（一）海洋站系統(tǒng)說明

1、海洋站介紹

外海和近海海洋觀測站（海洋站）是實(shí)施海洋水文氣象觀測的有人控制站、自動(dòng)獲取海洋環(huán)境觀測數(shù)據(jù)和接受測點(diǎn)數(shù)據(jù)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，新建外海海洋站監(jiān)測平臺(tái)站點(diǎn)的海洋氣象（風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓、降水、能見度）、海洋水文（潮汐、表層海水溫度、表層海水鹽度、海況、海流）和海洋生態(tài)（pH、溶解氧、葉綠素、活性磷酸鹽、亞硝酸鹽-氮、硝酸鹽-氮、氨-氮、活性硅酸鹽、浮游植物、浮游動(dòng)物、大氣沉降、碳通量等）數(shù)據(jù)要素，并根據(jù)實(shí)際需求觀測要素進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)提供單站探測范圍內(nèi)的觀測數(shù)據(jù)。

2、建設(shè)內(nèi)容

包括站點(diǎn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、基本建設(shè)、儀器設(shè)備選型、購置、安裝和調(diào)試、避雷設(shè)施和其他配套設(shè)施的建設(shè)。能夠借助自動(dòng)觀測設(shè)備和常規(guī)觀測設(shè)備相結(jié)合的方式對(duì)海洋水文、氣象及生態(tài)進(jìn)行連續(xù)、有效的數(shù)據(jù)獲取，按《海洋觀測規(guī)范第2部分海濱觀測》（GB/T14914.2-2019）要求形成各種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)文件，通過預(yù)審員的預(yù)審，最后形成標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)確的規(guī)范文件按時(shí)上報(bào)。

3、海洋站系統(tǒng)功能

（1）海洋水文、氣象、生態(tài)要素觀測功能

實(shí)現(xiàn)潮汐、表層海水溫度、表層海水鹽度、海面風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓、能見度等參數(shù)的自動(dòng)觀測；實(shí)現(xiàn)海洋生態(tài)pH、溶解氧、葉綠素、活性磷酸鹽、亞硝酸鹽-氮、硝酸鹽-氮、氨-氮、活性硅酸鹽、浮游植物、浮游動(dòng)物、大氣沉降、碳通量等數(shù)據(jù)要素觀測。

（2）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊傳輸功能

各平臺(tái)海洋站點(diǎn)到海洋預(yù)報(bào)減災(zāi)中心的數(shù)據(jù)傳輸功能通過地面專線和北斗三號(hào)衛(wèi)星實(shí)時(shí)同步傳輸實(shí)現(xiàn)。

（3）高準(zhǔn)確度的數(shù)據(jù)采集功能

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)準(zhǔn)確度高，各觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度均達(dá)到相應(yīng)規(guī)范要求；

（4）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能

各測點(diǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集的前端，對(duì)傳感器所獲取的原始數(shù)據(jù)和接收的測點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行短期的存儲(chǔ)和備份，保證測點(diǎn)到海洋預(yù)報(bào)減災(zāi)中心的數(shù)據(jù)上傳通道出現(xiàn)故障或數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)失真的情況下，進(jìn)行數(shù)據(jù)的重新傳輸或調(diào)取。

（5）適應(yīng)惡劣環(huán)境能力

在高溫、高寒、高濕、高鹽等自然環(huán)境下連續(xù)穩(wěn)定工作。

（6）近、遠(yuǎn)程監(jiān)控功能

系統(tǒng)操作簡便，易于安裝維護(hù)和遠(yuǎn)、近程監(jiān)控。

（7）防雷保護(hù)功能

具有*的多種防雷保護(hù)設(shè)計(jì)，能有效抵御雷電的干擾。

（8）按照有關(guān)規(guī)范數(shù)據(jù)文件格式和記錄薄表形式形成觀測數(shù)據(jù)文件。

（9）海洋生態(tài)災(zāi)害海上在線監(jiān)測站（系統(tǒng)）可集成水質(zhì)、生物生態(tài)等要素在線監(jiān)測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)周邊赤潮、綠潮、局部地區(qū)生物爆發(fā)等海洋生態(tài)災(zāi)害發(fā)生發(fā)展情況、關(guān)鍵影響要素以及災(zāi)害影響區(qū)域的連續(xù)監(jiān)測能力等功能。

