Oi：追踪50年的海洋创新

海洋技术记者发表了一个补充，以庆祝国际海洋学50周年。照片：MTR

随着海洋学国际组织庆祝其成立50周年，海洋技术记者探索了半个世纪的海底技术开发和发现。 Oceanology International Americas于2019年2月25日至27日在圣地亚哥开展。

当海洋学于1969年在布莱顿的海滨度假胜地启动时，世界是一个非常不同的地方。首先，布莱顿是模型和摇滚乐队的所在地，他们将在镇上优雅的海滨相互对峙。英国货币包括先令和ha'便士，人类还没有踏上月球。

更重要的是，对于新兴的水下海洋学和水上航行世界，过去十年中通过雅克斯库斯托（Jacques Cousteau）等人对深层勘探所提供的兴趣开始在北海这个新的行业得到应用。石油和天然气勘探。还讨论了深海采矿和海底居住等新兴产业的可能性。

本世纪中叶在北海发现了第一个天然气，一年后，在1966年，由水下技术学会成立。一个行业诞生了。三年后，海洋学也是如此。 BPS Exhibitions的唐纳德布鲁克斯是其创始人，在布莱顿海滨酒店的Metropole酒店推出了这个展览 - 这是一幢多层高的建筑，在20世纪60年代早期经过改造，包括一个展览厅和一个赌场，这是英国的第一个。

第一场展览吸引了大约600名参展商和参观者，其中包括英国工党政治家和技术部长托尼·本恩（图为右开幕式）。该节目的首批参观者是Marty Klein，他在将侧扫声纳技术引入商业市场方面发挥了重要作用。 “对海洋有很多兴奋，”他说。 “海底城市将养活世界。人们正在建造载人潜水器，以便深入探索。航空航天公司正在建造潜水器，如洛克希德，北美，罗克韦尔和西屋。“

1972年至2012年在斯克里普斯海洋学研究所工作的凯文哈迪回忆说，多年来发生了很多事情，他们发明了pingers甚至O型圈 - 这可能只是一个小部件，但却带来了一个突破性的因素。提高密封可靠性。法国发明和Aqua-Lung的商业化为科学家提供了前所未有的水下科目，美国海军在第二次世界大战后投资海洋学。

“美国海军在20世纪60年代为大部分早期的ROV技术开发提供了资金，其中包括当时被称为'电缆控制的水下回收车'（CURV），”杰克杰加尔回忆说，他曾在Hydro Products公司工作，并且是一位领先的公司。海洋技术学会。 “这创造了进行深海救援行动并从海底恢复物体的能力。”美国海军研究办公室的浮动仪器平台（FLIP）当时成名，SEALAB II水下栖息地在海岸外运行加州。

与此同时，Loran-C仍被用于导航 - 仍有很大的改进空间。 “20世纪70年代早期的Mallory Mercury电池比16盎司的苏打水还重，而且很重。如果它们过度排出，它们会分开，液态汞会渗出，“哈代说。

海洋学国际展览会的全球展览从一开始就很明显。图：地铁

在第一个海洋学，有很多人热衷于参与改进，他们刚刚创办了自己的公司，比如Ed Curley，他创办了EPC实验室，曾在EG＆G工作过（像Klein，他离开了Klein Maritime Industries） ，克莱因回忆道。他们处于繁荣的边缘：同年，在1965年的天然气发现之后，发现了北海石油。“我和其他人正在帮助绘制海底钻井平台和管道，而在背景中，为国防和造船等提供设备，“克莱因说。
电子和新的全球定位系统（GPS）的发展将激励他们。的确，GPS的出现彻底改变了导航。虽然当时比较简陋，但对于那些试图尝试它的人来说，这是一个大开眼界。 “我记得我们的第一个卫星导航系统，黑色打孔带从一台机器送出，然后用手送入下一个，”哈代说。 “我们感觉到太空时代的一部分，因为我们知道当我们从陆地上看时，一颗卫星在轨道上直接与我们通信。”

对于其他人来说，过渡并不那么容易。在Wimpey，重点是使用基于无线电的定位进行导航。它的技术在所有主要的石油和天然气领域，现任活动主席拉尔夫·雷纳说，自1983年以来一直参加海洋学，当时作为参观者，自从参加Wimpy实验室，然后参加Wimpol之后，它就成为了Fugro的一部分。 。 “随着NavStar卫星的推出以及GPS的成功，这项技术在短短两年内完全取代了，”他说。

