船舶气象仪现场比测方法编制说明

2 5 5 5 5 6 7 7 73主要试验（或验证）的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果.11 计量中心） 报中心） 11.1任务来源、计划项目编号、标准负责起草单位和参加起草单位海洋灾害监测、预警报工作统一、规范化管理，自然资源部组织制定了《2022年度自然资源标准制修订工科学院海洋仪器仪表研究所、山东省经海仪器设备有限公司、院（原国家海洋局东海标准计量中心）参与，结合各海区计船舶的工作实际，开展计划项目编号为202220031的“船舶资料收集、现场比测、数据分析及报告编制等一系列研究任1.2制定背景求。船舶气象仪是海洋气象自动化观测系统业务化运行的观台站和浮标观测系统的重要补充，安装船舶包括公务船、远2洋船、商船、渔船等。然而由于船舶气象仪的高度集成，观送检周期较长、替换配件不足等多种原因，往往采取安装前间采取比测的方式来进行船舶气象仪传感器数据的溯源。但是目前各专业计量机构对船舶气象仪现场比测的内容、步骤比测过程中使用仪器设备的准确度不同，人为因素带来的影响较大，往往造成船舶气象仪比测数据存在误差，不利于海洋行业气象观测数据的整合和统一。为保证海洋观测预报工作量值和数据的准确可靠，为提快发展，对船舶气象仪现场比测方法的标准制定工作显得尤为迫切和重要。通过探索性地开展《船舶气象仪现场比测方现场比测方法，为气象要素数据的统一提供依据，完善气象自动化观测设备比测方法体系，为海洋防灾减灾工作开展提供技术支撑和保障。1.3主要工作过程、标准主要起草人及其所做的工作标准的适用范围、结构框架和核心技术内容，并确定了《船舶气象仪现场比测方法》行业标准制定工作方案，随后立即见征求，向计量检定机构、科研院所、仪器使用单位、仪器生产制造单位发出“征求意见函”，涉及海洋和气象行业21本标准由自然资源部北海发展研究院（原国家海洋局北海标准计量中心）主要承担并组织编制，参与编制的单位有自然资源部北海生态中心（原国家海洋局北海环境监测中经海仪器设备有限公司、山东东润仪表科技股份有限公司、自然资源部东海发展研究院（原国家海洋局东海标准计量中;4参加人员一览表12345678952标准编制原则和确定标准主要内容的论据2.1编制原则为使《船舶气象仪现场比测方法》行业标准有章可循、操作规范，本标准以仪器工作原理为基础，依据适用性、可1、符合海洋行业现阶段气温、湿度、气压、风向、风速2、针对船舶气温、湿度、气压、风向、风速观测数据量值溯源的特殊要求和实际情况；3、考虑目前气温、湿度、气压、风向、风速观测设备情况和社会科技发展水平；5、与现有的相关观测规范方法相衔接。2.2确定标准主要内容的论据本标准根据船舶气象仪上的所有观测设备及各类同要素测量仪器的工作原理、使用说明书、调研资料、现场比测验证为依据进行标准编制。标准主要内容的论据是GB/T2.2.1船舶气象仪安装在各类船舶上，能够自动进行温度、相对湿度、气6压、风向、风速等海洋气象要素观测。并加以处理、显示、存储和传输的仪器。2.2.2比测设备的确定比测设备一般采用同级别的或高级别的相关参数测量或高级别的具备数据统计功能的（或能够提供人工统计所需数据的）同参数测量仪器作为比测设备。船舶气象仪比测设备技术指标：测量范围：(-30～+50)℃;最大允许误差：±0.5℃。b)湿度最大允许误差：相对湿度80%及以下为±4%；相对湿度80%以上为±8%。d)风向e)风速最大允许误差：5.0m/s及以下为±0.5m/s；5.0m/s以7上为±5%。2.2.3比测条件的确定0。应与船艏方向一致，风速和风向比测时要求避开空调出风口或其它排风口；气温和湿度比测时要求将比测温湿度传感器放在提前准备好的防辐射罩内；气压比测时要求气压室（或特制的保护箱）相对密封，温度变化小、且无明显震动2.2.4比测项目的确定风速，就此确定比测项目是气温、湿度、气压、风向、风速必须检查船舶气象仪各传感器和数据采集器件的外观、连接示应清晰；仪器各部件无变形或明显缺陷，应能正常调节；各部件连接要安全可靠，传动机构要灵活；风传感器转动灵足要求，则不必进行下一步的现场比测工作。2.2.5数据处理2.2.5.1气温数据处理气温数据处理方法如下：a)计算第i组比测数据的差值△Ti=Ti-(Tis+T) 8△Ti——船舶气象仪温湿度传感器与比测温湿度传感器第i组气温读数的差值，单位为摄氏度(℃);Ti——船舶气象仪温湿度传感器第i组气温读数值，单位为摄氏度(℃);Tis——比测温湿度传感器第i组气温读数值，单位为摄氏度(℃);T——比测温湿度传感器气温读数修正值，单位为摄氏度(℃)。b)计算比测数据差值的平均值△T＝(△T1+△T2+△T3+ +△T5)／5.............(2)△T——船舶气象仪与比测温湿度传感器气温数据差值的平均值，单位为摄氏度(℃)。