（10）具備太陽能供電功能，可連續(xù)不間斷工作15天以上。

4、海洋站系統(tǒng)性能

海洋站主要觀測要素測量技術(shù)指標(biāo)見下表所示。

5、系統(tǒng)組成

外海綜合平臺(tái)海洋站水文氣象觀測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)潮汐、表層海水溫度、表層海水鹽度、海面風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓、能見度等參數(shù)的自動(dòng)觀測。主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（氣象觀測單元、水文觀測單元、生態(tài)觀測單元）、通訊單元、供電單元、防雷單元、數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)、災(zāi)害觀測系統(tǒng)和水準(zhǔn)測量等組成。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要完成海洋水文、氣象、生態(tài)諸要素的數(shù)據(jù)獲取、編輯處理和存儲(chǔ)，通訊單元完成各測點(diǎn)到數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸，供電單元完成各測點(diǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和通訊單元的工作用電，數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)采用監(jiān)控畫面實(shí)時(shí)顯示測點(diǎn)當(dāng)前的觀測數(shù)據(jù)和日極值，將準(zhǔn)確的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)及通過通訊系統(tǒng)發(fā)送到上級(jí)機(jī)關(guān)，災(zāi)害觀測系統(tǒng)對(duì)各測點(diǎn)觀測海域海面狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測，實(shí)時(shí)進(jìn)行畫面?zhèn)鬏?，以了解?dāng)時(shí)測點(diǎn)觀測海域海面的實(shí)際情況。

（二）海洋站系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

主要由氣象觀測系統(tǒng)、水文觀測系統(tǒng)、生態(tài)觀測系統(tǒng)和其它觀測模塊構(gòu)成。

海洋氣象觀測系統(tǒng)：主要由風(fēng)向風(fēng)速、氣溫、氣壓、相對(duì)濕度、降水、能見度等傳感器以及數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、傳輸?shù)饶K組成。

海洋水文觀測系統(tǒng)：主要由潮位、表層海水溫度、表層海水鹽度、海流計(jì)等傳感器以及配套數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、傳輸?shù)饶K組成。

生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)：主要由主要由pH、溶解氧、葉綠素、活性磷酸鹽、亞硝酸鹽-氮、硝酸鹽-氮、氨-氮、活性硅酸鹽、浮游植物、浮游動(dòng)物、大氣沉降、碳通量等模塊組成。

（1）氣象觀測系統(tǒng)

1）設(shè)計(jì)說明

該系統(tǒng)主要完成海洋氣象諸要素氣溫、氣壓、相對(duì)濕度、風(fēng)向風(fēng)速、降水、能見度等數(shù)據(jù)的采集、處理顯示和短期存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)將觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖菊就ㄓ嵵鳈C(jī)匯總。

2）系統(tǒng)功能

實(shí)時(shí)自動(dòng)采集氣溫、氣壓、相對(duì)濕度、風(fēng)向風(fēng)速、降水、能見度等要素?cái)?shù)據(jù)，能夠挑選處理得到各要素日極值和日值，能夠形成《海洋觀測規(guī)范第2部分海濱觀測》（GB/T14914.2-2019）要求格式的數(shù)據(jù)文件；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)通信單元即時(shí)傳送到通訊計(jì)算機(jī)并進(jìn)入數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，完成觀測資料短期存儲(chǔ)和專用計(jì)算機(jī)匯總，經(jīng)過資料審核后產(chǎn)生月報(bào)表。

3）系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集器、溫濕度傳感器、氣壓傳感器、風(fēng)向風(fēng)速傳感器、降水傳感器、能見度儀、雨量計(jì)等組成。

（2）水文觀測系統(tǒng)