繁荣时期：技术演变
与此同时，北海产业蓬勃发展，海洋学和潜水技术 - 以之前的发展为基础 - 为满足这些新需求而不断发展。 “基于CURV等技术，海上石油和天然气行业创造了工作级ROV，以协助海上油田的开发，”Jaeger说。 “在它们首次推出十多年后，ROV在20世纪80年代变得至关重要，当时大部分新的离岸开发超出了人类潜水员的范围。”

1980年，由David Stott经营的Spearhead展览公司于1967年创立了Hydrospace杂志，随后在Aberdeen创立了Offshore Europe，他看到了海洋学的潜力并购买了它。随着20世纪80年代为海洋学和水下公司提供了繁荣，他们反过来帮助，在大卫的指导下，发展了这个节目。海洋学 - 和布莱顿的酒吧 - 是开展业务和享受美好时光的好地方。 “我记得鲍勃巴顿曾经在布莱顿说的话，'人们一直告诉我，我已经老了多久; “他们显然没有想到我本周已经完成了所有这些老化”，“国际海洋系统出版商Astrid Powell说，回想起1996年至2002年从事海洋学工作的Versha Carter担任项目经理和项目经理导向器。

先锋
侧扫声纳发明者Marty Klein（右）是一个行业偶像，当时和现在都参与了行业活动。图为Klein在2017年MATE国际活动期间向来自沙特阿拉伯的全女性ROV团队发表讲话。照片：MATE II

“这是一个美妙的时光，非常令人兴奋，”1999年退休的斯托特说，但仍然是SUT的成员。 “许多人年复一年地回到布莱顿，每年都有新的令人兴奋的技术。电子和计算方面的改进推动了进步。这是一场社交表演，但很多事情已经完成。“

“你从20世纪60年代末开始，主要强调对海洋的载人干预，潜水潜水系统，深潜，以及北海石油和天然气行业的早期发展非常迅速，”雷纳补充说。 “但是从载人系统到远程操作系统，发生了深刻的变化。有人驾驶的系统并没有消失，但是由于电子技术的变化，很大程度上可以实现技术的规模缩小和取代;能够驱动ROV，能够控制系统。然后在传感中有相应的演变。

“晶体管和集成电路也发生了深刻的转变，这些举措来自行业之外，但却使新事物成为可能;用于测量海洋中所有物体和任何物体的低功率，长时间设备，以及所有这些技术的相互作用，以及所有这些技术如何结合在一起。“

哈代回忆起电子学的变化：“我的大学第一学期包括一个名为'幻灯片规则理论'的课程，”他说。 “'计算器'是重金属的大事。 HP-35引起了所有人的注意，然后是他们的预算。离散电子设备集成在具有特定功能的小芯片中，逻辑设计与旧式分立电子设备并肩而立。新的集成电路以低电压运行，电流最小。因此，仪器开始缩小，同时解决和记录数据的能力也在增强。力学的黄金时代正在将其一些领域重新分配给不断扩展的电子流设备世界。一些人赞成“压力保护”电路，另一些则赞成“压力补偿”。每个人都列出了哪些有效，哪些无效。“

海洋学的增长持续到20世纪90年代。其会议计划迅速发展，有135多篇论文，而展览会有500多家参展商。 1999年，Spearhead决定将节目带到海外，Oi Pacific Rim在新加坡推出，并于2001年再次播出，但后来又下降了。 2001年，Oi America也推出了，其中一个节目在迈阿密，然后另一个节目在新奥尔良2003年（当时新奥尔良葬礼游行乐队被委任走过演出大厅......），然后被放弃。尽管在这些表演中缺乏成功，但对于卡特来说，这次经历意味着与Don Walsh会面并密切合作，Don Walsh是少数参观Mariana Trench深处的人之一，还有Jacques Piccard，然后是美国海军海洋学家，后来是Chief美国国家海洋和大气管理局的科学家Rick Spinrad。

海洋科学也在不断发展和壮大。海洋传感已有所改进 - 包括正在收集的数据量，数据的质量以及通过计算机建模可以采取的措施。 Jaeger强调盐度和声速测量的发展，最初主要通过模拟伺服系统或模拟信号调节和数据传输完成，主要从水面舰船部署。他说，可靠的BathyThermographs（XBTs）已经出现，并且正在通过Argo浮标收集全球大规模数据。不依赖于专用研究船，开始使用机会船和开发新平台，例如牵引车或自动车。

