浮标自动波浪观测仪器在工程中的应用
我国近海波浪浮标的历史_现状与发展_毛祖松
我国近海波浪浮标的历史、现状与发展毛祖松(海军司令部航海保证部,天津 300042)摘 要:回顾了我国波浪测量技术特别是近海波浪浮标技术的发展历程,提出了今后发展的若干建议。
关键词:波浪测量技术;波浪浮标;发展建议中图分类号:P71512 文献标识码:C 文章编号:100322029(2007)022*******1 引言我国是一个濒海大国,拥有18000多km的大陆海岸和近300万km2的可管理的海域,有6000多个(500m2以上的)岛屿和1000多个可以利用的港湾。
近海波浪的观测研究对海洋开发、交通运输、国民经济建设、国防建设及海上舰船活动都有十分重要的作用。
波浪浮标是目前对海洋波浪进行长期、实时、定点观测的主要设备,发展波浪浮标是发展海洋观测的必然需求。
2 我国波浪测量技术的历史和现状从20世纪60年代以来,我国的波浪测量技术特别是近海波浪浮标技术取得了一定的进展,国内一些单位如中国科学院海洋研究所、南海海洋研究所、山东省科学院海洋仪器仪表研究所、国家海洋技术中心、国家海洋局第三海洋研究所、中国海洋大学、中山市探海仪器公司等都进行了比较深入的研究和探索,取得了相应的成果和宝贵的经验。
这一发展过程大致分为三个阶段。
211 第一阶段这一阶段从20世纪60年代中期到70年代中期,是我国波浪测量技术发展的起始阶段,主要是进行技术上的探索,其研究成果投入应用的较少。
1965年,为了适应我国海洋调查的需要,由国家计委、第一机械工业部、水利部、国家海洋局等在青岛组织全国海洋仪器会战,全面开展各种海洋仪器设备研制(共47项课题),其中就有岸用测波仪、岸用波浪自记仪、船用波浪自记仪、接触式测波仪(测波杆)、重力测波仪和船舷测波仪等7种波浪测量仪器设备。
21111 H05型岸用测波仪收稿日期:2007201212 H05型岸用测波仪在海上布设一个浮标,在岸边架设双筒望远镜观测浮标的上下浮动幅度和周期,用以推算波高和波周期。
海洋观测的守护者：10米、6米和3米观测监测浮标
海洋观测的守护者：10米、6米和3米观测监测浮标在浩瀚无垠的海洋中，为了深入了解海洋环境、气候变化以及生态系统的动态，科学家们布置了各式各样的观测浮标。
其中，10米观测浮标、6米观监测浮标和3米观测监测浮标以其独特的功能和重要性，成为了海洋观测领域的重要工具。
一、10米观测浮标：高空视野的守望者10米观测浮标因其架设高度较高，能够提供更广阔的视野，捕捉更多的海洋环境信息。
这类浮标通常搭载有多种传感器，如风速仪、风向标、温度计和湿度计等，用于实时监测海洋上空的气象数据。
这些数据对于预测海洋气象灾害、评估海洋环境对气候变化的影响具有重要意义。
此外，10米观测浮标还能够监测海面波浪、海流等海洋动力现象，为海洋工程、航运安全等提供重要参考。
通过长期、连续的观测，科学家们能够更深入地了解海洋环境的动态变化，为海洋资源的可持续利用提供科学依据。
二、6米观监测浮标：综合信息的集大成者6米观监测浮标位于海面与水下之间的关键位置，能够同时观测海面以上和以下的环境信息。
这类浮标通常搭载有水质监测仪、溶解氧传感器、pH计等设备，用于实时监测海水的水质参数。
这些参数对于评估海洋生态系统的健康状况、预测赤潮等生态灾害具有重要意义。
同时，6米观监测浮标还能够观测海洋动力现象，如海面波浪、海流等，以及海洋生物分布和种群动态。
通过综合观测和分析，科学家们能够更全面地了解海洋环境的动态变化，为海洋资源的管理和保护提供有力支持。
三、3米观测监测浮标：近距离接触的守护者3米观测监测浮标位于海面附近，能够近距离接触和观测海洋环境。
这类浮标通常搭载有高清摄像头、水下摄像机等设备，用于实时拍摄和记录海洋生态环境中的生物、地形等。
这些图像资料对于了解海洋生物的生活习性、评估海洋生态系统的多样性具有重要意义。