1）設(shè)計(jì)說明

該系統(tǒng)主要完成海洋水文諸要素表層海水溫度、表層海水鹽度、潮汐、海流數(shù)據(jù)的采集、處理顯示和短期存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)將觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖菊就ㄓ嵵鳈C(jī)匯總。

2）系統(tǒng)功能

實(shí)時(shí)自動(dòng)采集表層海水溫度、表層海水鹽度、潮汐、海流等要素?cái)?shù)據(jù)，能夠挑選處理得到各要素日極值和日值，能夠形成《海洋觀測規(guī)范第2部分海濱觀測》（GB/T14914.2-2019）要求格式的數(shù)據(jù)文件；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)通信單元即時(shí)傳送到通訊計(jì)算機(jī)并進(jìn)入數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，完成觀測資料短期存儲(chǔ)和專用計(jì)算機(jī)匯總，經(jīng)過資料審核后產(chǎn)生月報(bào)表。

3）主要技術(shù)指標(biāo)如下：

l 自動(dòng)連續(xù)地測量、顯示和存儲(chǔ)水位、水溫、鹽度數(shù)據(jù)；

l 按照《海洋觀測規(guī)范第2部分：海濱觀測》的要求自動(dòng)判別高、低潮；

l 存儲(chǔ)60天每分鐘測量數(shù)據(jù)；

l 光纖、SDH專線、4G/5G、北斗三號(hào)等方式，可以同時(shí)支持上述方式中的兩種或以上；

l 高低潮判別：觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)2小時(shí)后即可判出當(dāng)日高低潮的潮時(shí)和潮位，高低潮判別準(zhǔn)確。

4）系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)主要由潮溫鹽儀（浮子式水位計(jì)、水溫鹽度傳感器）、單點(diǎn)海流計(jì)、電源模塊、防雷模塊和存儲(chǔ)模塊等組成。

（3）生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

1）設(shè)計(jì)說明

該系統(tǒng)主要完成海洋生態(tài)觀測諸要素pH、溶解氧、葉綠素、活性磷酸鹽、亞硝酸鹽-氮、硝酸鹽-氮、氨-氮、活性硅酸鹽、浮游植物、浮游動(dòng)物、大氣沉降、碳通量等數(shù)據(jù)的采集，實(shí)時(shí)將觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)匯總。

2）系統(tǒng)功能

實(shí)時(shí)自動(dòng)采集pH、溶解氧、葉綠素、活性磷酸鹽、亞硝酸鹽-氮、硝酸鹽-氮、氨-氮、活性硅酸鹽、浮游植物、浮游動(dòng)物、大氣沉降、碳通量等要素?cái)?shù)據(jù)，能夠挑選處理得到各要素日極值和日值，能夠形成數(shù)據(jù)文件；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)通信單元即時(shí)傳送到通訊計(jì)算機(jī)并進(jìn)入數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，完成觀測資料短期存儲(chǔ)和專用計(jì)算機(jī)匯總，經(jīng)過資料審核后產(chǎn)生月報(bào)表。

3）系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集器、多參數(shù)水質(zhì)分析儀、營養(yǎng)鹽在線分析儀、大氣顆粒物采樣系統(tǒng)、海流計(jì)、水中油分析儀、總氮在線分析儀、總磷在線分析儀、高錳酸鹽在線分析儀、碳排放（碳通量）監(jiān)測系統(tǒng)等組成。

2、通訊單元

通訊單元通過多功能通訊終端實(shí)現(xiàn)氣象觀測系統(tǒng)、水文觀測系統(tǒng)與數(shù)據(jù)控制處理系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互，保障數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)端觀測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)到報(bào)率。數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備分別安裝于水文觀測系統(tǒng)、氣象觀測系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)，主要由多路通訊模塊、4G/5G路由器、無線/專線DTU、北斗三號(hào)用戶機(jī)。

