海洋气象锚碇浮标功能规格需求书

1、附件1海洋气象锚碇浮标功能规格需求书中国气象局综合观测司2015年7月编与说明本功能规格需求书规定了海洋气象锚碇浮标的相关技术要求，包括：组成结构、功能和测量性能指标、环境适应性和业务运行等要求， 可作为海洋气象锚碇浮标研制、生产、测试评估的依据。本功能规格需求书由中国气象局综合观测司委托广东省气象局 组织编写，修改权、解释权属于中国气象局综合观测司。主要编写人员：谭鉴荣、林金田、王辉、何艳丽、孙兆滨、李昕 娣、赵晓利。1前言 . 11.1编制目的. 11.2适用范围. 11.3编制依据.12组成结构要求 . 22.1概述. 22.2浮标体.32.3浮标锚系.42.4自动观测设备.42.5供电

2、设备.52.6安全辅助设备.52.7岸基数据接收站 . 53功能要求 . 53.1观测项目.53.2数据采集.63.3数据处理.63.4数据存储.63.5数据传输.73.6浮标体及锚系功能要求 .73.7浮标检测仪.83.8时钟同步. 83.9观测数据格式 .93.10数据显示.93.11可配置及可扩展性 . 94性能要求 . 94.1测量性能.94.2采样和算法. 104.3观测时制和日界 .134.4浮标体性能要求 . 134.5锚系要求. 174.6电源要求. 214.7传感器计量性能要求 .214.8传感器电气特性要求 . 244.9传感器计量检定周期要求 .254.10数据采集器性能

3、要求 . 254.11 通信设备要求 . 264.12安全辅助设备要求 . 264.13岸基接收站要求 .274.14电缆性能要求 .274.15浮标标识与安全标志 . 285环境适应性要求 .285.1极限条件. 285.2生物条件. 285.3密性要求. 286业务运行要求.296.1运行状态信息 . 296.2数据到报率.296.3可靠性. 296.4可维护性. 296.5设备寿命 . 296.6大修周期.297结构和外观要求 .307.1机械结构要求 . 307.2机械强度要求 .307.3材料与涂覆要求 . 307.4焊接工艺要求.337.5外观要求. 337.6太阳能电池要求 .3

4、38其他要求.338.1技术文件. 338.2岸基站软件安装要求 .348.3传感器安装位置要求 . 348.4传感器安装要求 .399附录.41附录1海洋气象锚碇浮标数据文件格式 .42附录2海洋气象锚碇浮标数据库存储格式 .66附录3海洋气象锚碇浮标通信协议 .73附录4海洋气象锚碇浮标采集器数据存储格式 .7911前言1.1编制目的为研制标准统一、格式规范、功能明确、规格合理、技术指标明 确的海洋气象锚碇浮标，为气象业务、服务和应用部门提供设备基础 信息，为海洋气象锚碇浮标研究部门和生产厂家提供设计、研制、测 试提供依据，制定本功能规格需求书。1.2适用范围本功能规格需求书适用于气象部门

5、内以及外部门共享使用的，布放在海洋中的各类海洋气象锚碇浮标。江湖中的浮标可参考本需求书 执行。各有关附录均为本功能规格需求书的重要组成部分。1.3编制依据本功能规格需求书依据或参考下列文件资料编写：11 海洋气象锚碇浮标功能需求书，中国气象局综合观测司，2008200822 中国气象局地面气象观测规范33 WMOWMO CIMOCIMO气象仪器和观测方法指南（第六版）44GB/TGB/T 12763.112763.120072007第1 1部分总则55GB/TGB/T 12763.212763.220072007第2 2部分海洋水文观测66GB/TGB/T 12763.312763.32007

6、2007第3 3部分海洋气象观测77GBGB 56965696 19991999 中国海区水上助航标志88GB/TGB/T 139721397219921992海洋水文观测仪器通用技术条件99QX/TQX/T 128-2011128-2011 浮标气象观测数据格式2岸基数据接收站2组成结构要求 2.1概述海洋气象锚碇浮标（以下简称浮标）是用于获取海上气象水文观 测资料的综合性观测系统，浮标可定时提供风速、风向、气温、相对 湿度、气压、表层海水温度、表层海水盐度、波高、波向、波周期、 能见度、雨量、表层海水流速、表层海水流向等气象水文资料。海洋气象锚碇浮标包含三米海洋气象锚碇浮标（以下简称三米浮

7、 标）、六米海洋气象锚碇浮标（以下简称六米浮标）、十米海洋气象锚 碇浮标三种（以下简称十米浮标）。海洋气象锚碇浮标由浮标体、系泊系统、自动观测设备、供电设 备、安全辅助设备和岸基数据接收站等组成。海洋气象锚碇浮标系统结构见图1 1。 图1海洋气象水文监测浮标结构图传感器单3其中，自动观测设备的系统组成框图如图 2所示:风 传感器 1-1丿风|传感 疔1二- 1方位传感器11-11检测仪GPS1北斗/C站CDMA / GP波浪传感器1海流计叶绿素浊度计报 警 系 统舱开门舱进水辐射表备用接口图2自动观测设备结构框图2.2浮标体浮标体是锚碇于特定海域固定站位用于安装自动观测设备的水面平台。浮标体分

8、为浮标主体和上层建筑，浮标主体为浮标平台提供浮力 和设备搭载平台，上层建筑为设备安装支架，安装有海洋气象观测设 备、通讯传输设备、海上助航设备、太阳能电池和避雷针等。/崇锚灯太阳能供电系统（太阳能电池、蓄电池、电源控制器、配电箱）A :.采集器I1_-_ 一 _ iA备用接口温湿传感器1气压传感器1雨量计42.3浮标锚系浮标锚系是用来给浮标体提供一个系泊力，使浮标体能够在恶劣 的海洋环境中可靠系泊定位的系泊系统。浮标锚系根据浮标类型及布放站位可选择单点系泊全链式或单 点系泊链缆混合锚系。其中，全链式锚系通常由锚链、连接附件及锚 等组成；链缆混合式锚系通常由锚链、缆绳、连接附件、耐压浮球、 锚等