Vintage Valeport - 早期Braystoke Impeller宣传册的一个例子。 Valeport也在2019年庆祝成立50周年。

新材料也产生了影响。 “工程材料，特别是塑料，取得了很大的进步，”哈代说。 “PEEK，玻璃纤维，delrin和许多其他产品在Scripps机加工厂中与海洋级铝一样普遍。从尼龙和polypro到Kevlar和Spectra的合成绳索使得在海上工作更加温和。“
2000年，海洋学带来了6,146名参观者和600家参展公司。但是，虽然海洋学的社会方面仍然蓬勃发展，但会议空间不再适合该节目吸引的游客数量。2002年，做出了重大决定;从布莱顿移动海洋学。

“这是一个非常困难的举动，”卡特说。 “人们并没有把它称为海洋学，他们称之为'布莱顿秀'。”但是，虽然那些拥有良好展览空间的人很高兴留在布莱顿，但是有很多人迷失在大都会的“兔子街头”中。展览空间。 Metropole一直热衷于在20世纪60年代发展其会议业务，现在对此不太感兴趣，而且空间也变得过时了。与此同时，正在建造一个新的场地 - 伦敦的EXCEL中心 - 拥有自己的码头，以便船只可以在现场，作为展览的一部分。

失去的是布莱顿提供的社交场景。虽然Beer on the Pier活动只运行了几年，但很快就变得非常受欢迎，有一年，有人制作了限量入场券的超大副本，并在其上写X 10以吸引更多人。 “当时很多人都感到痛苦，”卡特说。 “许多人多年来一直在同一家酒吧和餐馆，但出于情感原因他们想留下来。 Metropole酒吧的工作人员将忙碌到凌晨。这是一个特殊的地方。“在那里发展了一个强大的人物社区，其中许多人参加了每一个活动。 “一开始它是一个相对较小的社区，几乎可以让每个人都知道，这些角色已经有了它，有些已经整整50年了，”雷纳说。

在帮助节目搬到伦敦之后，卡特离开了。但她有许多美好的回忆，包括与Walter Monk和Sylvia Earle等人会面。 “这么多年来，我遇到了这么多人，他们非常热情，许多人只是想出了一个想法，并设法进入展会，然后看到他们的想法飙升。他们的成功归功于这个节目，“她说。

然而，这个节目继续为雷纳而在2002年成为演出主席，从那以后一直参与其中。 “现在已经有很多技术变化，我们现在正在经历更多的技术变革，”他说。在某些情况下，技术发生了巨大变化，完全取代了以前的技术。 “有一些真实的地方标记，比如第一个独立的记录仪器和第一个真正的全球规模程序，主要用于Argo程序，”他说。 “这些现场观测现在也已与全球卫星观测系统相结合，进一步推进了如何观测海洋。”

“我的大学第一学期包括一个名为'幻灯片规则理论'的课程。计算器是很重的金属物。 HP-35引起了所有人的注意，然后是他们的预算。“ - Kevin Hardy。图片由Oceanology International供图

海洋学国际也在不断发展
在搬到EXCEL两年后，Spearhead将海洋学出售给励展博览集团，此举将使该活动扩大并国际化。进入2010年代，该节目再次开始走向国际化。 2012年，伦敦海洋学共有来自70个国家的7,728名与会者。2013年，海洋国际在上海成立了OI China。伦敦继续增长，2014年有超过8,000名游客，2017年，海洋学国际北美（现称海洋学国际美洲）在加利福尼亚州圣地亚哥会议中心推出。

八年前，Rayner推出了一项新的创新，即Catch the Next Wave计划。它被引入以鼓励技术从一个部门到另一个部门的交叉施肥，例如医疗，汽车或航空航天业。它已经将诸如材料科学等创新引入海洋领域。 “它将人们聚集在一起，通常不能一起工作，”雷纳说。

技术也在不断发展。最近，在过去五年中，传感器，物理海洋学和生物学等领域发生了革命，例如原位光谱学和“E-DNA”（环境DNA）技术，Rayner说。 “五年前出现了一系列不可能的技术。”

Excel也是他们对海洋学的介绍。贾斯汀曼利的第一个海洋学是在Excel，他回忆起船坞的码头展示。但是，即使在2002年至今之间，也取得了进展。 “我当时可能有一部手机，它可能在欧洲工作，如果确实如此，它真的很贵，而且我没有使用它，”Justley的创始人Manley说，他曾经工作过在麻省理工学院，Liquid Robotics和Teledyne Benthos的无人驾驶船舶领域。 “现在，在美国以外的任何地方，我的手机都能工作。”卫星数据遥测和定位的小型化和可承受性推动了他的世界的进步。 “我们在2002年遇到的疯狂想法，对于无人驾驶的水面舰艇，正如我们试图称之为的那样，当时没有用。今天，它们是ASV或USV（自主或无人水面舰艇），也是另一种工具。那时候，使用机器人船进行水文测量并绘制海底地图的想法即使不是不可能，也很难。现在你可以雇一艘船来做那件事了。“

