实验室自动控制系统
实验室自动控制系统针对实验室内各种设备进行集中管理和监控。在整个实验室范围内，通过整套实验室自动控制系统及其内置最优化控制程序和预设时间程序，对所有机电设备进行集中管理和监控。自控系统建设应充分考虑以下几点：
先进性：应采用代表当今世界先进技术水平的成熟稳定的系统设备，并建立一个可扩展的平台，充分保护前期项目投资和后续扩展，使系统具有先进性；
安全性、可靠性：应采用集散型总线控制，安全性高，系统将任务分配给系统中每个现场控制单元(就地控制器/实验室控制单元)，免除因系统内某个设备的损坏而影响整个系统的运行；
模块化及扩展性：系统应采用模块化设计，总体规划，分步实施；具有良好的可扩充性，可将不同厂商的设备通过各种方式集成,系统可在日后任何地方加插现场控制器及操作员终端而不影响本系统操作；
实用及方便性：系统应可满足不同的控制管理需要；
开放性、标准化：系统应采用开放式结构，提供标准的数据接口；
合理性及经济性：系统应能最大限度的降低设备的运行成本，以满足节能需求；
兼容性：系统应能保证未来与信息化数据中心系统平台的联网兼容性，以满足垂直管理的需要。
船载实验室自动控制系统的设计应结合与国内外标准接轨的“定风量排/补风联动控制”等技术与理念，以达到安全、节能、舒适、可靠、经济的性能要求。全新风系统将实验区排风后所需空调全新风由相应的全新风空调机组通过316L新风管道送至各需要补风的实验区末端送风口，与排风无缝衔接，维持房间的压力平衡，并保证室内空气质量。
于各实验室分别配置室内温湿度变送器、实验室压差变送器、现场操作监控触摸屏并连接至对应实验室控制单元；通过对触摸屏的“一键开关”，定义实验室的当前工作模式为启动或关闭；系统接收此信息后，应自动把相关的实验室专用全新风机组及实验室专用排风机组的启动或关闭。当实验室开启后，实验室内压力应根据需求将其控制为微负压（正）压环境。
实验室自动控制系统建设实现对船载实验室各设备的状态监视与联动控制；包括：
衔接并联动气体泄漏报警及实验室漏水报警。
通过相关网关与第三方系统（海气通量观测系统、海域水生态环境在线监测系统、空气质量在线监测系统、前端感知数据采集系统、船舶实验室分析系统、海洋环境监测系统及监督执法系统）进行数据集成。同时用于监测房间温度、湿度、压力、漏水报警及气体泄漏报警等。
配电系统监测：对变电所内设备的进行状态进行监视、电能参数测量和故障报警。包括市供电品质，即电压、电流、频率、功率因素、有功功率、无功功率的监测，高低压重要回路开关状态监控，变压器温度测量，每天日用电容量使用统计分析等。
照明系统监控：对一些重要场所的照明及建筑物立面照明进行监视和控制。
空调系统监控：对冷热源设备、通风设备、空调设备及环境监测设备进行监视、测量、控制。
给排水系统监控：对生活水池、消防水池与水箱、给排水设备等进行监视、测量、控制。
智能走航集中采水系统
智能走航集中采水系统是结合实验室工艺布置、实验设备规格及安装位置，设置统一的走航水样进水口，系统设置统一的接口与实验室内走航仪器快速联接，走航采集的水样通过管路直接送到走航仪器中进行走航监测。
系统由定量蠕动泵、隔离阀、耐腐蚀过滤器以及软硬管联接系统构成，采用先进的PLC联动控制方式，实现不同点位的走航监测仪器的同步定量进水样的需求，同时，系统与纯水系统相连接，设计一键清洗管路，确保系统管路清洁度及水样的代表性，系统进水口装有摄像头及相应传感器，走航采样深度、gis位置信息、水温等系列环境信息实时传输到系统，并上传至中央管控平台。进行实时监控、远程报警、记录存档、查询导出、集成显示等功能组。
实验室中央高纯气体管路系统