9、组成。2.4自动观测设备自动观测设备是一套安装在浮标体上可自动完成海上气象水文 观测的自动气象站。2.4.1传感器传感器的作用是将海洋气象、水文观测要素物理量转换成电信号 或数字信号并传递给采集系统，包括温湿度、气压、风向风速、能见 度、雨量、辐射、表层温盐、表层海流、波浪等传感器。2.4.2数据采集器数据采集器的作用是对气象、水文要素传感器以及浮标状态安全 等测量信号进行采集，并根据规定的算法进行处理、存储和传输。海 洋气象锚碇浮标应配备双采集器同时工作， 两个采集器可按照各自的时序单独工作，具备独立的通讯机，可同时进行数据观测与传输，两 个采集器能够实现数据交换和相互备份功能。采集器应具有

10、运行状态 指示功能。2.4.3通信传输单元5通信传输单元的作用是将数据采集器采集处理后的各要素值按统一的报文协议传输给岸站。通讯设备应首选CDMA/GPRSCDMA/GPRS信方式进 行数据文件的定时传送；在CDMA/GPFCDMA/GPF不能覆盖区域，可选用北斗短 报文方式。244浮标检测设备浮标检测设备的作用是用于设备调试和维修时对浮标的检测，亦可根据测数据对系统进行故障分析和诊断。2.5供电设备供电设备是为浮标提供工作电源的设备。海洋气象锚碇浮标由太阳能供电装置（含免维护蓄电池）提供1414伏工作电源，允许波动范围为12121818伏，且应能保证当地连续1515 天阴雨天气的正常供电。2

11、.6安全辅助设备安全辅助设备是提供浮标在位安全工作的助航、定位与状态检测 的设备，包含AISAIS、卫星定位设备、锚灯、水警、门警和雷达反射器。2.7岸基数据接收站岸基数据接收站是数据接收、存储与转发的设备，由通讯机、计 算机及配套电源等组成。岸基数据接收软件能实时接收浮标站发回的报文信息，并生成规定格式的数据文件，实现数据的上传、存储、查询、报表制作等功能。63功能要求3.1观测项目海洋气象锚碇浮标的观测项目为气温、湿度、风向、风速、气压、 能见度、海水温度、海水盐度、波浪、雨量、总辐射、长波辐射和表层海流。3.2数据采集数据采集器应具有可靠的数据采集、处理、存储、质量控制、状 态监控和传输

12、功能；单套采集器应配置不少于1010路RS-232RS-232接口，1 1路频率计接口， 4 4路模拟输入接口；采集器应配置不少于2 2个通讯接口，用于连接通信与测试模块。采集器应按规定的采集算法要求定时采集各个传感器的电信号 并计算处理成各气象和海洋水文要素观测值，具备数据质量控制；采集器应形成规定的数据文件定时发送到中心接收站，并同时在采集器内存储，采集器应能存储 2 2年以上的观测数据；数据文件内容应包含观测数据、设备状态数据和浮标状态数据；六米和十米海洋气象锚碇浮标应配备双采集器同时工作， 两个采 集器可按照各自的时序单独工作， 具备独立的通讯机，可同时进行数 据观测与传输。两个采集器

13、能够实现数据交换和相互备份功能。海洋气象锚碇浮标应按421421规定的采样频率对气象要素和水 水文要素传感器的输出信号进行采样，并转换成相应的气象和水文要 素采样值。3.3数据处理对采集的数据进行加工处理，得到相应的统计量 （极值、总量、 7累计量等）。各个要素值的采集处理方法必须符合 422422的要求并对 加工处理的结果进行数据质量控制。3.4数据存储海洋气象锚碇浮标必须具有数据存储功能。数据采集器应具备CFCF卡和优盘两种非易失内置存储器，可存储 最近2424个月的浮标数据和状态监控信息。存储的文件内容和格式符 合附录4 4的要求。岸站应能够把收到的数据和状态信息存入数据库中，数据库存储

14、格式应符合附录2 2的要求。岸站应按附录1 1规定的文件内容和格式生成相应的文件。3.5数据传输海洋气象锚碇浮标应至少配置 2 2套通讯设备。通讯设备应定时向中心接收站传送浮标的数据文件。通讯设备应首选CDMA/GPRCDMA/GPR通信方式进行数据文件的定时传送，在CDMA/GPFCDMA/GPF不能覆盖区域，可选用北斗短报文方式。通讯设备应具备1010分钟、3030分钟、1 1小时、3 3小时的工作模式。 通讯设备应具有数据自动补发功能。如当前点次数据传输失败， 则下一点次继续发射，至少可提供最近六个点次数据补发功能。通讯设备的通讯报文如附录 3 3所示。3.6浮标体及锚系功能要求浮标体从

15、结构设计功能可划分为浮标主体和上层建筑两部分结构。浮标主体为浮标提供足够浮力，并可搭载安装供电系统、采集系 统、报警系统、通信系统、舱内传感器、水下传感器等；上层建筑为 海洋气象观测设备、通讯传输设备、海上助航设备、太阳能电池和避 8雷针等的安装平台。浮标锚系是用来给浮标体提供一个系泊力，使浮标体能够在恶劣 的海洋环境中可靠系泊定位的系泊系统。 浮标锚系根据浮标类型及布 放站位可选择单点系泊全链式或单点系泊链缆混合式锚系等。全链式锚系通常由锚链、连接附件及锚等组成；链缆混合式锚系通常由锚链、9缆绳、连接附件、耐压浮球、锚等组成。浮标体和锚系基本功能要求为：表1 1浮标体锚系技术指标参数小型浮标

