考古中的文獻,利用相關案例簡介儀器從二維法到仿三維法(pseudo 3D)的發展歷程。在二維資料的利用方面,包括協助沈船的定位、瞭解海域環境變化以及研究木質船體的腐壞程度;而在仿三維資料方面,已經能夠顯現不同深度的地層影像,並成功建立沈船的整體架構。


作者:邱瑞焜/國立台灣大學海洋研究所 博士候選人

       文建會第一屆(2007年)水下考古種子人才培育課程學員


海洋物理觀測儀器回顧與演進
(第十八卷第一期-水下技術回顧與展望)
摘要
 海洋科學界使用海洋觀測儀器約有三十年以上的歷史,尤其是這二十年來海洋研究單位投入相當多的人力與物力從事海洋研究與量測,不但引進各式各樣的儀器,累積了相當豐富的觀測與後處理的經驗,並且隨者科技的進步也逐步更新裝備及提升量測的技術,此外近幾年來國內的海事工程單位也陸續引進新型的量測儀器。本文是在介紹觀測海洋物理現象之量測儀器的過去及其演進。

作者:童乃儉/申耀企業有限公司 總經理

   曾相茂/交通部運輸研究所 港灣技術研究中心 研究員


海巡執法服務及海洋科學研究的尖端應用科技介紹
第十八卷第一期-水下技術回顧與展望
摘要

 福進3000型載具系統俱備高達水下3000公尺作業深度,並且有效實施優越航行與酬載量測訊號品質的高速調查任務工作。同時其系統設計概念係容許執行地質物理探索及檢驗等用途的各項選擇性應用感測儀器之整合作業規畫,並且相關感測儀器的裝設應用均是依據使用者需求而選定。另該福進3000型自主操控無人水下載具系統架構,概分有航行套組系統、酬載感測套組系統、航行感測系統、訊號通聯鏈路、蓄電池系統、載具緊急應變系統、福進操控工作站、作業系統軟體,及選擇性載具下放回收與維保系統等項目。依據海岸巡防法規定,無論海域安全管制、安全情報調查、海難搜索救助、漁業資源維護、海洋環境監視、海洋環境保育及海洋科學研究等法定任務項目,或者海洋地質調查、海域資源探勘,海床及海底層結構測繪,甚至未來國土安全任務,均可見該無人操控的水下載具設備之可能應用潛力。時值海巡署策進未來、精亦求精之際,誠應積極引進尖端科技設備,培訓科技應用人力資源,藉以遂行有效打擊非法遏制犯罪,方能獲致海巡執法、海事服務及國土安全等任務績效。


作者:吳東明/中央警察大學水上警察學系專任教授

   許智傑/行政院海巡署海洋巡防總局北區機動海巡隊科員

   廖 宗/國立高雄海洋科技大學航海學系副教授

   蘇東濤/國立高雄海洋科技大學航海學系助理教


干涉式光纖陀螺儀
第十八卷第一期-水下技術回顧與展望
摘要

 本文探討干涉式光纖陀螺儀的原理及其相對於機械式慣性陀螺儀的優勢,對光纖陀螺儀而言,光源的選用及光纖陀螺儀最重要的Sagnac效應,藉由所得的相位差,計算旋轉量,進而得到飛機或輪船即時的位置資訊,並說明兩種相位差的解調方式,最後討論影響光纖陀螺儀的溫度穩定性問題。

