海洋观测浮标通用技术要求整理试行doc.docx

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海洋观测浮标通用技术要求整理试行doc

精品资料

海洋观测浮标通用技术要求

（试行）

1范围

本要求规定了海洋观测浮标的系统组成、技术要求、检验方法及标志、包装、运输和贮存的要求。

本要求适用于海洋观测网业务化应用的海洋观测浮标的采购、检验和评估。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

CB/T3855

海船牺牲阳极保护阴极设计和安装

GB/T13972-2010

海洋水文仪器通用技术条件

GB/T14914

海滨观测规范

HY/T143-2011

小型海洋环境监测浮标

HY/T142-2011

大型海洋环境监测浮标

3

术语和定义

3.1

海洋观测浮标

锚泊在特定海区对该海区的水文、气象等要素进行定点、自动、长期、连续观测并定时发送资料的浮

标。

3.2浮标检测仪

一种配备浮标专用检测软件，可对浮标进行工作参数设置及功能检测的设备。

3.3浮标接收岸站

接收海洋观测浮标发送或者通过数据平台中转的测量数据的地面接收设备和设施。

4系统组成

4.1基本组成

海洋观测浮标由浮标体、数据采集器、安全系统、浮标检测仪、传感器、通信系统、供电系统、锚系、

浮标接收岸站（以下简称岸站）九部分组成。

4.2浮标体

为浮标提供浮力支撑，同时也作为仪器搭载平台，由塔架、标体、配重组成。

4.3数据采集器

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精品资料

按照设定的工作时序，自动采集、处理、存储观测数据，并将处理后的数据通过无线通信方式实时发

送到岸站。

4.4安全系统

具有警示、防雷、发现浮标移位、开舱、进水的功能，由雷达反射器、避雷针、卫星定位系统、开舱、

进水传感器组成。

4.5浮标检测仪

对浮标进行设置、调试和检测。

4.6传感器

包括风、空气温度、相对湿度、气压、水温、盐度、波浪、海流传感器等。

4.7通信系统

采用短波、超短波、蜂窝移动通信或卫星等通信方式，将观测数据传输到岸站，由天线和通讯模块或

一体化通讯设备组成。

4.8供电系统

为浮标的长期连续工作提供电源，由太阳能电池板、免维护蓄电池和充放电控制器组成。

4.9锚系

提供稳定的系泊力，使浮标能够在恶劣的海洋环境中长期系泊定位，由锚链、连接件、锚等组成，根

据使用目的、深度和布放海区的不同，有时会用到系留缆、包塑钢丝绳等。

4.10岸站

接收来自海上浮标发送的数据，并对数据进行处理，具有保存、显示、查询、生成报表、报警提示等

功能，由配套设施、通信设备、数据处理计算机和专业软件组成。

5技术要求

5.1观测要素、时次、单位和准确度

5.1.1观测要素

观测要素一般包括：

风、气压、空气温度、相对湿度、水温、盐度、海流、波浪。

其它观测要素可根据需要增加。

5.1.2观测时次

所有观测要素除特殊要求，应一小时观测一次，并在整点前完成观测，各要素采集结束时间应尽量靠

近整点。

5.1.3观测单位和测量准确度

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精品资料

5.1.3.1

风速的单位为米/秒（m/s）。

当风速不大于5.0m/s

时，测量的准确度为±0.5m/s

；当风

速大于5.0m/s时，测量的准确度为±5%。

5.1.3.2

风向的单位为度（°），正北为0°顺时针计量。

测量的准确度规定为两级：

一级为±

5°；

二级为±10°。

5.1.3.3气压的单位为百帕（hPa）。

测量的准确度规定为三级：

一级为±0.1haP；二级为±0.5hPa；

三级为±1hPa。

5.1.3.4

空气温度的单位为摄氏度（℃）。

测量的准确度规定为两级：

一级为±

0.2℃；二级为±0.5℃。

5.1.3.5

相对湿度以百分率（%）表示。

当相对湿度大于

80%

时，测量的准确度为±

8%；当相对湿度小

于或等于80%时，测量的准确度为±

4%。

5.1.3.6

水温的单位为摄氏度（℃）。

测量的准确度规定为三级：

一级为±

0.02℃；二级为±0.05℃；三

级为±0.2℃。

5.1.3.7

盐度测量准确度规定为三级：

一级为±

0.02

；二级为±0.05

；三级为±0.2。

5.1.3.8

波高的单位为米（m）。

准确度规定为两级；一级为±

10%；二级为±15%。

5.1.3.9

波周期的单位为秒（s）。

准确度为±

0.5s

。

5.1.3.10波向的单位为度（°）。

准确度规定为两级：

一级为±5°；二级为±10°。

5.1.3.11海流观测应达到表1规定的准确度要求。

表1

海流观测准确度

流速

水深

准确度

（cm/s

）

（m）

流速

流向

<100

≤200

±5cm/s

＞200

±3cm/s

±5°

≤200

±5%

≥100

＞200±3%

5.2浮标体

5.2.1浮标体吊点、拖点、锚系点应做受力分析和强度试验，并取得试验报告。