16、中型浮标大型浮标浮标体直径3m6m10m型深 0.9m 2.0m2.2m吃水 0.4m 0.8m 0.9m排水量 1.5t 15t 50t横摇角v 40v 40v 30稳性恒准数 1 1 1工作水深 100m 5000mN 时a = n-N+1 ；N N是平均值时间区间内的样本总数，由采样频率和平均值时 间区间决定；m m在移动着的平均值时间区间内“正确”的数据样本数m乞NO4.2.222 适用场合3s3s平均风速、10min10min平均风速、能见度等变量平均值的计算。4.2.2.3单位矢量平均法4.2.2.3.1 计算方法(1)(1)计算公式W =arctg1 NXsin DjN y1 N

17、YcosDjN i4式中：W观测时段内的平均风向。14Di观测时段内第j个风矢量的幅角（与y y轴的夹角）。X 观测时段内单位矢量在x x轴（西东方向）上的平均分量Y Y 观测时段内单位矢量在y y轴（南北方向）上的平均分量。N观测时段内的样本数，由“米样频率”和“平均值时间区间”决定。平均风向的修正：应根据X，对W进行修正。x 0 , WD无需修正。X 0 , WD 加适用场合1min1min平均风向、2min2min平均风向、10min10min平均风向、波向、流向 等变量平均值的计算4.3观测时制和日界海洋气象锚碇浮标的观测时制采用北京时2。海洋气象锚碇浮标的日

18、界为北京时 2020时整，即2020时0000分0000秒 为一天的结束时刻。4.4浮标体性能要求441极限工作环境浮标体极限工作环境条件：风速w 90m/s90m/s;波咼w 20m20m；表层流速w 6kn6kn; 温度范围-30-30 C+60+60C；2 QX/T 122 2011规定的数据格式中采用世界时，可以在文件生成时作转换，应注意统计量的时段会不 同。15相对湿度范围0 0100%100%4.4.2浮标体性能要求浮标体性能应满足以下要求：4.4.2.1浮标体稳性要求浮标体稳性设计需参考船舶设计规范，浮标体稳性衡准数必须大于1 1。4.4.2.2浮标体随波性要求浮标体设计过程中应

19、进行随波性设计。浮标体随波性设计应进行水池试验并获取浮标随波升沉响应 曲线；浮标搭载或集成的波浪传感器的波浪测量算法应通过该浮标 随波升沉响应曲线进行修正。4.4.2.3浮标的防碰撞要求浮标体设计过程中应进行防碰撞设计；六米浮标和十米浮标浮力舱的水密隔壁、甲板和底板的加强骨架应呈放射性布置；仪器舱外围的水密隔壁成圆筒状，周向 均布应有加强支撑材料，且全部板材和骨架应形成一个圭寸闭 的连续性结构，以提高浮标体的抗碰撞能力；浮标外围舷侧应增将防碰护舷，以有效吸收船与浮标相碰时的 能量，增加浮标的抗碰撞能力。4.424浮标的抗沉性要求六米浮标和十米浮标标体应设有不少于 3 3个的独立浮力舱，并设 有

20、单独的设备舱，各相邻舱室相互水密隔断，即使某1 1个浮力舱室破 16损进水，设备舱内的蓄电池及仪器设备都不会被水浸没， 浮标平台仍 能浮在水面上，不至于倾覆。4.425观测平台的防攀登性要求六米浮标和十米浮标的小平台因安装有气象传感器、通信天线、太阳能电池等重要设备，其与主浮标体连接的桅杆筒外围应光滑，没有借力点；观测平台外围的太阳能电池支架应向外探出，且支架空隙 不应过大，以阻止非法登标人员从外围攀登小平台， 从而保证观测平 台仪器设备的安全性。4.426舱门、舱盖的防盗性要求浮标甲板上所有水密门、水密舱口盖均不应设外把手；浮标用的水密门和水密舱口盖的把手均应经过特殊改装，均需使用特殊设计的

21、异形扳手方可进入，利用常规工具无法打开， 以增加非法登标人员开启舱门、舱盖的难度，提高浮标的防 盗性。4.427浮标体的舾装要求浮标的甲板上应具备三座系缆桩、 三个导缆孔，以方便浮标的岸边系缆及拖带作业；浮标甲板应设置安全扶手，在恶劣海况下，使登标人员有地方 把持；浮标的甲板还应设计浮标起吊眼板，以方便浮标的吊装作业。4.428仪器舱内的散热保温要求17浮标体应具备散热保温性能设计；浮标甲板面以下应设计保温隔热层，阻止来自甲板的热量顺利 进入浮标内部，同时通过水下浮标体的热传导，将浮标舱内 的热量尽快交换到海水中。4.429浮标体的防腐工艺要求浮标体建造完工后，按以下工序及要求进行浮标的防腐处

22、理：(1) 整体喷砂(金属矿砂)，表面粗糙度R2=50-R2=50- 7070卩m m(2) 漆装(2.12.1 )水线以下外围(含井管内部)底漆：环氧云铁防锈漆1 1道，厚度iooioo卩m m中间漆：铝粉氯化橡胶防锈漆1 1道，厚度5050卩m m氯化橡胶铁红厚浆型防锈漆 2 2道，厚度150150卩m m面漆：839839长效厚浆型防污漆3 3道，厚度300300 a(2.22.2 )水线以上外围底漆：环氧云铁防锈漆1 1道，厚度100100 a m m中间漆：铝粉氯化橡胶防锈漆 2 2道，厚度7070 a m m面漆：黄色氯化橡胶面漆2 2道，厚度8080 a m m(2.32.3)舱