此外，3米观测监测浮标还能够观测海底地形、沉积物分布等信息，为海洋地质研究和海洋工程提供支持。
通过长期、连续的观测，科学家们能够更深入地了解海洋环境的微观变化和生态系统的动态平衡。
海洋波浪能利用工程的波能测量与预测技术研究
海洋波浪能利用工程的波能测量与预测技术研究随着人类对可再生能源的需求不断增加，海洋波浪能作为一种潜在的清洁能源被广泛关注和研究。
然而，海洋波浪能的利用仍面临着许多技术挑战，其中波能测量与预测技术的研究是至关重要的。
本文将从波能测量和波能预测两个方面探讨海洋波浪能利用工程中的相关技术研究。
首先，波能测量技术对于有效利用海洋波浪能至关重要。
精准的波能测量能够帮助工程师和研究人员评估和选择最佳的波浪能够转换设备。
目前，常用的波能测量方法主要包括浮标观测、激光扫描、声纳观测和遥感技术等。
浮标观测是一种传统的波能测量方法，通过在海洋中放置浮标来记录波浪的运动。
然而，这种方法在数据采集方面存在困难，且仅适用于较小区域。
激光扫描和声纳观测技术能够提供更高精度的波浪测量数据，但设备成本相对较高。
遥感技术则是一种非接触式的波浪测量方法，利用卫星或无人机等远程传感器来获取波浪的相关数据。
尽管目前波能测量技术已经取得了一定的进展，但仍需要进一步提高准确度和可靠性，以支持海洋波浪能工程的发展。
其次，波能预测技术在海洋波浪能利用工程中具有重要作用。
对波浪进行准确的预测可以帮助工程师和决策者制定最佳的能源利用方案，并提高能源转换效率。
目前，常用的波浪预测技术主要包括统计方法、数值模拟和深度学习等。
统计方法通过分析历史波浪数据和气象因素等来预测未来的波浪情况，具有一定的准确性和可靠性。
数值模拟则是利用数学模型模拟波浪的传播和转换过程，可以提供更详细和精确的预测结果，但计算量较大。
近年来，深度学习技术的发展为波浪预测带来了新的机遇，通过训练神经网络模型，可以从海洋传感器数据中提取波浪特征，并进行准确的波浪预测。
然而，深度学习技术的应用仍面临数据获取和模型训练等问题，需要进一步研究和改进。
海洋波浪能利用工程的波能测量与预测技术的研究对于推动清洁能源发展具有重要意义。
波能测量技术可以提供准确的波浪测量数据，帮助选择适合的波能转换设备。
海洋工程中的水动力学测量技术研究
海洋工程中的水动力学测量技术研究水动力学是海洋工程中至关重要的领域，它涉及到海洋环境的动力学特性和水体运动的测量与预测。
海洋工程的设计和建设过程中，水动力学的测量技术起着关键作用，可以提供实时和精确的海洋环境参数，为工程的规划、设计和运维提供有力支持。
近年来，随着海洋工程的快速发展，水动力学测量技术也不断创新和进步。
下面将对海洋工程中的水动力学测量技术进行详细探讨，包括测量方法、仪器设备以及应用领域等方面。
一、水动力学测量方法1. 浮标测量法：浮标测量法是一种常用的水动力学测量方法，它通过在水体中放置浮标，利用浮标的位移和速度信息来计算水流的运动参数。
浮标测量法可以提供较为准确的水流信息，适用于测量海洋表层的流速和流向。
2. 雷达测量法：雷达测量法利用雷达技术来测量水体表面的波浪高度、波向和波周期等参数。
雷达测量法具有测量精度高、实时性好的优点，适用于大范围区域的水动力学测量。
3. 超声波测量法：超声波测量法是一种基于声波传播原理的测量方法，它通过发射和接收超声波来测量水体中的流速和流向。
超声波测量法具有非接触、远距离、高精度等特点，适用于测量狭窄河道和复杂地形下的水动力学参数。
二、水动力学测量仪器设备1. 浮标：浮标是水动力学测量中常用的测量工具，它可以跟随水流运动，在水体中测量流速和流向。
浮标的种类繁多，有气压浮标、浮力浮标、超声波浮标等，可以根据不同测量需求选择合适的浮标类型。
2. 流速计：流速计是测量水体流速的重要设备，它可以通过测量流体通过设备截面的体积和时间来计算流速。
流速计的种类有旋转流速计、超声波流速计、电磁流速计等，可以根据具体测量场景和需求选择合适的类型。