5.2.2浮标体密封舱体应做密性试验，并取得试验报告。

5.2.3仪器安装平台周围应有防护，在浮标布放、回收及维护过程保护传感器等设备。

5.2.4钢制浮标体外舷侧应有防护，对浮标体进行保护。

5.2.5钢制浮标体应保证在一个至两个水密舱室进水的情况下，浮标不会倾覆。

5.2.6暴露在海水或空气中的浮标体结构物表面应有良好的防护层。

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5.2.7

海水中不同金属间应采取隔离措施，防止直接接触，并按照

CB/T3855要求设置牺牲阳极，

对浮标体进行保护。

5.2.8

重量150kg

以下浮标应设置便于人工搬运的把手。

5.2.9浮标体的舱盖应有防盗措施。

5.2.10浮标体最大规格尺寸小于10m的，浮标体应每年维护一次；浮标体最大规格尺寸不小于10m

的，可2年维护一次。

5.3数据采集器

5.3.1基本要求

应具有多路模拟量（电压/电流）、频率量（或脉冲计数）和数字量数据采集能力，及智能传感器控制

和数据采集能力，其中：

模拟量和频率量测量准确度应比被测传感器测量准确度高4倍；

模拟量输入通道应大于8路，频率量输入通道数应大于4路；

串行接口宜采用RS232、RS422、RS485等接口标准，接口数量不小于8路。

5.3.2数据采集、处理和记录

表2数据采集方法和数据处理

项目

数据采集

数据处理

风速

计算连续采样10min风速和相应风向的平

每3s

采集一次，作为瞬时风速和

均值作为该时次的平均风速和平均风向。

10min内采样到的最大风速值作为该时次

相应风向；整点前连续采样10

分

风向

的瞬时最大风速值，对应的风向为瞬时最大

钟

风向，对应的开始采集时刻为瞬时最大风速

出现的时刻

数据记录

风速记录到0.1m/s；风向记录取整数；

静风时，风速记“0.0”，风向记“C”

气压

每3s

采集一次，整点前连续采样

经误差处理后，计算样本数据的平均值，作

气压记录到0.1hPa

1分钟

为该整点气压值

空气温度

每3s

采集一次，整点前连续采样

经误差处理后，计算样本数据的平均值，作

空气温度记录到0.1℃

1分钟

为该整点空气温度值

相对湿度

每3s

采集一次，整点前连续采样

经误差处理后，计算样本数据的平均值，作

相对湿度记录到整数

1分钟

为该整点相对湿度值

波高

波浪数据的采样周期应不大于

波高和波周特征值符合GB/T14914

中

波周期

0.5s，连续采样数据不少于2048

6.2.4.2的定义

波高记录到0.1m；

周期记录到0.1s

；

组，整点前连续采样时间应大于

波向的特征值为连续采样数据的矢量合成后

波向

波向记录到1°

17min

所指的方向

每3s

采集一次，整点前连续采样

经误差处理后，计算样本数据的平均值，作

水温记录到0.1

℃，水温在

水温

0℃以下时，记录数值前加

1分钟

为该整点水温值

“-”号

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精品资料

盐度

每3s采集一次，整点前连续采样

经误差处理后，计算样本数据的平均值，作

盐度记录到0.1

1分钟

为该整点盐度值

流速

连续观测时间应不小于

5min，采

经误差处理后，计算样本数据的平均值，作

流速记录到1cm/s

；

流向

样数据不少于100组

为该整点流速和流向值

流向记录到1°

5.3.3外部接口要求

数据采集器中用于连接传感器、通信设备、电源和其他外部设备的接口应标明接口的含义，接口应有

冗余。

5.3.4浮标存储能力要求

应具备存储1年观测数据的能力。

5.3.5浮标时钟准确度

海洋观测浮标时钟应采用北京时，24小时制，年最大允许误差±30s。

5.3.6参数设置及检测

5.3.6.1应能对工作参数进行设置，包括：

采样间隔、传感器类型、传感器参数、传感器工作状态、通

信方式、接口参数、传输内容、传输频次、日期、时间及站位信息等。

5.3.6.2应能查询测量参数、日期、时间站位信息和系统各部分的工作状态。

5.3.6.3应具有系统自检（包括数据采集器状态、通信接口、传感器接口、通讯信号强弱检测）、远程

检测和故障诊断隔离能力，故障应定位到可更换单元。

5.4安全系统

5.4.1应防雷击。

5.4.2应安装警示标志，避免船舶碰撞。

5.4.3应能够发现浮标移位，卫星定位系统定位误差不大于±

50m。

5.4.4应能够发现浮标开舱、进水。

5.4.5开仓、进水报警传感器应至少安装2套。

5.5浮标检测仪

浮标检测仪是对浮标进行设置、调试和检测的仪器，应具备如下功能：

——检查和设置系统参数；

——检测传感器；

——检测存储器；

——检测通信传输；

——检测其他硬件设备。

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5.6传感器

5.6.1传感器输出信号应满足表3的要求，其中：

输出信号是模拟电压的为模拟量传感器；是频率的

为频率量传感器；是若干位高低电平组合的为数字量传感器；具有双向通信、标准化数字输出的为智

能传感器。

表3传感器输出信号要求

序号

测量要素