23、内底漆：铝粉氯化橡胶防锈漆2 2道，厚度100100a m m面漆：围壁（底板之上15cm15cm）:白色氯化橡胶面漆2 2道，厚度8080卩m m。 底板及底板之上15cm15cmt铁红氯化橡胶面漆2 2道，厚度8080卩m m。（3 3）阴极保护水线以下应安装牺牲阳极阴极保护，以确保浮标体自身的耐腐蚀 寿命。184.5锚系要求4.5.1锚系材料要求浮标的锚链应严格按 GBGB 549-1983549-1983电焊锚链中的相关规定 执行。材料选择应不低于为2 2级锚链用钢。锚链采用材料钢化学成分 满足下表的要求。表4 4锚链材料要求级别CSiMnPSAlC+1/6MnAM20.16-0.18

24、0.20-0.401.20-1.40 0.025 0.35AM30.28-0.300.20-0.301.30-1.50 0.025 0.474.5.2锚系具体形式及锚系长深比要求浮标锚系具体形式应按照表1 1浮标体及锚系功能要求中规 定的锚系形式使用。锚系长深比是指浮标锚系的长度与浮标站位水深的比值。采用全链式锚系结构时，锚系长深比一般选取3 3。但特殊情况下， 该数值需要根据实际情况变化。比如在水深较浅（2020米以内）、流速 较大的河道、浅滩、海峡口等水域，该数值可适当加大为 4 4 6 6;在 水深超过8080米的海域，该数值也可适当减小，但一般不得低于 2.52.5。采用链缆混合式锚系

25、结构时，锚系长深比应在 1.151.151.51.5范围 内。水深较大时可以选取该范围内较小的数值；水深较小时可以选取 该范围内较大的数值（若浮标站位于流速较大的海峡口处， 长深比可以适当超出上限范围，防止浮标走锚）。4.5.3浮标的锚系组成4.531三米浮标的锚系组成三米浮标布放水深一般不超过100100米，锚系选取直径规格不低于24mm24mm勺全链式锚系结构。19三米浮标的锚系包括：表5 5三米浮标锚系组成序号名称规格数量1浮标端锚链 24mm1节2中间锚链 24mmn节3锚端锚链 24mm1节4转环组 24mm2套5肯特卸扣 24mmn+36末端卸扣 24mm2个7大抓力锚750kg1

26、 口注：标准锚链每节27.5m浮标端锚链通过末端卸扣与浮标体连接；转环组通过肯特卸扣分 别连接于浮标端锚链及锚端锚链上；中间锚链通过肯特卸扣相互连接 并与浮标端锚链、锚端锚链连接；锚端锚链连接大抓力锚。中间锚链数量n n （取整）根据布放水深确定，基本计算方式如下： n n【（水深X长深比）/27.5/27.5 -2-2。4.5.3.2六米浮标的锚系组成4.5.3.2.1六米浮标全链式锚系结构组成六米浮标锚系在200200米以浅海域应采用全链式锚系结构，锚系选 取直径规格不低于38mm38mm勺全链式锚系结构。六米浮标全链式锚系组成包括：表6 6六米浮标全链式锚系组成20序号名称规格数量1浮标

27、端锚链 38mm1节2中间锚链 38mmn节3锚端锚链 38mm1节4转环组 38mm2套5肯特卸扣 38mmn+36末端卸扣 38mm2个7大抓力锚1500kg1 口注：标准锚链每节27.5m浮标端锚链通过末端卸扣与浮标体连接；转环组通过肯特卸扣分 别连接于浮标端锚链及锚端锚链上；中间锚链通过肯特卸扣相互连接 并与浮标端锚链、锚端锚链连接；锚端锚链连接大抓力锚。中间锚链数量n n （取整）根据布放水深确定，基本计算方式如下： n n【（水深X长深比）/27.5/27.5 -2-2。4.5.322六米浮标链缆混合式锚系结构组成六米浮标锚系在大于200200米的海域应采用链缆混合式锚系结构， 其

28、中，锚系应包括水下浮球、缆绳（直径不小于60mm60mm、锚链（直径不小于38mr38mr、连接件、锚（不小于1.5t1.5t）等。六米浮标链缆混合式锚系组成包括：表7六米浮标链缆混合式锚系组成序号名称规格数量1浮标端锚链 38mm1节2悬浮缆 60mma条3张紧缆 60mmb条4耐压浮球耐压200mc个5缆绳套环 60mm2 (a+b)6缆绳卸扣 38mm2 (a+b)7拖底锚链 38mm3节8锚端锚链 38mm1节9转环组 38mm2套10肯特卸扣 38mm5个11末端卸扣 38mm2个12大抓力锚 1500kg1 口注：标准锚链每节27.5m21浮标端锚链通过末端卸扣与浮标体连接；悬浮缆

29、通过缆绳卸扣与 浮标端锚链连接；张紧缆通过缆绳卸扣与悬浮缆连接； 拖底锚链通过 缆绳卸扣与张紧缆连接；转环组通过肯特卸扣分别连接于浮标端锚链 及锚端锚链上；拖底锚链通过肯特卸扣相互连接并与锚端锚链连接； 锚端锚链连接大抓力锚。在链缆混合式锚系结构中，根据缆绳在锚系中的受力状态，可将 缆绳分类为悬浮缆和张紧缆。悬浮缆连接与浮标端锚链下方；张紧缆 上安装有耐压浮球，处于绷紧状态，起到提拉海底绳头的作用。其中悬浮缆（a a条）与张紧缆（b b条）的具体数量需要根据深海 浮标的具体水深以及实际使用每条缆绳的长度确定； 耐压浮球（c c个） 的数量需要根据a a和b b的数值、浮球自身浮力以及缆绳套环与