關鍵字:光纖陀螺儀、Sagnac效應


作者:林武文/大仁科技大學教授

   葉智惠/國立成功大學水利及海洋工程研究所博士生


興達電廠卸煤系統改善計畫外海卸煤碼頭及連絡棧橋新建工程
第十八卷第一期-水下技術回顧與展望
摘要

 『興達電廠卸煤系統改善計畫外海卸煤碼頭及連絡棧橋新建工程』為『興達電廠卸煤系統改善計畫』之主體港灣工程,其目標為28個月內完成於興達電廠外海1.8km處興建乙席310m長、水深-17m深水卸煤碼頭,以全長2,190m連絡棧橋與興達電廠連接、供裝設2部2,000TPH連續式卸煤機、2條4,000TPH輸煤皮帶機系統、機電儀控設備…等。該工程於94年12月開工後,短短20個月內已完成全長2,190m連絡棧橋及310m卸煤碼頭之所有預鑄構件之製作與吊裝作業,將外海卸煤碼頭與電廠予以連通,將海上施工作業項目轉化為陸上作業施工。本工程預計今年4月中旬完工,施工相當迅速,國內外相關類似工程亦為罕見。該工程不僅為國內首例無遮蔽海域構建大型深水碼頭,國外相關案例亦不多見,且採用了創新設計與施工法,如:碼頭全預鑄工法之應用、60m大跨度箱型鋼橋、橋墩帽梁預鑄工法….等,預期完工後將會為國內港灣工程界樹立嶄新的里程碑。本文概要說明該工程於規劃、設計與施工時面臨之挑戰,及採用之創新設計理念與施工法為本工程帶來之助益。

 

作者:陳吉紀/宇泰工程顧問有限公司 董事長

       中華民國海洋及水下技術協會 理事

   張文欽/宇泰工程顧問有限公司 協理

↑回目錄

 

模擬機設施在我國航海人員培訓及適任性評估之應用
(第十八卷第一期-水下技術回顧與展望)
摘要

  國際海事組織(IMO)通過並頒布之1978年航海人員訓練、發證及當值標準國際公約明文規範出航海人員適任能力的標準,然而船舶海難事件並未因此而減少。至1995年IMO於1978年航海人員訓練、發證及當值標準國際公約1995修正案(以下簡稱STCW國際公約)中訂定強制性條款,賦予該組織檢視各政府相關措施的權力,要求各國應依該公約Article第IV條及規則Regulation I/7資料遞送之規定,將有關航海人員教育、考試、培訓、發證、當值、適任能力標準等資料提交IMO秘書處;除了證明我國已符合並已全面實施該公約之規定,始能成為白名單國家,並進以做為各港口國管制官員(PSCO)在安排登輪檢查之優先順序及檢查內容程度之參考依據。為免我國船舶、船員航行國外港口時遭到他國杯葛,我國已遵循STCW國際公約之規定,在2002年2月1日前建置符合公約所需之各項軟硬體設施並完成所有規定之訓練,核發符合公約規定之證書。

 本文謹就我國交通部於逐步推動符合STCW國際公約過程中,對強制我國各船員培訓機構將「模擬機設施」運用在航海人員培訓及適任性評估所採取之各項的規範予以說明,敬請海運各界先進不吝給予指教。


作者:蔣克雄/國立高雄海洋科技大學航運技術系 講師

   胡家聲/國立高雄海洋科技大學航運技術系 副教授

   廖 宗/國立高雄海洋科技大學航運技術系 副教授兼主任

國家實驗研究院籌設海洋科技研究中心
(第十八卷第一期-水下技術回顧與展望)
摘要
  國科會於2005年12月初函請國研院成立「海洋科技研究中心籌備處」,以整合海洋研究探測與資料,建構國家海洋研發平台。國研院隨即於當月9日國研院第八次董監事聯席會提案通過成立「海洋科技研究中心籌備處」,邁出建立實體化國家級海洋科技研究中心的第一步,並延續執行原設置在台灣大學歷經十年發展的國家海洋科學研究中心(National Center for Ocean Research,簡稱NCOR)之任務。中心的任務主要在於建構海洋科學與技術研究發展平台、支援海洋科學與技術之學術研究、推動前瞻的海洋科學與技術研發、培育海洋科學與技術人才。中心籌備處目前執行中的計畫主要有二,其一是”新研究船建造計畫”,另一則是”海洋科技發展第一期四年計畫”。 海洋科技研究中心籌備處已先後經院部於96年12月向董事會提出中心設置計畫,於今年3月向董事會提出設置地點建議,業經董事會同意函送國科會核定中。

 

作者:邱逢琛/國立台灣大學工程科學及海洋工程學系 教授

       國家實驗研究院海洋科技研究中心籌備處 主任


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