船载实验室业务运转需要用到多种仪器，如分光光度计、盐度计、流动注射仪器、滴定仪、自动萃取设备、CTD、加酸设备及分析仪器等，其中部分仪器需要用到高纯气体，传统的做法是采用独立钢瓶分散供气的模式，这种供气模式每台仪器设备单独配置气体钢瓶，分别满足每台仪器设备的使用，但随着近年来实验室投资的不断加大，仪器设备的迅速增加，用气量也逐年增加，传统的供气模式已经难以满足仪器设备增加的需求，同时分散供气模式带来的实验室布局混乱，钢瓶的频繁更换也对实验室的管理和维护造成了困难，为了解决以上两个方面的问题，就需要采用一套安全性高且能实现集中分配供气的系统完成从气源向仪器的供气。
实验室集中供气管道系统涉及气体管路的设计、材质选择、工程安装和验收等方面的工作，是一项专业性较强的工作，由于实验室通常配备许多精密大型仪器设备，如果工程材质不合格、施工工艺不精密，使用过程中可能会产生泄漏，引入杂质降低高纯气体纯度，直接导致仪器设备无法正常使用，因此必须谨慎的设计、选材和施工。实验室高纯气体集中供气管道系统主要由气源自动切换系统、管道系统、调压系统、用气点、监控及报警系统组成。实验室主要使用气体种类包括氮气和压缩空气，考虑到安全因素，建设时将气瓶柜放置在舱外，以集中管网的形式供应到各使用点。
实验室装饰装修系统
针对近海生态环境监测执法船实验室的功能特点，以实验室功能需求为导向，综合考虑实验室的减震降噪、电磁兼容、空调通风的需求，从实验室设计理念与思路、空气流环境分析、实验室噪音控制、照明环境设计、实验室环境系统构建等方面进行精装修整体设计及施工。实验室装饰材料除应满足船舶装修标准要求外，还须满足各实验室功能需要及相应的技术规范要求：
满足实验室通风环境要求；
满足家具配置满足各实验室功能需要；
满足实验室电磁屏蔽控制要求；
满足本船噪声值应低于MSC.337(91)的规定和CCS船级符号“COMF(NOISE2)；COMF(VIB2)”的要求和LR船级符号”CAC2”的要求。
考虑船体空间的狭小及不稳定性，实验室净高不高于2000mm。同时考虑到在船上作业工况，所有家具应设法避免有尖角、凌刺，边缘要求圆弧过渡。实验台和橱柜应灵活和可重组，设施要考虑防浪措施，家具台面应考虑防止物品滑出措施。相关实验室设有甲板螺栓网格，间距需与移动实验室家具协调。实验室装修材料应使用新型复合材料，而且须满足防腐要求。对空间采用严格的保温，隔热，隔音，防污染施工措施，保证空间的使用不受外界环境因素影响。
近海生态环境监测“数智”平台
通过建设近海生态环境智能移动监测中心，系统集成场景中心集成船舶航行助航状态数据、智能实验室环境数据、监测设备数据、监控视频数据以及环境监测数据，利用地图、电子海图、二维/三维模拟仿真等场景展示手段，全场景展示和监测执法船、智能实验室、监测设备等运转情况、实时环境监测信息以及安全信息，满足近海生态环境监测执法船智能化全集成全场景展示、监控需求，提升近海监测执法“非现场”决策指挥能力结合近海生态环境监测执法船内的水文水质监测、海洋气候监测、无人机、无人艇等仪器设备监测数据，对江苏近海海洋生态环境监测、海上污染事故应急监测及执法监测等监测活动进行管理，并实现近海生态环境监测“数智”平台以“三中心、一大脑”架构，围绕海洋生态环境业务工作方向，推动近海生态环境监测和生态环境执法工作同步发展。
FUTURE
总结与展望
海洋环境监测船载实验室的创新建设，改变了原有的海洋环境监测质控模式，有效的解决了海洋监测数据新鲜度不足问题，在实验室内可以搭载多种走航在线监测设备，满足自动化在线监测需求，同时解决了样本量少，数据成本高的等问题。通过对自动化以及物联网技术等应用，数据采集更加迅捷容易，数据更加立体。便于更加深入掌握了解海洋环境动态。同时为未来海洋大数据深层次挖掘和综合分析研判，发挥数据资产的价值提供了数据基础。