30、缆绳卸 扣的重量确定。4.533十米浮标的锚系组成十米浮标布放水深一般不超过 200200米，锚系选取直径规格不低于46mm46mm勺全链式锚系结构。卜米浮标锚系组成包括：表8 8十米浮标锚系组成序号名称规格数量1浮标端锚链 46mm1节2中间锚链 46mmn节3锚端锚链 46mm1节4转环组 46mm2套5肯特卸扣 46mmn+36末端卸扣 46mm2个7大抓力锚3000kg1 口注：标准锚链每节27.5m浮标端锚链通过末端卸扣与浮标体连接；转环组通过肯特卸扣分 别连接于浮标端锚链及锚端锚链上；中间锚链通过肯特卸扣相互连接 22并与浮标端锚链、锚端锚链连接；锚端锚链连接大抓力锚。中间锚链数量

31、n n （取整）根据布放水深确定，基本计算方式如下： n n【（水深X长深比）/27.5/27.5 -2-2。4.6电源要求461供电方式海洋气象锚碇浮标由太阳能供电装置（含免维护蓄电池）提供1414伏工作电源，允许波动范围为12121818伏。4.6.2蓄电池容量蓄电池的容量应能保证当地连续1515天阴雨天气的正常供电。4.6.3功耗要求海洋气象锚碇浮标采集器的空载功率不大于2W2W基本观测要素配置下，海洋气象锚碇浮标日平均功率不大于 35W35W含北斗通信）。4.6.4电源适应性供电系统应具有蓄电池过压、过流保护功能，维护周期应大于1 1年。4.7传感器计量性能要求4.7.1气压测量1 1

32、分钟的平均气压。测量范围：800hpa800hpa1100hpa1100hpa。23分辨率：0.1hpa0.1hpa。准确度：士 0.3hpa0.3hpa4.7.2气温测量1 1分钟平均气温。测量范围：4040C+ 5050C 分辨率：0.10.1C。准确度：士 0.30.3 C。4.7.3相对湿度测量1 1分钟平均相对湿度。测量范围：1010%100100% RHRH分辨率：1 1%。准确度：士 5 5%。4.7.4风向测量3 3秒钟、1 1分钟、2 2分钟、1010分钟平均风向测量范围：0 0355355。起动风速：1.0m/s1.0m/s。分辨率：1 1。准确度：士 3 3。4.7.5风

33、速测量3 3秒钟、1010分钟滑动平均风速，1 1分钟、2 2分钟平均风速测量范围：0 090m/s90m/s。起动风速：1.01.0 m/sm/s。分辨率：0.10.1 m/sm/s。24准确度：士 0.3m/s0.3m/s或1%1%4.7.6能见度测量1 1分钟、1010分钟平均能见度。测量范围：1010 m m20Km20Km分辨率：1 1 m m。准确度：1010%( 1010 Km)Km)4.7.7表层海水温度测量1 1分钟平均海面水温。测量范围：5 5C+ 4040C。分辨率：0.10.1C。准确度：士 0.20.2 C。4.7.8表层海水盐度测量1 1分钟平均海水盐度。测量范围：

34、2 24040。分辨率：0.10.1。准确度：士 0.20.2。4.7.9波浪波高测量范围：0.50.515m15m分辨率：1cm1cm准确度：士 1010%。波高对应的周期测量范围：3 330s30s。25分辨率：0.1s0.1s。准确度：士 0.5s0.5s269 9中规定的电气特性要4.7.10表层海流流速测量范围：0 0300cm/s300cm/s。分辨率：0.3cm/s0.3cm/s。准确度：士 0.50.5 cm/scm/s 。流向测量范围：0 0360360 。分辨率：1 1。准确度：士 5 5。4.7.11辐射总辐射测量范围：0 028002800 W/m2W/m2准确度：士

35、2%2%波辐射测量范围：0 0700700 W/m2W/m2准确度：士 2%2%4.7.12雨量测量范围：0 050mm50mm分辨率：0.1mm0.1mm准确度：士 1mm1mm4.8传感器电气特性要求海洋气象锚碇浮标所配备的传感器应满足表求：27表9 9传感器电气特性要求传感器电源供电范围数据输岀接口要求风传感器9 18V风速：脉冲信号风向：05V模拟量输出温湿传感器10 28 V420 mA模拟量输出气压传感器10 30VRS-232 接口辐射传感器9 18VRS-232 接口方位传感器6 18VRS-232 接口雨量传感器8 30V05V模拟量输出能见度传感器12 50VRS-232

36、接口波浪传感器9 18VRS-232 接口温盐传感器9 18VRS-232 接口表层海流传感器9 18VRS-232 接口4.9传感器计量检定周期要求海洋气象锚碇浮标所配备的传感器应根据表1010的要求进行检定表1010传感器检定周期传感器检定项目检定周期风传感器风速、风向1年温湿传感器气温、湿度1年气压传感器气压1年辐射传感器总辐射、长波辐射1年方位传感器方位1年波浪传感器波高、波周期2年温盐传感器水温、盐度1年表层海流传感器流速、流向1年4.10数据采集器性能要求4.10.1测量性能数据采集器测量性能要求与4.14.1的规定一致。284.10.2采样和算法数据采集器采样和算法要求与4.24

37、.2的规定一致。4.10.3时钟准确度数据采集器时钟最大允许误差：士 15s15s（月累计）。4.10.4 电源要求电压范围：9 9 V Vd.c.18V18Vdc ;空载功率：V 2W2W4.11通信设备要求通讯设备应首选CDMA/GPRCDMA/GPR通信方式进行数据文件的定时传送；在CDMA/GPFCDMA/GPF不能覆盖区域，可选用北斗短报文方式。通讯设备应具备1010分钟、3030分钟、1 1小时、3 3小时的工作模式。通讯设备应具有数据自动补发功能。如当前点次数据传输失败， 则下一点次继续发射，至少可提供最近六个点次数据补发功能。4.12安全辅助设备要求浮标应具备助航设备及标识，应