自2002年以来，传感器的发展; Manley表示，GPS，航向传感器，微电子机械系统（MEMS），帮助船只了解它们的位置非常重要，以及有效载荷传感器的开发。 “我们长时间使用多波束声纳，但它昂贵，复杂，非常大，通常内置于船体。这些仪器供应商创造了新一波的数字声纳，现代电路，收发器已经发生了变化，这些变得萎缩，并且在某种程度上变得更加实惠。

“自治，人工智能，机器学习等方面的改进，他们已经成熟。在20世纪90年代，你必须写一个文本文件并将其加载到机器人的计算机上，按下按钮并希望它没有错字，“他补充道。 “现在做一个任务计划，你会抛出几个方向并说出去。该软件完成了确定去哪里的所有艰苦工作。“他说，开源软件在这方面有所帮助，使这些任务更容易访问。

几十年来，尽管已经在1989年出售了他的公司，并且错过了一些海洋学，但Marty Klein一直关注着这个行业。 2018年，他被现有的公司Klein Marine Systems邀请到海洋学公司。 Mitcham Industries。 “这令人咋舌，”他回忆道。 “尺寸和范围比布莱顿大，并且技术发生了一些重大变化，例如GPS。

伦敦海洋学国际展览中心展出了一个展览，一个会议以及在展览厅外停靠的船只上的现场技术演示。伦敦的下一个活动定于2020年3月举行。照片：海洋学国际

当我开始时，一切都是用阀门，真空管和单个晶体管制成的。现在，一切都是数字的。整个微处理器世界发生了。在20世纪60年代，没有手机，没有互联网，没有谷歌。你想做的任何事情都比较难。“

现在有自动车辆群被用于搜索行动，例如丢失的阿根廷潜艇。 “真令人兴奋。我们已经开始到达你可以在家工作并在河里放东西的地步，它将在世界各地进行，你将在手机上关注它，任何人都可以通过手机关注它，“他说。 “这个世界正在发生，而且非常令人兴奋。”

下一步是使用紧急自治系统。 “这是我们目前正在经历的革命，”雷纳说。 “Xprize正在使用完全自主的系统，在岸上推出并能够做任何你想做的事情而无需任何干预。另一个变化即将来临 - 海洋上的高数据速率通信，“他说。 “这将打开海洋表面的低成本高数据。”

自海洋学开始以来的50年间，情况发生了很大变化。首先，在会议期间不再允许在早期节目中看到的自由雪茄和吸烟。海洋科学仪器现在更加精确，便携并且越来越自主。

“有些事情根本没有太大变化，”克莱因说。 “我参与了里雅斯特的深海潜水活动。在20世纪60年代之前，它潜入马里亚纳海沟7英里。直到今天，它（潜入这样的深度）还没有再次完成。就在这一分钟，没有一艘潜艇可以向下七英里。船不再像他们那样滚动，他们知道它们在哪里，但在海上仍然很难，它仍然是危险和棘手的。人们正在用各种各样的异形材料制作电缆，其中包含纤维，但他们仍在使用可以追溯到绳索制作的技术。“

在过去50年的海洋学中，一个主题是如何以平衡的方式利用海洋和海洋。今天，这也越来越与管理地球气候联系在一起。

“海洋是气候讨论的一部分，”雷纳说。 “我们已经看到了海洋驱动气候的方式的理解革命，我们将在未来十年看到对这种理解的操作和运用的更多理解。我们刚刚开始看到海洋观测在天气预报中变得真实，这在以前由于计算能力的限制而无法实现。数据，通信，计算都在一起。“

雷纳表示，还有一种新的推动力，即对可持续性的关注以及“不会破坏海洋，而不是摧毁海洋，这将推动许多新技术的发展”。 “塑料之战”正在帮助提高公众意识。 “我们无法避免开发海洋资源，”雷纳说。 “面临的挑战是以某种意义上可持续发展的方式进行。”

也许在另一个50年里，同样的问题将被问及其他星球上的资源开采，因为在目前，还有新的边界。今年捕捉下一波浪的焦点非常具有前瞻性：技术如何帮助探索木星最大月亮等海洋。 “这些系统需要大规模自治，大部分都在冰下，”雷纳说。 “那就是继续使用这些设备的传感器，这项工作正在进行中。这是创新的主要动力。“

克莱恩相信该行业将迎接挑战：“仍有一些突破性进展。通过水传输高带宽数据仍然非常困难。但我很乐观。还有很大的潜力。“