国内大型海洋水文气象资料浮标的现状及发展方向

。
,
,
。
算法 的 获 取 须 通 过 大 量
进行 剖 面 测 量
进行 剖 面 流测 量 的 技 术 井 悬 誉 在 浮 标 毗 部 测 量 表 层 直 到 底 层 的 海 流数
, ,
研 究在大 型 浮 标 上 利 用
。
将 据
。
犯 通 过 专 门设 计 的
,
为 了 尽 可 能消 除波 浪 的 影 响 增 加 连 续 点 采 样进 行 比 较 和 平 均 使 数 据 具 有 代 表性
型
,
、
一
。
型
、
义
一
型 后 发展为
, 、
兄
一
,
型 两种大型 圆
,
盘形浮 标 直 径 均 为
这 一 阶 段 的 传感 器 性 能 有 了新 的 提wenku.baidu.com高 采 集 处 理 系 统 由
,
微 处 理 机 承 担 数 据记 录 由 数字 磁 带 机 发 展 到 硬 盘 固 态 存 储 器 数 据 通 信 传 输
由 短 波 数 字 通 信 发 展 到 卫 星 通 信 电 源 开 始 试用 太 阳 能 电 池 的为
、
。
其 中 北海 分 局 管理
。
号浮 标 东
,
海分 局
、
、
号 浮 标 南海 分 局
,
、
号浮标
。
这 些 浮 标 均 为 山 东省 科学 院 海 洋 仪 器
仪表 研 究所 研制 的
兄
一
型 以及
邵
一
型 浮标
口
人 入
…
图
浮标 体 结 构 主 尺 度 图
、 、 、 、
直径
、
、
圆 盘 型 浮 标 具 有抗 恶 劣 环 境 强 容 量 大 工 作 环 境好 寿 命 长 在 位 时 间
亿元
。
大 型 海 洋 资料 浮 标 将 为 我 国
。
海 洋 事 业 的 开 发 和 建 设 以 及 沿海地 区 经 济发 展 和 人 民 生 命 财 产 的 安 全发 挥 积 极 的 作 用
参考 文 献
褚 同金 等著 《 中国海洋 资 料 浮 标
王 军 成等 著
“
,
海 洋 出版 社
” ,
刃
一
型 海 洋 资料 浮 标 系 统研 制
。
以 往 我 国也 布 放 过 一 定 量 的小 型 浮 标 由 于 容 易 被人 为 损坏 等
。
原 因 在 我 国 海 域 生 存 周 期 相对 较 短
,
,
从七 十 年 代 开 始 研 制 使用 的
。
圆盘 形 浮标 最
,
长 的寿命 已 达二 十多年 仍 然 在海 上 发 挥其 应有 的作用
浮 标 采 用 单 点 系泊方式 锚系 采 用
、 , , 、 、 , ,
、
、
。
这些 资
。
料 为提高 海 洋 环 境 预报 的准确 性 为 海 洋 资源 的 开 发 和利 用 都是非 常有 使用 价 值的
失就有几 十 亿 元 人 民 币 近 年 来 的损 失 甚 至 超 过
,
目
前 海 洋 的 风 暴 潮 等 灾害是 我 国 自然 灾害 的 重 要 组 成 部 分 据统 计 每年 造 成 的 直接 损
。
前 国 内大 型 浮 标 的 优势 及 现 有 状 态 指 出了 适 合 我 国 国情 的 大 型 海 洋 浮 标 的 发 展 方 向
关 键词 海 洋资 料 浮标 大型浮标 发展
日 省 旨
「 刁
大 型 海 洋 水 文 气 象 资料 浮 标 通 常 是 指 直 径大 于 或 等 于
上 水 文 气 象 资 料 的 圆盘 型 浮 标
, 、 、 、
长 抗 人 为 破坏 能力 强 等 特 点 这 类 浮 标 的 结 构 特点 主 要 是 机械 强 度 高 有 效 空 间大 造
型 简单 随 波 性优 稳 定 性 好 等 浮 标 体 结构 见 图
。
特 别 适 合在 我 国 海 域 使 用 也 符 合
,
,
我 国现阶段 国 情 的 特色
,
反
气象 水 文 海 洋 仪 器
国 内大 型 海 洋 水 文 气 象 资 料 浮 标