3. 雷达测波仪：雷达测波仪是水动力学测量中常用的设备，它利用雷达技术可以测量水体表面的波浪高度、波向和波周期等参数。
雷达测波仪具有高精度、实时性好的优点，适用于大范围区域的波浪测量。
三、水动力学测量技术的应用领域1. 海洋工程设计：水动力学测量技术可以提供准确的水流、波浪和海洋环境参数，为海洋工程的设计提供重要的数据支持。
阿基米德原理应用的对象
阿基米德原理应用的对象简介阿基米德原理是物理学中的基本原理之一，描述了浮力与物体在液体中的浸没状态之间的关系。
根据阿基米德原理，当物体完全或部分浸没在液体中时，液体对物体的浮力与物体排出液体的体积相等，且方向相反。
阿基米德原理广泛应用于船舶设计、水下工程等领域。
本文将介绍阿基米德原理在不同对象中的应用。
海浪浮标海浪浮标是一种用于测量海洋表面波浪的仪器。
它利用了阿基米德原理，通过控制浮标的浮力和浸没度来测量波浪的高度和频率。
海浪浮标通常由浮筒和测量设备组成。
浮筒材料通常为轻质材料，如塑料，以减小自身重量，使其能够产生足够的浮力以浮在水面上。
浮筒的下部通常有一个螺旋装置，可以根据波浪的高度和频率来调整浸没度。
测量设备可以根据浸没度的变化来确定波浪的参数。
阿基米德原理在海浪浮标中的应用使得准确测量海洋表面波浪成为可能，为海洋研究和工程设计提供了重要的数据。
潜水艇潜水艇是一种能够在水下航行的船只。
它使用阿基米德原理控制浮力和浸没度来控制自身的深度。
潜水艇通常由浮筒、艇体和操纵设备组成。
浮筒的作用是产生浮力，使得潜水艇能够浮在水面上。
艇体内部则通常包含一个蓄水池和一个放空装置，通过控制蓄水池的盈亏来调整潜水艇的浸没度。
操纵设备包括方向舵和推进器，可以改变潜水艇的运动方向和速度。
阿基米德原理在潜水艇中的应用使得潜水艇能够在水中自由的浮潜和潜行，为海洋科学研究、海底资源勘探以及水下救援等提供了重要的技术支持。
船舶船舶是一种运输工具，广泛应用于海洋运输、渔业、旅游等领域。
阿基米德原理在船舶中的应用非常重要。
船舶的设计需要考虑到重心和浮心的位置，以及船体的形状和容积等因素。
一般情况下，船舶通过调整其螺旋桨和舵的位置来控制自身的浮力和浸没度。
船舶内部通常有一个或多个水密舱，用于控制船舶的浮沉。
当船舶的浸没度发生改变时，阿基米德原理会自动调整浮力，使船舶保持平衡。
阿基米德原理在船舶设计中的应用使得船舶能够在水中安全稳定地航行，并提供了运货能力和旅行舒适度。
水利工程中的波浪测量与处理技术研究
水利工程中的波浪测量与处理技术研究近年来，随着国家对水利工程建设的重视和发展，水利工程中的波浪测量与处理技术也愈加完善和先进。
这项技术是指通过一系列测量手段和数据分析方法，对水中波浪的高度、周期、方向、传播速度等重要参数进行测量和分析，为水利工程的安全运行提供可靠的数据支持和科学指导。
一、波浪测量技术波浪测量技术通常采用声波、激光、雷达等手段进行实时测量。
其中，声波测量方法是较为常用和成熟的一种，其原理是利用超声波或水声波向水中发送信号，再通过测量回波信号的时间来确定波浪高度。
这种方法适用于中小尺度水域的波浪测量，能够实现实时、准确、无损测量。
二、波浪数据处理技术波浪数据处理技术是指对采集的波浪数据进行预处理、分析和计算，提取出有用的波浪参数，并进行可视化呈现。
当前常用的波浪数据处理软件包括WaveWatch III、SWAN等。
这些软件能够对海洋和湖泊波浪进行模拟，并进行波浪谱分析、波浪能量计算、波浪长周期分析等一系列复杂计算。
同时，这些软件还可生成二维和三维波浪图像，通过可视化呈现，更直观地反映波浪特征和分布情况。
三、波浪测量与处理技术在实际水利工程中的应用波浪测量与处理技术已经广泛应用于水电站、港口码头、堤防等水利工程。
例如，在水电站建设中，对于水轮机的安全运行和有效发电，需要了解水流的流速和方向，以及水中波浪等相关参数。
