船舶氣象儀現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)方法編制說明

2 5 5 5 5 6 7 7 73主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）的分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果.11 計(jì)量中心） 報(bào)中心） 11.1任務(wù)來源、計(jì)劃項(xiàng)目編號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位和參加起草單位海洋災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)警報(bào)工作統(tǒng)一、規(guī)范化管理，自然資源部組織制定了《2022年度自然資源標(biāo)準(zhǔn)制修訂工科學(xué)院海洋儀器儀表研究所、山東省經(jīng)海儀器設(shè)備有限公司、院（原國(guó)家海洋局東海標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心）參與，結(jié)合各海區(qū)計(jì)船舶的工作實(shí)際，開展計(jì)劃項(xiàng)目編號(hào)為202220031的“船舶資料收集、現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)、數(shù)據(jù)分析及報(bào)告編制等一系列研究任1.2制定背景求。船舶氣象儀是海洋氣象自動(dòng)化觀測(cè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)化運(yùn)行的觀臺(tái)站和浮標(biāo)觀測(cè)系統(tǒng)的重要補(bǔ)充，安裝船舶包括公務(wù)船、遠(yuǎn)2洋船、商船、漁船等。然而由于船舶氣象儀的高度集成，觀送檢周期較長(zhǎng)、替換配件不足等多種原因，往往采取安裝前間采取比測(cè)的方式來進(jìn)行船舶氣象儀傳感器數(shù)據(jù)的溯源。但是目前各專業(yè)計(jì)量機(jī)構(gòu)對(duì)船舶氣象儀現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)的內(nèi)容、步驟比測(cè)過程中使用儀器設(shè)備的準(zhǔn)確度不同，人為因素帶來的影響較大，往往造成船舶氣象儀比測(cè)數(shù)據(jù)存在誤差，不利于海洋行業(yè)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的整合和統(tǒng)一。為保證海洋觀測(cè)預(yù)報(bào)工作量值和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，為提快發(fā)展，對(duì)船舶氣象儀現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)方法的標(biāo)準(zhǔn)制定工作顯得尤為迫切和重要。通過探索性地開展《船舶氣象儀現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)方現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)方法，為氣象要素?cái)?shù)據(jù)的統(tǒng)一提供依據(jù)，完善氣象自動(dòng)化觀測(cè)設(shè)備比測(cè)方法體系，為海洋防災(zāi)減災(zāi)工作開展提供技術(shù)支撐和保障。1.3主要工作過程、標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及其所做的工作標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍、結(jié)構(gòu)框架和核心技術(shù)內(nèi)容，并確定了《船舶氣象儀現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)方法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定工作方案，隨后立即見征求，向計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)、科研院所、儀器使用單位、儀器生產(chǎn)制造單位發(fā)出“征求意見函”，涉及海洋和氣象行業(yè)21本標(biāo)準(zhǔn)由自然資源部北海發(fā)展研究院（原國(guó)家海洋局北海標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心）主要承擔(dān)并組織編制，參與編制的單位有自然資源部北海生態(tài)中心（原國(guó)家海洋局北海環(huán)境監(jiān)測(cè)中經(jīng)海儀器設(shè)備有限公司、山東東潤(rùn)儀表科技股份有限公司、自然資源部東海發(fā)展研究院（原國(guó)家海洋局東海標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中;4參加人員一覽表12345678952標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)2.1編制原則為使《船舶氣象儀現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)方法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有章可循、操作規(guī)范，本標(biāo)準(zhǔn)以儀器工作原理為基礎(chǔ)，依據(jù)適用性、可1、符合海洋行業(yè)現(xiàn)階段氣溫、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速2、針對(duì)船舶氣溫、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速觀測(cè)數(shù)據(jù)量值溯源的特殊要求和實(shí)際情況；3、考慮目前氣溫、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速觀測(cè)設(shè)備情況和社會(huì)科技發(fā)展水平；5、與現(xiàn)有的相關(guān)觀測(cè)規(guī)范方法相銜接。