的现状 及 发 展方 向
李
山
民,
盛 岩峰
,
袁
新
‘
刘
勇
‘
,
东省 科 学 院 海 洋 仪 器 仪表研 究所 青岛
国 家海 洋局 南海 分 局 广 州
摘
要
本 文 简 要 介 绍 了 我 国 国 内 大 型 海 洋 水 文 气象资料 浮标 的现 状及发 展 方 向 分 析 了 目
海 流 计 井 温 盐链 投 放 以 及 潮 位 传感 器 安 装井 浮 标 的上 层 部 分
, 、 、 ,
、
为 适 应多 层 气象 参数 观 测 要 求 进 行 设 计 并 充分 考 虑 了 浮 标 的稳性 强 度 和 安 全要 求
。
锚泊 系 统在 浅海 区
系
。
以下
,
采 用 全 链式 锚 系 在 深 海采 用 倒
,
通 信方 式
、 、
。
数 据 传输 内容 包括 有 效 波 高
、 、 、 。
最 大 波 高 有 效 波 周 期 最 大 波 周期 瞬
、 、 、 、
、
、
时 最大 风速 十 分 钟 平均 风 速 风 向 气 温 气 压 水 温 舱 温 方 位 表层 流 速 流 向 锚 灯 状 态 门 警 水警 电池 电 压 等 要 素 浮 标 体设 有
海 《 洋技 术 》
,
,
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,
。
为 了 测 量 准 确 的 流 向 除在安 装 上 采 取 相 应技 术 措 施 外 还 应 适 当 考 虑 方 位 校 正 问 题
增加 温 盐剖 面 测 量 利 用 浮 标 体 和 锚 系 研 究 方 便 收放 耐 用 的 多 层 温 盐链 并 满 足 实 时 传 输 的要 求
, 、 , 。
。
和
,
、
洋 局 和 原 国 家 一 机 部组 织 山 东 省 科 学 院 海 洋 仪 器 仪表 研 究 所 研 制 了
, 、 、 、 、 、
两种
,
浮 标为船 形 壳 体 测 量 要 素 有 风 向 风 速 气 温 气 压 流 速 流 向 和 表 层 水 温 等 使
。
用 短 波 调 幅发 报 通 信 方式
,
浮标 的 波 向 测 量
根 据 大 型 浮 标 及 海 浪 的 运动 规律 研究 测 量 波 向 的 方 法 波 向 测 量 在 浮 标 观 测 业 务 中一 直是一 个难 点
。
,
。
波 向参数 作 为海 洋 工 程 和 海 洋 预 报 及 大 型 浮 标 由 于 对 波 浪 具 有 一 定 的 滤波
,
,
尚有 较 大 潜力 以 技 术 成 熟 程 度 言 可 用 于 开 展 定 点 定位 水 文 气 象数 据 业 务观 测 作 为 一 些 特 殊传 感器 的 试验或 工 作 平 台 大 型 浮 标 亦 具 有 较 好 的 安全 性
,
。
有关 部 门 近 年 来 已经
。
积 极 开展 了相 关的 试 验 工 作 如 国 家海 洋 局 东海 分 局 开 始尝 试 了 在大 型 浮 标 上 进 行 波 向
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,
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研 究 中 的 一 个 重 要 参 数 具有较 广 泛 的 应 用 需求
,
,
。
特 性 对 于 波 向 测 量是 有 优 势 的 当前 波 向 测量 尚 没 有 专 用 的传 感 器 测 量 方 法 是利 用 方 位 倾 斜 传感 器 和 波 浪 传 感 器
,
。
的 同步 连 续 采 样 值 按 照一 定 的 算 法 进 行处 理 从 而 得 到 波 向值 的 数 字 仿真 及 海 上 试 验 利用
测 量 北 海 分局 在
,
、
号浮 标 上 试 装 了 多 普 勒 海 流剖 面 仪
!
