海底观测网络作为海洋研究的重要载体,建设与实施海底观测系统至关重要。我们迫切的需要在大洋中布放更多的观测仪器来支撑海底观测网络的发展和延伸,科学仪器插座模块(Scientific Instrument Interface Module,以下简称SIIM)作为连接多个观测仪器和海底接驳盒的关键部件,是整个网络的建设中必不可少的环节,本文从其机械结构的设计和研究出发,成功的解决了相关技术难题。本文首先介绍了海底观测网络建设的背景和意义,对SIIM的基本构成和关键技术进行了定义；在系统研究国内外海底观测网络建设现状的基础上,详细的阐述了国外SIIM的研究现状和发展趋势,在SIIM机械结构总体设计研究中,对总体的功能进行了分析,制定了详细的设计方案。针对SIIM机械结构中的机电封装技术,本文完成了耐压设计、密封设计和稳定性校核,并对整个装备进行了有限元仿真分析和高压舱实验验证,实验结果表明,该设计成功的解决了机电封装问题。针对SIIM腔体内部散热问题,本文先是有针对性的对腔体内部的电子元器件进行了腔体的分隔处理,来减少热量的扩散对耐热性较低电子元器件的影响；针对发热量较大的电源模块,采用了单端面散热和贴腔体内壁散热相结合使用的方式；在贴腔体内壁散热的设计中,采用了偏心轮机构实现装配时的上下调节和装配之后的贴壁操作,有效的改进了腔体内部的热力学状态,提高了整个系统的稳定性。在后期进行了水池实验、湖试和海试进行验证,系统运行稳定,设计可行。通过本文的研究,为SIIM的研究与开发提出了一整套行之有效的机械结构设计方案,取得了良好的工程应用效果,并为深海机电装备的封装技术和散热技术积累了一定的理论方法和实际工程应用经验。