2.2確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)船舶氣象儀上的所有觀測(cè)設(shè)備及各類同要素測(cè)量?jī)x器的工作原理、使用說明書、調(diào)研資料、現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)驗(yàn)證為依據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)編制。標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)是GB/T2.2.1船舶氣象儀安裝在各類船舶上，能夠自動(dòng)進(jìn)行溫度、相對(duì)濕度、氣6壓、風(fēng)向、風(fēng)速等海洋氣象要素觀測(cè)。并加以處理、顯示、存儲(chǔ)和傳輸?shù)膬x器。2.2.2比測(cè)設(shè)備的確定比測(cè)設(shè)備一般采用同級(jí)別的或高級(jí)別的相關(guān)參數(shù)測(cè)量或高級(jí)別的具備數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能的（或能夠提供人工統(tǒng)計(jì)所需數(shù)據(jù)的）同參數(shù)測(cè)量?jī)x器作為比測(cè)設(shè)備。船舶氣象儀比測(cè)設(shè)備技術(shù)指標(biāo)：測(cè)量范圍：(-30～+50)℃;最大允許誤差：±0.5℃。b)濕度最大允許誤差：相對(duì)濕度80%及以下為±4%；相對(duì)濕度80%以上為±8%。d)風(fēng)向e)風(fēng)速最大允許誤差：5.0m/s及以下為±0.5m/s；5.0m/s以7上為±5%。2.2.3比測(cè)條件的確定0。應(yīng)與船艏方向一致，風(fēng)速和風(fēng)向比測(cè)時(shí)要求避開空調(diào)出風(fēng)口或其它排風(fēng)口；氣溫和濕度比測(cè)時(shí)要求將比測(cè)溫濕度傳感器放在提前準(zhǔn)備好的防輻射罩內(nèi)；氣壓比測(cè)時(shí)要求氣壓室（或特制的保護(hù)箱）相對(duì)密封，溫度變化小、且無明顯震動(dòng)2.2.4比測(cè)項(xiàng)目的確定風(fēng)速，就此確定比測(cè)項(xiàng)目是氣溫、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速必須檢查船舶氣象儀各傳感器和數(shù)據(jù)采集器件的外觀、連接示應(yīng)清晰；儀器各部件無變形或明顯缺陷，應(yīng)能正常調(diào)節(jié)；各部件連接要安全可靠，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要靈活；風(fēng)傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)靈足要求，則不必進(jìn)行下一步的現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)工作。2.2.5數(shù)據(jù)處理2.2.5.1氣溫?cái)?shù)據(jù)處理氣溫?cái)?shù)據(jù)處理方法如下：a)計(jì)算第i組比測(cè)數(shù)據(jù)的差值△Ti=Ti-(Tis+T) 8△Ti——船舶氣象儀溫濕度傳感器與比測(cè)溫濕度傳感器第i組氣溫讀數(shù)的差值，單位為攝氏度(℃);Ti——船舶氣象儀溫濕度傳感器第i組氣溫讀數(shù)值，單位為攝氏度(℃);Tis——比測(cè)溫濕度傳感器第i組氣溫讀數(shù)值，單位為攝氏度(℃);T——比測(cè)溫濕度傳感器氣溫讀數(shù)修正值，單位為攝氏度(℃)。b)計(jì)算比測(cè)數(shù)據(jù)差值的平均值△T＝(△T1+△T2+△T3+ +△T5)／5.............(2)△T——船舶氣象儀與比測(cè)溫濕度傳感器氣溫?cái)?shù)據(jù)差值的平均值，單位為攝氏度(℃)。2.2.5.2濕度數(shù)據(jù)處理濕度數(shù)據(jù)處理方法如下：a)計(jì)算第i組比測(cè)數(shù)據(jù)的差值△Hi=Hi-(His+H) △Hi——船舶氣象儀溫濕度傳感器與比測(cè)溫濕度傳感器第i組濕度讀數(shù)的差值，用%RH表示；Hi——船舶氣象儀溫濕度傳感器第i組濕度讀數(shù)值，9H——比測(cè)溫濕度傳感器濕度讀數(shù)修正值，用%RH表b)計(jì)算比測(cè)數(shù)據(jù)差值的平均值△H＝(△H1+△H2+△H3+ +△H5)／5...........(4)△H——船舶氣象儀與比測(cè)溫濕度傳感器濕度數(shù)據(jù)差值的平均值，用%RH表示。2.2.5.3氣壓數(shù)據(jù)處理氣壓數(shù)據(jù)處理方法如下：a)計(jì)算第i組比測(cè)數(shù)據(jù)的差值△Pi=Pi-(Pis+P) (5)△Pi——船舶氣象儀氣壓傳感器與比測(cè)氣壓傳感器第i組氣壓讀數(shù)的差值，單位為百帕（hPa為百帕（hPaPis——比測(cè)氣壓傳感器第i組氣壓讀數(shù)值，單位為百帕（hPaP——比測(cè)氣壓傳感器氣壓讀數(shù)修正值，單位為百帕b)計(jì)算比測(cè)數(shù)據(jù)差值的平均值△P＝(△P1+△P2+△P3+ +△P5)／5............(6)△P——船舶氣象儀與比測(cè)氣壓傳感器氣壓數(shù)據(jù)差值的平均值，單位為百帕（hPa）。2.2.5.4風(fēng)向數(shù)據(jù)處理風(fēng)向數(shù)據(jù)處理方法如下：a)計(jì)算第i組比測(cè)數(shù)據(jù)的差值△Fi=Fi-(Fis+F)當(dāng)Fi-(Fis+F)=180°時(shí) △Fi=[Fi-(Fis+F)]-360°當(dāng)Fi-(Fis+F)>180°時(shí) (8)△Fi=Fi-(Fis+F)當(dāng)|Fi-(Fis+F)|=180°時(shí) △Fi=360°+[Fi-(Fis+F)]當(dāng)|Fi-(Fis+F)>180°時(shí) △Fi——船舶氣象儀與比測(cè)風(fēng)傳感器第i組風(fēng)向讀數(shù)的差值，單位為度(°);Fi——船舶氣象儀風(fēng)傳感器第i組風(fēng)向讀數(shù)值，單位為度(°);F——比測(cè)風(fēng)傳感器風(fēng)向讀數(shù)修正值，單位為度(°)。