国 内大 型 浮 标的 现状
目前 正 在运 行 的我 国 浮 标 网 锚 泊资料 浮 标 共有
,
套 皆为
,
直 径 大 型 浮 标 分别
、
,
归 国 家海 洋 局 北 海 分 局 东 海 分局 和 南 海 分 局 管 辖
,
,
“
形 链 缆 混 合 式锚
锚 系在 现 代 的 锚 系 技术 发展 基 础 上 进行 了优 化 设 计 并 考虑 了 水 下 仪 器 的 吊 誉 及 收
采 用 多种 通 信 手 段
一
放
。
通信 可选用
、
卫 星通 信
,
双 向 通 信方 式 支
,
持 岸站 遥 控 浮 标
。
大 型 浮标 的发展 方 向
增 加测 且 项 目
。
,
,
能 够 自动采 集 传 输 海
,
、
大 型 海 洋水 文 气 象资 料 浮 标 由于 其 自身 的 特 点 在 我 国
”
。
海 洋 浮 标 自动 观 测 网 中 已 成 为 主 力 型 浮 标
“
国 内大型 浮 标 的 发 展 历 程
我 国从 浮标
。
年 开 始 研 制 海 洋资料 浮 标 在
,
,
一
年 间 由原 国 家科 委 国 家海
住
型 在 海 上 试 用 过 两 次 均 未 投 人 实 际运行
。
,
。
大 型浮标 是从
,
年 开 始 研 制的
,
一
年 间 由 国 家 海 洋 局 中国 科学 院 和
下
、
,
、
原 国家 一 机 部 组 织 山 东 省 科 学 院 海 洋 仪 器 仪 表 研 究 所 研 制 出 了
一
型
,
大 型浮
标
。
浮 标采 用 圆 盘 形 壳 体 直 径 为
。
、
、
、
,
、
,
气象水 文 海洋 仪器
加 强 安 全 性及 优化设 计
充 分考 虑 抗 人为 破 坏 的能 力
。
以 及 抗 恶 劣 环 境 的 能 力 同 时 加 人各 种 实 时 报 警及 相
,
应防 盗技 术
。
结束 语
大 型 海 洋 资料 浮 标 系统可 以 全 天 候 连 续 自动地 观 测 海 洋水 文 气象 等 数据
叫
有 挡 锚 链 末 端链 节转 环 之 上 加 褂
总线
、
,
奶
回收
锚链
。
浮 标锚 系 采 用
大抓 力锚
。
浮 标 采集 处理 系 统 已 普 遍 采 用
!
完 成对 各 种 传 感 器 和
《
《
李
、
民 等 国 内大 型 海 洋水 文 气象 资料 浮 标 的 现 状 及 发展 方 向
、 ,
通 信 设 备 的 数据 采 集 发 送 接 收及加 断 电 控 制 采 用
。
目前 仍 在 运 行 的 浮 标 网 中
直径 的
一
、
二
、
型 浮 标 最 长 连续工 作 时间 已 达
、 、 ,
,
年 以上
。
由 于 大 型 浮 标 具 有 安全性 好 稳 性 高 有 效 利用 面 积 和 容 积 大 供 电 功率大 等 特 点 因
,
此 近年 来在 我 国 得 到 了 长 足 的 发展
浮 标 温 盐 链测 量 的 技 术 难 点 在 水 下 系 留 的 设 计
。
技 术上 要 求避 免 同锚 系 缠 绕碰 撞
、
抗拉 强 度 高 方便 收 放
、
。
设 计 具有 当 代 国 际 水 平 的 采 集 处 理 系统 充 分 考 虑 高 可 靠 性 低 功 耗 易 扩 展 方 便 维 修 等 原 则 采 用 嵌 人 式 系 统 分 布 式结 构 设 计 具 有 当代 国 际 水平 的采 集 处 理 系 统
。
以 往 国 内购 置 或 建造 的 小 型 浮 标 大 部 分 已 不 再 运
气 象水 文 海 洋 仪器
行 而 所有 的 大 型 浮 标 全 部 都 工 作 到现 在
, ,
,
。
在 我国 目前 大 型 浮 标 的 测 量 项 目还 较 少 利 用 率 不 高
,
,
。
开 展 综合 应 用 方 面 大 型 浮 标
,
,
测 量 项 目 增 加 了湿 度 波浪 盐 度 采 集控 制 电 路
。
、
由下
向
。
,
器 件过 度 使 用 磁 带 机 记 录 数 据
,
一
型 浮 标 海 上 工 作 时 间长 达
一
多天
一
年 至 今 是 我 国 大 型 浮 标 发 展 的 黄金时 代 先 后 研 制 出 了
型
, 、
,
型 后 发展 为
一
存 储 卡 作 为 浮 标 非 实 时数
, 、
据 的 存储 设 备 优点
。
。
卫 星 通 信 已 在海 洋 浮 标 上 得 到 了 广 泛 应 用 具有 传 输 距 离远 误 码 率 低 等
一
卫 星 通 信 费用 低 廉 实 时 性好 已 成 为 我 国 大 型 海 洋 资 料 浮 标 的 主 要
、
、