3、供電單元

考慮到平臺(tái)無市電現(xiàn)場條件，測點(diǎn)供電配套太陽能發(fā)電系統(tǒng)，主要由太陽能控制器和太陽能電池板組成。

供電系統(tǒng)主要為各種氣象觀測系統(tǒng)、水文觀測系統(tǒng)、生態(tài)觀測系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行和數(shù)據(jù)傳輸?shù)仍O(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行電力支持。

4、防雷單元

雷電是一種常見的自然現(xiàn)象，它除了危及到人身安全外，還會(huì)對(duì)電氣設(shè)備，特別是電子設(shè)備產(chǎn)生巨大的破壞作用。雷擊及其電磁脈沖在線路上形成暫態(tài)過電壓，沿著線路侵襲并危及電氣或電子設(shè)備安全。

隨著海洋監(jiān)測業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，電子設(shè)備廣泛應(yīng)用，信息設(shè)備高度集成，其耐沖擊能力卻顯著下降；導(dǎo)致因雷電產(chǎn)生的雷擊電磁脈沖對(duì)電子設(shè)備的損害事件時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重干擾了海洋監(jiān)測業(yè)務(wù)的正常開展。

為防止雷擊放電損壞各種海洋監(jiān)測及傳輸設(shè)備，保障數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)耐暾院瓦B續(xù)性，必須采用科學(xué)、有效的綜合防護(hù)系統(tǒng)，應(yīng)對(duì)所有處于危險(xiǎn)的接口，如信號(hào)輸入端、電源端等，安裝電涌保護(hù)裝置，根據(jù)需要在被保護(hù)設(shè)備前端單獨(dú)或組合安裝電涌保護(hù)裝置，將電涌導(dǎo)入大地，保護(hù)設(shè)備安全運(yùn)行。

防雷系統(tǒng)通過接閃器及相關(guān)接地裝置、各類電源及信號(hào)電涌保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)室外和室內(nèi)設(shè)備的雷擊保護(hù)，具體功能如下：

氣象觀測場直擊雷保護(hù)；太陽能供電系統(tǒng)電涌保護(hù)；視頻監(jiān)控系統(tǒng)電涌保護(hù)；災(zāi)害觀測系統(tǒng)電涌保護(hù)；水文、氣象信號(hào)電纜電涌保護(hù)；交流電源供電系統(tǒng)電涌三級(jí)防護(hù)（需測試施工支持和配合）；室內(nèi)電子設(shè)備（UPS、數(shù)據(jù)采集器等）外殼接地防護(hù)；各類數(shù)據(jù)接口（DB9、雙絞線以太網(wǎng)接口）電涌保護(hù)；光纖傳輸系統(tǒng)電涌保護(hù)。

5、數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)

（1）設(shè)計(jì)說明

數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)軟件可自動(dòng)接收、處理、存儲(chǔ)、顯示海洋站各子系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；自動(dòng)生成報(bào)文、月報(bào)表等文件。數(shù)據(jù)處理的方法、生成的文件內(nèi)容和遵循的通訊協(xié)議符合《海洋觀測規(guī)范第2部分海濱觀測》（GB/T14914.2-2019）（GB/T14914-2006）和我國當(dāng)前正在業(yè)務(wù)運(yùn)行的海洋數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)的要求。軟件使用方便；能同時(shí)處理多個(gè)海洋站的數(shù)據(jù)。

（2）系統(tǒng)功能

數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)軟件主要功能如下：

1）同時(shí)處理多個(gè)海洋站的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理、顯示、存儲(chǔ)和質(zhì)量控制；

2）生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)文件、整點(diǎn)數(shù)據(jù)文件、報(bào)文文件和月報(bào)文件，數(shù)據(jù)處理的方法、生成的文件內(nèi)容符合《海洋觀測規(guī)范》（GB/T14914.2-2019）相關(guān)要求，符合海洋數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)和業(yè)務(wù)工作的要求；

3）與子系統(tǒng)的通信方式有光纖、SDH專線、4G/5G、北斗三號(hào)、CDMA/GPRS等方式，可以同時(shí)支持上述方式中的兩種或以上；預(yù)留向數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的接口，能夠?qū)⑽募魅雵液Ｑ髷?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。