38、满足以下要求：锚灯颜色应为橙黄色，闪莫“ OO 1212秒，视程应大于等于3 3海 里；浮标应安装雷达反射器，雷达反射器离水面应不小于4 4米；浮标应依据 GB4696-1999GB4696-1999国家标准设置顶标与海上作业区标 志。浮标应安装AISAIS装置，发射功率不小于5W5W六米和十米浮标系统应配备门警传感器、水警传感器等，可实现对人员闯入、舱进水报警等功能294.13岸基接收站要求岸基接收站由卫星通讯机、计算机及配套电源等组成。岸基接收 站应满足以下需求：岸基接收站应连续可靠的接收浮标数据，对多种通讯方式的数 据进行综合处理，显示、存储到数据库，数据库存储格式应 符合附录2 2中规

39、定的格式。岸基接收站应生成中国气象局指定格式的上传文件。 全部观测 内容及数据格式均应符合中国气象局观测规范要求，形成数 据文件应符合附录1 1规定的数据格式；岸基接收站应同时接收多套浮标数据，并可与浮标实现数据应 答；岸基接收站应实时显示报警状态并报警。岸基接收站监测到浮标移动1 1公里以上应实时报警。岸基接收站在1 1小时以上没接收到浮标数据，应提示并报警。4.14电缆性能要求海洋气象锚碇浮标电缆应满足以下要求：额定电压不应低于所在电路的额定电压；工作温度范围：2020C6060C;外护套应耐油和耐盐雾。导体截面积的选择应能承受连续工作电流和冲击电流， 且压降 应能满足电路要求；电缆及其绝

40、缘导体应能承受可能流经电缆所在电路任何部分的最大短路电流的机械效应和热效应；4.15浮标标识与安全标志（1 1）浮标体上应标注浮标的名称、所属单位、编号、联系电话 及警告标志；30（2 2）浮标各分系统如采集处理器、通信传输机箱、传感器系统、 供电系统等（以箱体状态存在的部分），应具有相应的标牌。5环境适应性要求 5.1极限条件表1111极限条件环境条件3m浮标6m浮标10m浮标最浅水深5m10m10m最深水深5000m全海域200m最大风速 90m/s 90m/s 90m/s最大波高 20m 20m 20m最大表层流速 6Kn 6Kn 23540052022 2.50.5 0.035 235

41、40052022 0.80 0.35 0.035 23540052022 0.60 0.35 0.035 23540052022 0.70 0.35 0.035 0.035其中GB/T20878-2007GB/T20878-2007中规定的不锈钢力学性能与化学成份为:表1313不锈钢力学性能与化学成份表33化学成（质量分数）/%统一数字代号牌号CSiMnPSNiCrMoS3040806Cr19Ni100.081.002.000.0450.0308.0011.0018.00-20.00S31603022Cr17Ni12Mo20.081.002.000.0450.03010.0014.0016.0

42、0-18.002.00-3.007.3.2浮标体涂装要求浮标体的涂装应严格按CB/Z235-87CB/Z235-87船舶涂装设计技术要求 中的相关要求执行。CB/Z235-87CB/Z235-87船舶涂装设计技术要求中规定的要求为:1 1、水线以下外围（含井管内部）底漆：环氧云铁防锈漆1 1道，厚度iooioo卩m m中间漆：铝粉氯化橡胶防锈漆1 1道，厚度5050卩m m 氯化橡胶铁红厚浆型防锈漆 2 2道，厚度150150卩m m 面漆：839839长效厚浆型防污漆2 2道，厚度200200 a2 2、水线以上至气象观测平台外围底漆：环氧云铁防锈漆1 1道，厚度100100 a m m中间

43、漆：铝粉氯化橡胶防锈漆 2 2道，厚度7070 a m m面漆：中黄氯化橡胶面漆2 2道，厚度8080 a m m3 3、内部浮标内部以修补为主。底漆：铝粉氯化橡胶防锈漆；面漆：围壁（底板之上15cm15cm）：白色氯化橡胶面漆; 底板以下及底板之上15cm15cm铁红氯化橡胶面漆。733锚系材料要求GB549-1983GB549-1983电焊锚链中规定，锚链采用材料钢化学成分满 34足下表的要求。表1414锚链材料表级别CSiMnPSAlC+1/6MnAM20.16-0.180.20-0.401.20-1.40 0.025 0.35AM30.28-0.300.20-0.301.30-1.50

44、 0.025 0.477.3.4标准件及安装支架舱外及水下标准件和安装支架应采用316316不锈钢或更好材料7.3.5电缆接头机箱进出线应采用防水电缆接头。六米浮标和十米浮标各传感器与机箱之间线缆需分传感缆和传 输缆，便于维修和维护。其中，传感器端的接口需满足表1515的要求：表1515传感器传感缆接口传感器三米浮标六米浮标十米浮标风传感器ALL-WET 5芯插孔RS 4芯水密插针RS 4芯水密插针气压传感器直连采集器RS 4芯水密插针RS 4芯水密插针温湿传感器ALL-WET 5芯插孔RS 4芯水密插针RS 4芯水密插针波浪传感器直连采集器RS 5芯航空插孔RS 5芯航空插孔方位传感器ALL

45、-WET 5芯插孔RS 4芯水密插针RS 4芯水密插针温盐传感器ALL-WET 5芯插孔RS 4芯水密插针RS 4芯水密插针海流传感器ALL-WET 5芯插孔RS 4芯水密插针RS 4芯水密插针雨量传感器ALL-WET 5芯插孔RS 4芯水密插针RS 4芯水密插针PSP辐射传感器RS 4芯水密插针RS 4芯水密插针PIR辐射传感器RS 6芯水密插针RS 6芯水密插针能见度传感器ALL-WET 5芯插孔RS 4芯水密插针RS 4芯水密插针7.4焊接工艺要求浮标体中央梯道内底板及底部构件的焊缝应达到二级焊缝要求, 其余部位的焊缝均应达到三级焊缝要求。7.5外观要求35外观应整洁，无损伤和形变，表面