此时，波浪测量与处理技术能够实时准确地采集并处理数据，为水电站的安全生产提供有力支持。
在港口码头建设中，波浪测量技术可以帮助船舶航行选择最佳的进出港时间，从而避免因海浪、风浪等不良天气因素造成的船只滞留和延误，提高港口码头的作业效率。
另外，在一些海岸线和岸边堤防的建设中，波浪测量与处理技术也扮演了重要角色。
通过对波浪参数的采集和分析，可以对波浪的传播规律和影响因素进行科学研究，为防波堤等水利工程的设计和建设提供依据。
四、未来展望未来，随着水利工程建设的不断推进和技术的不断进步，波浪测量与处理技术也将不断完善和发展。
海洋工程中的波浪测量技术研究
海洋工程中的波浪测量技术研究概述海洋工程涉及到包括波浪在内的海洋环境参数的测量与监测。
波浪测量技术是海洋工程领域的重要组成部分，能够提供必要的数据支持，用于设计、建设和维护海洋工程项目。
本文将探讨海洋工程中的波浪测量技术的研究进展。
波浪测量技术的重要性波浪是海洋中波动的水体，对海洋工程起着至关重要的作用。
波浪的能量传播和振荡性质直接影响到海洋结构物的稳定性和可靠性。
通过准确的波浪测量技术，可以提供波浪参数的详细信息，如波高、周期和波向，从而为海洋工程项目的设计和建设提供必要的数据支持。
波浪测量技术的发展历程随着科技的进步，波浪测量技术也在不断发展。
最早的波浪测量技术是通过人工观测站点建设海上浮标，利用测量仪器对波浪形态进行观测和记录。
这种方法对于人员安全和设备可靠性存在一定风险，并且只能获得有限的数据。
随着雷达技术的发展，微波雷达开始应用于波浪测量领域。
通过测量传播回波的时间延迟和波面特征，可以精确地反演波浪的参数。
近年来，随着激光扫描测高技术的发展，其应用范围扩大到海洋工程。
激光扫描测高技术能够提供高分辨率的波浪测量数据，具有较高的精度和可靠性。
常用的波浪测量技术在海洋工程中，常用的波浪测量技术可以分为直接测量和间接测量两类。
直接测量技术通过在测量点上安装传感器直接测量波浪的特征参数。
常见的直接测量技术包括压力传感器、加速度计、浮标和浮子等。
这些传感器可以实时测量波浪的参数，并能够提供高精度的数据。
间接测量技术主要基于波浪与测量设备之间的相互作用，通过观测物体的运动、回波的反射特性等来测量波浪的参数。
这些方法包括激光测高法、雷达测量法和声学测量法等。
这些技术能够提供全方位的波浪信息，并是大规模波浪测量的理想选择。
波浪测量技术的应用波浪测量技术在海洋工程中具有广泛的应用。
在海洋油气勘探和开发中，波浪测量可以提供浪高、浪向等信息，帮助评估海洋作业的可行性和安全性。
在海洋风电场的建设和运营中，波浪测量技术可以提供风浪条件的详细数据，用于风电机组和海洋结构物的设计和维护。
海上浮标系统在海洋观测与气象预报中的应用
海上浮标系统在海洋观测与气象预报中的应用摘要：社会的快速发展，计算机技术在图像领域应用不断深入，人工智能和大数据分析等技术被广泛地运用在部队的各项工作中，开展作战试验初期，大多采用填写表格的方式获取一些难以采集的数据，给参试指战员带来很多的额外工作，并且产生了大量谬误数据，即使把表格电子化后效果依然不好。
如何在作战试验开展过程中，以无感知方式获取相关数据成为大家研究的重点。
通过实践，音视频方式成为作战试验数据采集获取的重要技术方式。
在近期的作战试验中，各项目组均采取了以摄像器材为主的视频采集手段，在不干扰作战人员工作的前提下，获取第一手的作战试验视频数据，因此如何对采集到的视频数据进行处理是推进作战试验工作开展的首要任务。
关键词：海上浮标系统；海洋观测；气象预报；应用引言气象部门有责任和义务开展我国管辖海域的气象保障服务，提升海洋气象监测预报预警的水平。
为应对海洋气象灾害，我国自上世纪六十年代起，经过几十年的建设，初步建立了基于岸基观测、预报、服务、信息网络等组成的海洋气象业务体系，但海洋气象整体业务能力尤其是海上气象观测、远洋服务等与国内陆地以及世界海洋气象业务领先水平相比，尚存在较大差距，远不能满足保障我国海洋经济发展日益增长的需求。
