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1、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/T 3855海船牺牲阳极保护阴极设计和安装GB/T 13972-2010海洋水文仪器通用技术条件GB/T 14914海滨观测规范HY/T 143-2011小型海洋环境监测浮标H
2、Y/T 142-2011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。精品资料
3、 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
4、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
5、整点。5.1.3观测单位和测量准确度精品资料5.131风速的单位为米/秒(m/s )。当风速不大于5.0m/s时， 测量的准确度为士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 。5.133气压的单位为百帕(hPa)。测量的准确度规定为三级：一 级为0.1h aP;二级为士0.5hPa;三级为 1hPa 。5.134空气温度的单位为摄氏度(C )。测量的准确度规定为两级: 级为士 0.2 C;二级为士 0.5 C。5.1.3.5 相对湿度以百分率 (%) 表示。当相对湿度
6、大于80% 时， 测量的准确度为士8%;当相对湿度小于或等于 80%时，测量的准确度为士4%。5.1.3.6水温的单位为摄氏度(C )。测量的准确度规定为三级：一 级为0.02 C;二级为士 0.05 C;三级为士 0.2 C。5.1.3.7 盐度测量准确度规定为三级：一级为士0.02 ;二级为士 0.05;三级为士 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%。5.139波周期的单位为秒。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 1 0 。5.1.3.11海流观测应达到表 1规定的准
7、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 3cm/s 5100 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。精品资料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/T 3855要求设置牺牲阳极，对
8、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、
9、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
10、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 C1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/T 14914中波周期0.5 s ，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117min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
11、记录到0.1 C,水温在水温0C以下时，记录数值前加 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5mi n,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
12、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
13、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；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 序号测量要素可应用传感器形式智能传感器接口1 风频率量、模拟量、数字量、智能传感器2 空气温度模拟量、智能传感器3 气压模拟量、智能传感器4 相对湿度模拟量、智能传感器宜采
14、用 RS232、RS422、RS485 接口5 方位智能传感器6 水温智能传感器7 盐度（电导率）智能传感器8 波浪智能传感器9 海流智能传感器5.6.2传感器应满足GB/T 13972-2010海洋水文观测仪器通用技 术条件，同型号传感器应在海洋环境下有 1 年以上的应用，满足业务化应用要求。 5.6.3计量检定合格，且在检定期内。5.6.4在满足业务化观测的情况下，优先推荐功耗较低的传感器。5.6.5信号传输距离应大于15m。5.6.6 风传感器应安装于浮标塔架顶部，四周无障碍、不挡风的位 置。5.6.7 空气温度和相对湿度传感器应安装在防辐射罩内，尽量避免 周围热源和辐射的影响。5.6.
15、8气压传感器应安置在温度少变、没有热源、不直接通风处。5.6.9 表层水温、表层盐度测量传感器应安装于海水表面至水下0.5m深度范围内。5.6.10应安装一台备份风传感器。5.7通信系统5.7.1 采用卫星、蜂窝移动通信、短波/ 超短波或微波等无线通信方式传输观测数据，可根据实际海域信号状况及传输距离选择其中 2 种或以上。5.7.3 浮标发送的参数可包括海洋水文测量参数、海洋气象测量参 数、浮标工作状态参数及扩展数据。海洋水文测量参数包括波浪、水温、盐度、海流及深度；海洋气 象测量参数包括风、空气温度、相对湿度、气压、大气能见度及降水量；浮标工作状态参数包括电池 电压、方位、舱门开启、舱内进水、航标灯、经纬度及传感器状态；扩展数据包含有关用户定义的扩 展信息。5.7.4浮标数据报文格式要求见附录 A。5.7.5浮标测量参数编码格式要求见附录 B。5.8供电系统5.8.1供电方式 采