46、涂层无气泡、开裂、脱落等现 象。7.6太阳能电池要求十米浮标的太阳能电池功率应不小于1020W1020W六米浮标的太阳能电池功率应不小于 336W336W三米浮标的太阳能电池功率应不小于168W168W8其他要求8.1技术文件海洋气象锚碇浮标应具备技术说明书、安装、操作使用说明等内容的用户手册。海洋气象锚碇浮标应具备产品出厂时的出厂测试报告、产品合格证、传感器检定证书、电路连接图等随机文件。海洋气象锚碇浮标应具备浮标安装记录卡、浮标室内测试报告、 浮标出厂测试报告等生产过程质量控制文件。每套海洋气象锚碇浮标应具备出厂前不少于一周的拷机记录文件, ,数据传输频率1010分钟, ,数据到报率能保证

47、在95%95%以上。8.2岸基站软件安装要求岸基站软件应安装于气象台站标准机房，卫星通信系统室外部分 应避免电磁、遮挡等干扰并采取相应防雷措施。8.3传感器安装位置要求8.3.1三米浮标传感器安装位置要求三米浮标舱内及水下传感器安装位置应符合图3 3中规定的要求。36温按安装立架主控筒（内设液浪传感器 及气压传感器安装座）海流安装支架图3 3三米浮标舱内及水下传感器安装示意图三米标小平台气象传感器的安装位置应符合图 4 4中规定的要求37雨呈传感器奁装杆温湿传感黔2安装杆温逼传惑講1安装杆凤传感器1安装支架风传感器2主装支架粗盐佚感器宝装支架波浪传感器安装座鏗谎计安坡文架图4 4三米浮标小平台

48、传感器安装示意图832六米浮标传感器安装位置要求六米浮标舱内及水下传感器安装位置应符合图5 5中规定的要求图5 5六米浮标舱内及水下传感器安装示意图六米标气压传感器的安装位置应符合图6 6中规定的要求38总辐射计安裝立架凤传感器i方住传廨器1站支架温湿博感器1妄装杆甫竝俊醐安装杆凤传感詩2 方位博感器z妄装支架温湿传脑廳安盜杆能丸度件嘻器宝装支架图6 6六米浮标气压传感器安装示意图六米标小平台气象传感器的安装位置应符合图7 7中规定的要求图7 7六米浮标小平台传感器安装示意图39833十米浮标传感器安装位置要求卜米浮标舱内及水下传感器安装位置应符合图8 8中规定的要求图8 8十米浮标舱内及水下

49、传感器安装示意图卜米标气压传感器的安装位置应符合图 9 9中规定的要求40图9 9十米浮标气压传感器安装示意图卜米标小平台气象传感器的安装位置应符合图1010中规定的要求方位传窗船宝嶷宜衆图1010十米浮标小平台传感器安装示意图418.4传感器安装要求所有外露传感器安装连接件抗风能力必须大于90m/s90m/s，连接部分进行防盐防腐处理。8.4.1风传感器十米标和六米标的风传感器应安装于浮标舱门正上方和正后方 的风传感器安装杆上；三米标的风传感器应安装在浮标上部框架上的 风传感器安装杆上；传感器周围不应有明显遮挡；安装高度：1010米浮标风传感器安装高度不小于10m10m 6 6米浮标风传 感

50、器安装高度不小于6m6m ； 3 3米浮标风传感器安装高度不小于 3m3m 风向传感器的安装方向应与方位传感器方向保持一致。842温湿传感器温湿度传感器布局位置及安装应符合下列要求：四周内不应有潮湿和反射率较强的物体；温湿传感器应安装在百叶箱中；十米标和六米标温湿传感器感应安装在浮标桅杆小平台的立杆上， 三米标的温湿传感器应安装在上部框架仪器安装杆上。8.4.3气压传感器气压传感器布局位置及安装应符合下列要求：安装在避开热源、不直接通风、没有阳光直接照射且摇摆振动较轻 的部位；十米标和六米标气压传感器应安装在浮标桅杆内部；三米标的气压42传感器安装在主控筒内。844方位传感器方位传感器布局位置

51、及安装应符合下列要求：方位传感器应北向朝外固定在小平台的专用支架上；方位传感器支架与方位传感器之间应用非金属板隔离，该支架的周围0.50.5米内不得有铁磁物质；方位传感器的安装应使用无磁不锈钢螺栓；方位传感器的北向应与风传感器和波浪传感器的北向保持一致。8.4.5雨量传感器雨量传感器布局位置及安装应符合下列要求：雨量传感器应通过自身配备的L L型卡环安装在浮标小平台上的专用 支架上；雨量传感器的安装应保证传感器竖直。8.4.6能见度传感器能见度传感器布局位置及安装应符合下列要求：能见度传感器应安装在浮标小平台上的专用支架上；能见度传感器的发射机与接收机一端应朝向浮标小平台的外侧，控制器一端在小

52、平台的内侧；能见度传感器的发射机与接收机应保持水平。8.4.7辐射传感器辐射传感器布局位置及安装应符合下列要求：43辐射传感器应安装在浮标小平台上的专用支架上；辐射控制器应安装在小平台的专用位置，且输出接口朝上，输入借口朝下。辐射控制器应保证黑漆感应面位于遮光环中心。848波浪传感器波浪传感器布局位置及安装应符合下列要求：波浪传感器应安装在下桅室的波浪安装支架上；波浪传感器的北向方向应与方位传感器的北向保持一致波浪传感器的安装应保证传感器水平。849温盐传感器温盐传感器布局位置及安装应符合下列要求：温盐传感器应安装在特制的温盐安装支架中；温盐传感器的安装支架应固定在安装井内；温盐传感器的水密头