4）專線、手機(jī)無線和衛(wèi)星通信多路并行傳輸，數(shù)據(jù)傳輸中斷恢復(fù)后，能夠自動(dòng)補(bǔ)發(fā)上傳觀測數(shù)據(jù)和報(bào)文。

5）軟件使用地圖和圖形，界面友好，使用方便；能同時(shí)處理多個(gè)海洋站的數(shù)據(jù)。對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步質(zhì)量控制，內(nèi)容包括剔除粗大誤差、測量值上下限檢查、時(shí)間連續(xù)性檢查、傳感器不變性檢查等，實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前全部測量數(shù)據(jù)和各要素的時(shí)間序列圖；

6）在海洋站自動(dòng)觀測系統(tǒng)安裝就緒后和運(yùn)行過程中，可以根據(jù)需要，利用本軟件對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測試，對(duì)系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改和設(shè)置，包括海洋站基本參數(shù)（海洋站代碼、區(qū)站號(hào)、經(jīng)緯度、海拔高度、水準(zhǔn)點(diǎn)高程、設(shè)備代碼等）設(shè)置、傳感器標(biāo)定參數(shù)設(shè)置、校時(shí)、數(shù)據(jù)通信參數(shù)設(shè)置等；

7）與海洋站目前運(yùn)行的系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式兼容，能夠管理多個(gè)測點(diǎn)。

（3）系統(tǒng)組成

數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)和海洋站數(shù)據(jù)接收處理軟件構(gòu)成。

6、災(zāi)害觀測系統(tǒng)

（1）設(shè)計(jì)說明

在天氣情況時(shí)，以往只能依靠文字、圖片信息了解現(xiàn)場情況，不僅時(shí)效性差，而且缺乏對(duì)現(xiàn)場情況的全面了解和把握，給應(yīng)急指揮帶來一定影響，為解決這一情況，據(jù)國家沿海防災(zāi)減災(zāi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的指導(dǎo)思想，建設(shè)布置高清攝像頭。惡劣天氣時(shí)，為應(yīng)急指揮提供災(zāi)害現(xiàn)場視頻。

該系統(tǒng)主要由高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)海洋站（點(diǎn)）觀測海域海面狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測，實(shí)時(shí)進(jìn)行畫面?zhèn)鬏?，以了解?dāng)時(shí)海洋站（點(diǎn)）觀測海域海面的實(shí)際情況。

（2）系統(tǒng)功能

1）高清視頻監(jiān)控功能

系統(tǒng)可在指揮中心實(shí)現(xiàn)對(duì)各分支機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、可集中瀏覽監(jiān)控圖像，進(jìn)行電視墻顯示輸出，可對(duì)前端高清網(wǎng)絡(luò)高速球進(jìn)行控制（上、下、左、右，拉近、拉遠(yuǎn)），可實(shí)現(xiàn)高清晰圖像監(jiān)控，監(jiān)控畫質(zhì)可到達(dá)720P。

2）遠(yuǎn)程錄像查詢

通過在前端NVR上配置存儲(chǔ)硬盤可在前端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控錄像存儲(chǔ)，指揮中心可通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程調(diào)取監(jiān)控錄像，進(jìn)行回放或上電視墻顯示輸出。

3）點(diǎn)擊居中、框選放大

系統(tǒng)配置的高清高速球型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)應(yīng)支持點(diǎn)擊居中和框選放大功能，即當(dāng)用戶發(fā)現(xiàn)需監(jiān)控的目標(biāo)不在圖像的中心時(shí)，可雙擊需關(guān)注的位置，則這時(shí)圖像將以用戶關(guān)注的位置為中心呈現(xiàn)；當(dāng)用戶需近距離詳細(xì)的觀察目標(biāo)時(shí)可在圖像上框選，系統(tǒng)將自動(dòng)把攝像機(jī)鏡頭拉近，從而更仔細(xì)個(gè)觀看目標(biāo)。此功能可迅速定位目標(biāo)，使操作更為簡便靈活。