为顺利实现党的十八大提出的“建设海洋强国”的发展战略目标，为更好的实现海洋气象发展重点工程项目建设目标，有必要对我国目前海洋气象综合保障建设的现状和存在的问题做出深入客观的分析，为进一步提出建设需求和分析建设的必要性奠定良好基础。
1关键技术1.1快速捕获跟踪系统技术在四级海况下，3m高的海浪将冲击浮标体发生较大角度的随机摆动，由此导致S频段天线瞬间偏离卫星信号主波束。
测试发现，四级海况下，在2s内天线指向会偏移卫星主波束大于11．1°，通信链路性能迅速恶化，地面站接收数据丢包严重，甚至会出现返向通信链路中断。
因此，中继通信终端内部设计了伺服跟踪系统，保证在四级海况下天线能够实时、快速捕获、跟踪卫星前向信号。
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浮标自动波浪观测仪器在工程中的应用梁水林1，梁芊芊2(1.中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，广东 广州 510663；2.苏州大学 文正学院，江苏 苏州 215104)摘要：本文以Datawell Mk III 波浪骑士为例，介绍了浮标自动波浪观测仪器在工程中的应用。
通过观测手段获取工程海域符合标准要求及工程需要的可靠资料，对海洋工程安全和经济具有现实意义。
关键词：波浪观测；波浪浮标；波浪要素；波浪特征。
中图分类号：P641 文献标志码：A 文章编号：1671-9913(2019)S1-0004-04Application of Buoy AutomaticWave Observation Instrument in EngineeringLIANG Shui-lin 1, LIANG Qian-qian 2(1. Guangdong Electric Power Design Institute Co., Ltd. of CEEC, Guangzhou 510663, China;2. Wenzheng College ，Suzhou University, Suzhou 215104, China)Abstract Taking Datawell Mk III wave knight as an example, this paper introduces the application of buoy automatic wave observation instrument in engineering. Obtaining reliable data of engineering sea area by means of observation is of practical significance to safety and economy of marine engineering.Keywords wave observation; wave buoy; wave characteristics; wave characteristics.* 收稿日期：2018-12-10第一作者简介：梁水林(1963- )，男，广东广州人，教授级高级工程师，从事工程水文工作。
0 引言波动是自然界最普遍的现象，海洋波动是海水运动及其变化的重要形式，其研究一直是科学和工程领域的重要课题。
中国沿海长期连续观测[1]的波浪站甚少，无法满足工程需要，这就要求开展必要的短期波浪观测，为波浪数值计算及物理模型试验提供依据。
波浪的波高、周期、波型、波向、海况等称为波浪要素。
表征波浪运动及其变化的属性或物理量等称为波浪特征，多以物理量、图表、参数等描述。
波浪观测仪器有波浪浮标仪、声学测波仪和雷达测波仪等。
用于观测波浪的波高、周期、波向、波长等波浪要素的浮标系统称为波浪浮标[2]仪。