53、应做好防水密封处理。8.4.10海流传感器海流传感器布局位置及安装应符合下列要求：海流传感器应安装在特制的温盐安装支架中；海流传感器的安装支架应固定在安装井内；海流传感器的水密头应做好防水密封处理。9附录附录1 1 ：海洋气象锚碇浮标数据文件格式附录2 2:海洋气象锚碇浮标数据库存储格式44附录3 3:海洋气象锚碇浮标通信协议附录4 4:海洋气象锚碇浮标采集器数据存储格式附录1海洋气象锚碇浮标数据文件格式1.采集数据文件1.1组成海洋气象观测数据包括常规气象观测数据和海洋观测数据，采用海洋自动气象站获取。海洋自动气象站采集数据文件是由数据采集器处理后，通过通讯接口直接存储到计算机硬盘中的数据文

54、件。文件组成见表1 0表1海洋气象观测采集数据文件文件名称文件说明内容OlliiiMM.YYY正点海洋气象要素数据 文件全月逐日每个正点的海洋气象要 素值PIliiiMM.YYY全月逐分钟本站气压值TIliiiMM.YYY全月逐分钟气温值UlliiiMM.YYY全月逐分钟相对湿度值WlliiiMM.YYY分钟海洋气象要素数据 文件全月逐分钟1分钟平均风RlliiiMM.YYY全月逐分钟降水量值OO.TXT实时海洋气象要素数据 文件某分钟的海洋气象要素值FJ.TXT大风数据文件达到大风标准的数据，只保留最 近40次的大风数据在上述文件名中，第1个字符为指示符；lliii为区站号；MM为月份，不足

55、两位时，前面补“ 0” 丫丫丫为年份的后3位。1.21.2正点海洋气象要素数据文件正点海洋气象要素数据文件为 OlliiiMM.YYY，简称O文件，文件名中，O为 指示符；lliii 为区站号；MM为月份，不足两位时，前面补“ 0” 丫丫丫为年份的 后3位。O文件为随机文件，每月一个，记录采用定长类型，每一条记录230个字45节，记录尾用回车换行结束，ASCII字符存盘，每个要素值高位不足补空格。0文件第一次生成时应进行初始化，初始化的过程是：首先检测0文件是否存在，如无当月0文件，则生成该文件，将全月逐日逐时各要素的位置一律存 入相应字长的“-”字符（即减号）。0文件按北京时计时，以北京时的

56、 00分数据作为正点定时数据。O文件的第1条记录为本站当月基本参数，每项参数长为 5个字节，内容 及排列顺序见表2。表2 O文件参数行内容及排列顺序序号参数字长序号参数字长1.区站号5字节16.湿敏电容传感器标识5字节2.年5字节17.气压传感器标识5字节3.月5字节18.风向传感器标识5字节4.经度8字节19.风速传感器标识5字节5.纬度7字节20.降水量传感器标识5字节6.观测平台距拔海高度5字节21.能见度传感器标识5字节7.站类标识5字节22.浮标方向传感器标识5字节8.干湿表通风系数Ai值5字节23.海表温度传感器标识5字节9.气压传感器拔海咼度5字节24.海盐传感器标识5字节10.

57、风传感器距海面高度5字节25.海表波咼传感器标识5字节11.海盐传感器距海面深度5字节26.海表流速流向传感器标识5字节46序号参数字长序号参数字长12.波高传感器距海面高度5字节27.水质传感器标识5字节13.采集器型号10字节28.保留80字节，用“-”填充14.气温传感器标识5字节29.版本号5字节15.湿球温度传感器标识5字节30.回车换行2字节存储规定: 经度和纬度按度分秒存放，最后1位为东、西经标识和南、北纬度标识， 经度的度为3位，分和秒均为2位，高位不足补“ 0”东经标识“ E”西经标识“ W”如东经109度02分03秒存“ 1090203E;纬度的度为2位，分和秒均为 2位，

58、高位不足补“ 0”北纬标识为“ N，南纬标识为“ S，如北纬32度02分 03 秒存“ 3202032。 观测平台、传感器拔海高度或距海面高度：保留一位小数，扩大10倍存入。 站类标识：浮标站存“1”海上平台站存“ 2”其他站存“ 3” 干湿表通风系数Ai值：扩大107倍后存入。例如Ai=0.000667，则存入 6670。 采集器型号：任意字符，位数不足时，高位补空。 各传感器标识：有该项目存“ 1”无该项目存“ 0” 版本号：在第1条记录的最后5个字节中写上V1.00，以便版本升级和 功能扩展。O文件中每一时次为一条记录，每日 24条记录。记录号的计算方法：N=D24+T-19式中，N:记

59、录号；D:北京时日期，对于北京时的上月最后一天的21时4724时D取0; T:北京时。如每月1日第2条记录应为北京时的上月最后一天的 21时的数据，这时N=2又如4日23时，贝U N=1000文件中第1条后的每一条记录，存57个要素的正点值，以ASCII字符写 入，除能见度和最小能见度为5个字节外，其他每个要素长度为4字节，最后两 位为回车换行符，排列顺序见表 3。表3 0文件各要素位长及排列顺序序号要素名字长序号要素名字长1.日、时（北京时）4字节30.最低本站气压4字节2.2分钟平均风向4字节31.最低本站气压出现时间4字节3.2分钟平均风速4字节32.能见度5字节4.10分钟平均风向4字

60、节33.最小能见度5字节5.10分钟平均风速4字节34.最小能见度出现时间4字节6.最大风速的风向4字节35.浮标方位4字节7.最大风速4字节36.海表温度4字节8.最大风速出现时间4字节37.海表最高温度4字节9.分钟内最大瞬时风速的风向4字节38.海表最高温度出现时间4字节10.分钟内最大瞬时风速4字节39.海表最低温度4字节11.极大风向4字节40.海表最低温度出现时间4字节12.极大风速4字节41.海水盐度4字节13.极大风速出现时间4字节42.小时内海水平均盐度4字节14.小时累计降水量4字节43.海水电导率4字节15.气温4字节44.小时内海水平均电导率4字节48序号要素名字长序号