實(shí)時(shí)對(duì)海洋站觀測海域海面狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測。了解當(dāng)時(shí)海面的實(shí)際狀況以及發(fā)生海洋災(zāi)害時(shí)獲取手影像資料。輕松互聯(lián)互通，晝夜、快速追蹤并遠(yuǎn)距離觀察監(jiān)控海面。

（3）系統(tǒng)組成

災(zāi)害觀測系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、本地監(jiān)控終端、寬頻路由器、交換機(jī)組成，其中網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)負(fù)責(zé)視頻圖像采集，本地監(jiān)控終端顯示實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控畫面，寬頻路由器和交換機(jī)負(fù)責(zé)將視頻信息壓縮編碼后傳送至上級(jí)節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)流程圖如下：

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)由高清視頻監(jiān)控子系統(tǒng)組成，室外型球形云臺(tái)、支架、防護(hù)罩、監(jiān)視器和傳輸線纜組成。云臺(tái)可以水平和垂直的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)海洋站（點(diǎn)）實(shí)際情況選擇安裝的類型。監(jiān)控器系統(tǒng)從邏輯上可分為：前端、傳輸、后端三大部分。組成見下圖：

7、數(shù)據(jù)可視化分析預(yù)警系統(tǒng)

（1）設(shè)計(jì)說明

數(shù)據(jù)可視化分析預(yù)警系統(tǒng)是對(duì)相關(guān)區(qū)域的各類環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)管理、分析、預(yù)警和可視化表達(dá)的綜合信息處理系統(tǒng)。通過融合傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算技術(shù)，通過將前端監(jiān)測設(shè)備獲取空氣、水質(zhì)等環(huán)境監(jiān)測實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)校準(zhǔn)保存，同時(shí)為客戶提供監(jiān)測區(qū)域空氣、水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、污染溯源、預(yù)警預(yù)測等服務(wù)。

（2）系統(tǒng)功能

提供對(duì)監(jiān)測區(qū)域環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測、污染溯源、預(yù)測預(yù)警等功能。

1）實(shí)時(shí)監(jiān)測

基于GIS地圖將環(huán)境監(jiān)測區(qū)域的站點(diǎn)實(shí)時(shí)反饋信息進(jìn)行顯示，展示各站點(diǎn)環(huán)境指標(biāo)詳情。通過與預(yù)先設(shè)置的告警閾值進(jìn)行比對(duì)，超過閾值則給予報(bào)警提示。

同時(shí)系統(tǒng)還提供相關(guān)站點(diǎn)的比對(duì)信息、歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)以及監(jiān)測指標(biāo)的實(shí)時(shí)變化曲線等功能。

2）污染溯源

通過讀取區(qū)域內(nèi)相關(guān)歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，提供環(huán)境趨勢熱力圖回放功能，展示過去一段時(shí)間范圍內(nèi)環(huán)境污染指標(biāo)的變化情況，為污染溯源提供參考依據(jù)。

同時(shí)系統(tǒng)通過調(diào)用因子分析模型進(jìn)行異常檢測數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性分析，結(jié)合污染源排放數(shù)據(jù)進(jìn)行污染源對(duì)應(yīng)分析，并調(diào)用污染層次分析模型結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行污染源診斷，進(jìn)而獲取對(duì)污染事故負(fù)主要責(zé)任污染源的定位，從而達(dá)到對(duì)污染源溯源目的。

3）預(yù)測預(yù)警

系統(tǒng)通過調(diào)用水質(zhì)、空氣預(yù)測模型，導(dǎo)入水質(zhì)、空氣監(jiān)測數(shù)據(jù)、氣象預(yù)測數(shù)據(jù)、相關(guān)調(diào)度方案等參數(shù)，對(duì)未來一段時(shí)間內(nèi)水質(zhì)、空氣指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測分析，獲取監(jiān)測區(qū)域環(huán)境預(yù)測分析成果，以圖表的方式進(jìn)行展示。同時(shí)將預(yù)測分析成果與預(yù)先設(shè)置的告警閾值進(jìn)行比對(duì)，超過閾值則發(fā)布預(yù)警提示。