1 观测仪器观测仪器一般应具有系统设置、数据记录、数据转换、数据通讯和能量供应功能；能设置每个传感器的最新标定文件。
观测仪器的测量准确度应满足波浪要素测量技术指标。
波浪观测比较普遍的仪器有美国ENDECO/YSI 公司的1156波迹浮标系统、荷兰产Datawell Mk III 波浪浮标、美国S4(电磁海流和波浪方向)浮标、浪潮仪等，本文以Datawell Mk III 波浪骑士为例予以说明。
Datawell Mk III 波浪浮标是一个对称的单点系泊的小型测量系统，无人值守，可以长期、自动、定点、定时、全天候的对波高、波DOI ：10.13500/j.dlkcsj.issn1671-9913.2019.S1.002向、波周期等要素进行遥测，可经受非常恶劣的海洋和气象条件，如40 m的大浪、12级的台风、50 ℃的太阳暴晒等，可靠性高、测量精度高，即使是这样的恶劣条件Datawell Mk III 波浪浮标也可以工作10～15年。
此仪器属于重力测波仪，工作原理：用随波运动的浮体内的加速度计测量海水质点沿重力方向的加速度，经二次积分后求得波高。
记录方式分为自记式、发报式和电缆传输式三种。
此浮标采用精确的稳定平台传感器，采用一个加速度计即可测量波高；在波向方面它可以直接测量纵横摇而不需要积分，与水平加速度计和电子罗经结合后，构成了完整的传感器单元。
2 观测方案根据标准、技术要求及工程需要，在工程海域布设1个波浪观测站进行波高、波向、波型和周期观测。
每天24 h连续观测，采样间隔100 s内256组数据，观测时间为一年，资料完好率达到95%以上。
2.1观测点的选择观测点应与工程总平面布置、港口航道布置紧密结合，适应后续专题研究需要；观测点海面应开阔，无岛屿、暗礁、沙洲、人工构筑物等，尽量避开陡岸，水下地形过渡尽可能平顺。
选点前尽可能收集海区海流及波浪历史资料，避开急流区，根据收集到的历史最大波长确定观测点，观测点海图水深建议大于历史最大半波长；观测点避开繁忙航道，与岸上接收点无线电通讯良好。
2.2仪器准备及锚系准备根据技术要求，波浪观测仪器包括如下组件：1)锚系，包括：聚丙烯绳、配重、橡皮筋、浮球和连接件等；2)卸扣、螺杆、螺母和开口销；3) WR-SG、DWR-MKIII、DWR-G浮标，包括密封盖；4) GPS天线；5)浮标平衡部件和牺牲阳极；6)带发光二极管的HF天线，包括密封圈和固定螺丝；7) GP接收天线；8)天线用同轴电缆；9) RX-D或RX-C接收机；10) W@ves21和SeaSaw21软件光盘；11)安装指南和参考手册；12)其它自行准备的部件；13)预制锚系配重500 kg (0.9 m浮球)的海底沉链；14)浮球；15)接收天线支杆；16) PC机和串口线。
锚系材料本身没有任何传感器，但它对观测是至关重要，观测时还需要对锚系作如下工作：根据投放深度调整聚丙烯绳子的长度，将黄色浮球加到合适位置，连接各锚系终端；在聚丙烯绳上加沉块或锚链；聚丙烯绳的一端加黄色浮球，用25 mm的卸扣连接到锚重块上，另一端与橡胶绳连接；将橡胶绳的另一端与浮标链连接；根据需要加橙色浮球。
卸扣在拧紧螺母后，需要用固定销锁紧。
为了避免绳子缠绕，用8字盘缆法将绳子盘好。
2.3启封浮标打开浮标舱盖，连接壳体和电路之间的插头和插座，启动后盖上舱盖。
如果舱体内有负压，可以用吊装孔来打开舱盖。
安装带有垫圈的HF 发光天线。
预先清除凹槽，小心地将密封橡胶圈全部放入环形凹槽内，否则会出现渗漏。
凹槽内不需要任何密封脂，拧紧6个固定螺丝。
安装防旋转三脚架。
用手遮住闪光灯，标准模式下，会在20 s内闪烁5次。
2.4接收天线及接收机的安装经防腐处理的GP接收天线要求高于周围其它建筑，对海面方向，视野开阔(无障碍)。
天线杆也要具备防腐抗强风能力。
RX-D和RX-C接收机可以接收WR-SG、DWR-MKIII和DWR-G波浪浮标信号。