2.2.5.2湿度数据处理湿度数据处理方法如下：a)计算第i组比测数据的差值△Hi=Hi-(His+H) △Hi——船舶气象仪温湿度传感器与比测温湿度传感器第i组湿度读数的差值，用%RH表示；Hi——船舶气象仪温湿度传感器第i组湿度读数值，9H——比测温湿度传感器湿度读数修正值，用%RH表b)计算比测数据差值的平均值△H＝(△H1+△H2+△H3+ +△H5)／5...........(4)△H——船舶气象仪与比测温湿度传感器湿度数据差值的平均值，用%RH表示。2.2.5.3气压数据处理气压数据处理方法如下：a)计算第i组比测数据的差值△Pi=Pi-(Pis+P) (5)△Pi——船舶气象仪气压传感器与比测气压传感器第i组气压读数的差值，单位为百帕（hPa为百帕（hPaPis——比测气压传感器第i组气压读数值，单位为百帕（hPaP——比测气压传感器气压读数修正值，单位为百帕b)计算比测数据差值的平均值△P＝(△P1+△P2+△P3+ +△P5)／5............(6)△P——船舶气象仪与比测气压传感器气压数据差值的平均值，单位为百帕（hPa）。2.2.5.4风向数据处理风向数据处理方法如下：a)计算第i组比测数据的差值△Fi=Fi-(Fis+F)当Fi-(Fis+F)=180°时 △Fi=[Fi-(Fis+F)]-360°当Fi-(Fis+F)>180°时 (8)△Fi=Fi-(Fis+F)当|Fi-(Fis+F)|=180°时 △Fi=360°+[Fi-(Fis+F)]当|Fi-(Fis+F)>180°时 △Fi——船舶气象仪与比测风传感器第i组风向读数的差值，单位为度(°);Fi——船舶气象仪风传感器第i组风向读数值，单位为度(°);F——比测风传感器风向读数修正值，单位为度(°)。b)计算比测数据差值的平均值△F=(△F1+△F2+△F3+ +△F10)/10..............(11)△F——船舶气象仪风向传感器与比测风向传感器风向数据差值的平均值，单位为度(°)。2.2.5.5风速数据处理风速数据处理方法如下：a)计算第i组比测数据的差值△Vi=Vi-(Vis+V) △Vi——船舶气象仪风传感器与比测风传感器第i组风速读数的差值，单位为米每秒（m/sVi——船舶气象仪风传感器第i组风速读数值，单位为米每秒（m/s（m/sV——比测风传感器风速读数修正值，单位为米每秒b)计算比测数据差值的平均值△V=(△V1+△V2+△V3+ +△V10)/10..............(13)△V——船舶气象仪风速传感器与比测风速传感器风速数据差值的平均值，单位为米每秒（m/s）。3主要试验（或验证）的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果编写组对比测设备进行了安装调试，对青岛前湾港中远海运挚诚轮船测点、江苏太仓港中谷渤海轮测点、青岛科考考船测点，共4个测点进行现场比测实验，获得比测数据4份，共计140组。在此基础上明确了比测传感器、比测方法和结果处理等关键内容，对草案进行了修改和完善，形成征求意见稿。间具有良好的相关性，二者具有可比性，方法符合实际，可操作性强，本方法可以作为船舶气象仪的现场比测方法。北海标准计量中心）次数气温值(℃)仪器气温值(℃)仪器湿度气温修正值(℃)湿度修正1234512345次数被测风向值(°)被测风速值(°)1023-14056-17893.1.2试验单位：山东省海洋环境监测技术重点实验室a)温湿度传感器：型号：HMP155；编号：R5030459制次数气温值(℃)仪器气温值(℃)仪器湿度气温修正值(℃)湿度修正1234512345次数被测风向值被测风速值12340567893.1.3试验单位：自然资源部北海局北海预报中心）次数气温值(℃)仪器气温值(℃)仪器湿度气温修正值(℃)湿度修正12345次数12345美国YOUNG公司次数被测风向值被测风速值123450670809-13.1.4试验单位：自然资源部第一海洋研究所船舶管理中心点津市海华技术开发中心造厂：芬兰VAISALA公司次数气温值(℃)仪器气温值(℃)仪器湿度气温修正值(℃)湿度修正1234512345次数被测风向值被测风速值12345678-19-13.2技术经济论证较以往更科学并易于操作，比测结果准确度较高，为船舶气象仪各要素比测提供了一种更统一，更可靠的比测方法，确保船舶气象仪各要素数据的偏离在允许的范围内，保障船舶气象仪各要素质量，意义巨大。3.3预期的经济效果准确的船舶气象仪各要素数据，直接关系到海洋环保、海域使用、防灾减灾、航运、渔业，军事等，产生的社会经济、军事等效益不可估量。4采用国际标准和国外先进标准的程度，以及与国际、国外同类标准水平的对比情况，或与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况经查询，目前还没有与本标准相关的国际和国外先进标5与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系该标准是对GB/T12763.3-2020《海洋调