b)計(jì)算比測(cè)數(shù)據(jù)差值的平均值△F=(△F1+△F2+△F3+ +△F10)/10..............(11)△F——船舶氣象儀風(fēng)向傳感器與比測(cè)風(fēng)向傳感器風(fēng)向數(shù)據(jù)差值的平均值，單位為度(°)。2.2.5.5風(fēng)速數(shù)據(jù)處理風(fēng)速數(shù)據(jù)處理方法如下：a)計(jì)算第i組比測(cè)數(shù)據(jù)的差值△Vi=Vi-(Vis+V) △Vi——船舶氣象儀風(fēng)傳感器與比測(cè)風(fēng)傳感器第i組風(fēng)速讀數(shù)的差值，單位為米每秒（m/sVi——船舶氣象儀風(fēng)傳感器第i組風(fēng)速讀數(shù)值，單位為米每秒（m/s（m/sV——比測(cè)風(fēng)傳感器風(fēng)速讀數(shù)修正值，單位為米每秒b)計(jì)算比測(cè)數(shù)據(jù)差值的平均值△V=(△V1+△V2+△V3+ +△V10)/10..............(13)△V——船舶氣象儀風(fēng)速傳感器與比測(cè)風(fēng)速傳感器風(fēng)速數(shù)據(jù)差值的平均值，單位為米每秒（m/s）。3主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）的分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果編寫組對(duì)比測(cè)設(shè)備進(jìn)行了安裝調(diào)試，對(duì)青島前灣港中遠(yuǎn)海運(yùn)摯誠(chéng)輪船測(cè)點(diǎn)、江蘇太倉港中谷渤海輪測(cè)點(diǎn)、青島科考考船測(cè)點(diǎn)，共4個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)實(shí)驗(yàn)，獲得比測(cè)數(shù)據(jù)4份，共計(jì)140組。在此基礎(chǔ)上明確了比測(cè)傳感器、比測(cè)方法和結(jié)果處理等關(guān)鍵內(nèi)容，對(duì)草案進(jìn)行了修改和完善，形成征求意見稿。間具有良好的相關(guān)性，二者具有可比性，方法符合實(shí)際，可操作性強(qiáng)，本方法可以作為船舶氣象儀的現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)方法。北海標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心）次數(shù)氣溫值(℃)儀器氣溫值(℃)儀器濕度氣溫修正值(℃)濕度修正1234512345次數(shù)被測(cè)風(fēng)向值(°)被測(cè)風(fēng)速值(°)1023-14056-17893.1.2試驗(yàn)單位：山東省海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室a)溫濕度傳感器：型號(hào)：HMP155；編號(hào)：R5030459制次數(shù)氣溫值(℃)儀器氣溫值(℃)儀器濕度氣溫修正值(℃)濕度修正1234512345次數(shù)被測(cè)風(fēng)向值被測(cè)風(fēng)速值12340567893.1.3試驗(yàn)單位：自然資源部北海局北海預(yù)報(bào)中心）次數(shù)氣溫值(℃)儀器氣溫值(℃)儀器濕度氣溫修正值(℃)濕度修正12345次數(shù)12345美國(guó)YOUNG公司次數(shù)被測(cè)風(fēng)向值被測(cè)風(fēng)速值123450670809-13.1.4試驗(yàn)單位：自然資源部第一海洋研究所船舶管理中心點(diǎn)津市海華技術(shù)開發(fā)中心造廠：芬蘭VAISALA公司次數(shù)氣溫值(℃)儀器氣溫值(℃)儀器濕度氣溫修正值(℃)濕度修正1234512345次數(shù)被測(cè)風(fēng)向值被測(cè)風(fēng)速值12345678-19-13.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證較以往更科學(xué)并易于操作，比測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度較高，為船舶氣象儀各要素比測(cè)提供了一種更統(tǒng)一，更可靠的比測(cè)方法，確保船舶氣象儀各要素?cái)?shù)據(jù)的偏離在允許的范圍內(nèi)，保障船舶氣象儀各要素質(zhì)量，意義巨大。3.3預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果準(zhǔn)確的船舶氣象儀各要素?cái)?shù)據(jù)，直接關(guān)系到海洋環(huán)保、海域使用、防災(zāi)減災(zāi)、航運(yùn)、漁業(yè)，軍事等，產(chǎn)生的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、軍事等效益不可估量。4采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度，以及與國(guó)際、國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比情況，或與測(cè)試的國(guó)外樣品、樣機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比情況經(jīng)查詢，目前還沒有與本標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的國(guó)際和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)5與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系該標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)GB/T12763.3-2020《海洋調(diào)