用同轴电缆从接收机后面板连接到天线，通电后LCD显示浮标数据。
接收机的工作频率出厂时根据浮标的频率已经调好。
2.5软件仪器的软件分为两部分：采集软件和显示软件。
采集模块根据通讯方式不同而不同：无线电通讯模块为rfBuoy，GSM通讯模块为gsmBuoy。
显示软件为W@ave21或SeaSaw21。
采集软件和显示软件之间用TCP/IP协议进行通讯。
采集软件作为服务器端软件，显示软件作为客户端软件。
两个软件必须在同一个局域网内，但不一定在同一台计算机上。
一个采集模块可以服务于多个客户端程序。
软件安装后，连接RX-D接收机或GSM接收机，启动rfBuoy 或gsmBuoy软件，设置通讯参数。
一个向导会指导用户配置参数，并将参数存储在配制文件中。
Wfd文件创建后，双击该文件，即可启动采集程序。
采集程序的标题会显示软件运行的IP地址和端口信息。
查看浮标数据要启动显示程序(W@ave21或SeaSaw21)，输入IP地址和端口号连接到rfBuoy或gsmBuoy程序。
软件会显示位移数据。
谱数据需要30min后显示有效。
2.6仪器校验联机调试：对观测的所有单元通电检查；对仪器进行通讯联络检测是否正常；检测所有技术指标及各项参数设置情况。
岸边模拟调试：在码头选择投放仪器较合适的环境，在水中连续布放观测一段时间。
2.7仪器的安装与布放仪器的安装与布放根据观测技术要求和具体仪器性能确定，波浪浮标布放后应即时测定布放点的水深、布放时的潮位、布放点相对于岸上接受点方位、水平距离并记录布放时间，计算出布放点海底至潮位基准面的高度。
经检查和设置的浮标，处于正常工作状态下，用船运至预定处，用全球定位系统(global positioning system, GPS)定位仪测定浮标布放点后船只抛锚；测量水深，在船只迎风面吊放浮标到海面，依次布放系留，浮标顺流飘离船只，确定系留不打结时布放锚；再次定位、测深；接收信号正常，布放完成。
为保证波浪浮标及航行安全，在周围布放四个保护浮标。
2.8数据接收站数据接收站负责资料接收及预处理、监视波浪浮标的安全等，实施24 h值班制度。
若发现浮标漂移或异常情况，立即出海巡视并采取应急措施，及时向单位汇报。
2.9仪器浮标位置异常浮标位置实时显示在接收机屏上，记录在电子文件中。
监视软件中GPS Position显示近8h的浮标位置变动情况。
当浮标坐标落在黄色警戒线外时，浮标可能出现位置异常问题。
处理步骤：1)监视接收机屏中的浮标位置信息和监视软件中的浮标坐标变动，若浮标重新进入黄色警戒线内，可不用采取措施。
2)若浮标位置持续位于黄色警戒线外，甚至位于红色警戒线外，仪器的锚链系统可能受损断开或遭破坏，浮标处于自由漂浮状态，值班员中的一人应联系船只，携带GPS登船前往出事海域查看，追踪浮标；另一人留守，定时向船只通报浮标实时坐标。
3)通知负责人，并在观测记录本上做好记录。
3 数据处理及波浪特征分析将波浪视为平稳随机过程以谱[3]来描述是研究波浪主要途径之一，谱不仅揭示出波浪的内部结构，亦说明其对外表现出的统计规律，谱用来说明波浪能量相对于其频率及频率与波向各组成部分的分布，高频、中频、低频部分能量密度大小等。
波浪观测数据可以完整记录在浮标上的存储卡中，也会每隔30 min生成一个文件发送至接收站记录于计算机，得到一系列较精确之波面序列，由周期图法进行功率谱估计，用快速傅立叶变换来计算得到波浪功率谱的粗谱，由于以上计算出来的功率谱值是粗糙的，由它们给出的谱线是参差不齐的，不利于后续计算及观察，要对功率谱进行平滑处理，可计算波浪各阶中心矩(m0、m2、m4)及谱宽度，由波浪功率谱与波浪参数关系可以计算出波浪参数：平均波高、平均周期、有效波高。
采用基于傅立叶级数方法，根据较精确的波面序列及东西和南北两个方向水平速度，计算出三者互谱的傅立叶级数，得到同向谱及转向谱矩阵，将方向函数展开成有限阶数的傅立叶级数，计算其参数并据此求出主波向。