（3）系統(tǒng)組成

采用組件化技術(shù)和基于BROWER/APPSERVER/DBSERVER的三層應(yīng)用架構(gòu)模型，以B/S方式實(shí)現(xiàn)。集監(jiān)測、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)管理、分析處理等多項(xiàng)實(shí)用功能于一身的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)?？赏ㄟ^指標(biāo)切換、圖表對(duì)比，實(shí)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的管理與分析。此外，還可實(shí)現(xiàn)歷年同時(shí)段數(shù)據(jù)的同期比較，同時(shí)同地的各項(xiàng)指標(biāo)比較，不同地點(diǎn)的同一數(shù)據(jù)比較等多形式的數(shù)據(jù)比較分析。通過折線圖、柱狀圖、餅狀圖等多角度的數(shù)據(jù)圖表分析，再多方面得出數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

生態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)可視化分析預(yù)警軟件系統(tǒng)主要由海洋站點(diǎn)生態(tài)指標(biāo)狀態(tài)查詢、生態(tài)指標(biāo)實(shí)時(shí)監(jiān)測、生態(tài)指標(biāo)歷史數(shù)據(jù)分析、區(qū)域污染溯源、用戶管理、機(jī)構(gòu)管理、角色權(quán)限管理、設(shè)備器材元數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控、傳輸鏈路監(jiān)控、服務(wù)器狀態(tài)監(jiān)控、日志管理等模塊構(gòu)成。

為保證采集數(shù)據(jù)及時(shí)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可靠準(zhǔn)確、分析預(yù)警隨時(shí)可用，系統(tǒng)應(yīng)具有高可用特性，保證系統(tǒng)可以不間斷提供各種數(shù)據(jù)分析、信息共享、災(zāi)害預(yù)警等服務(wù)。且應(yīng)有容災(zāi)機(jī)制，在發(fā)生類似火災(zāi)洪水等災(zāi)害時(shí)保證數(shù)據(jù)安全與系統(tǒng)可用。

總體技術(shù)指標(biāo)：

1）滿足B/S分布式應(yīng)用模式要求；

2）支持Chrome、Firefox等主流WEB瀏覽器；

3）系統(tǒng)支持跨平臺(tái)部署，支持docker形式部署；

4）支持?jǐn)?shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)增減，數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)可橫向擴(kuò)展；

5）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)須支持文本數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、日志數(shù)據(jù)、地理空間數(shù)據(jù)；

6）須包含統(tǒng)計(jì)圖等數(shù)據(jù)可視化方法，支持大屏幕和PC端；

7）系統(tǒng)容量要求足夠支撐各站各類數(shù)據(jù)采集匯總整合的數(shù)據(jù)資源，并能支持未來3年的數(shù)據(jù)資源增長；

8）具有故障自動(dòng)回復(fù)能力，使可用性級(jí)別達(dá)到99.99%；

9）業(yè)務(wù)系統(tǒng)在災(zāi)難過程中的數(shù)據(jù)丟失量應(yīng)小于1天；

10）業(yè)務(wù)系統(tǒng)從災(zāi)難狀態(tài)回復(fù)導(dǎo)可運(yùn)行狀態(tài)需時(shí)間應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)；

8、水準(zhǔn)測量

潮汐觀測中的水準(zhǔn)測量是通過國家高程基準(zhǔn)點(diǎn)的聯(lián)測，確定本站潮高基準(zhǔn)面，完成潮位測量。

（1）設(shè)計(jì)說明

水準(zhǔn)測量是潮汐觀測中非常重要的組成部分，包括本站基本水準(zhǔn)點(diǎn)或校測水準(zhǔn)點(diǎn)的建立、由專業(yè)測繪部門從高一等的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行引測和潮位觀測各基面的確定、工作測量兩部分。通過水準(zhǔn)測量完成本站潮高基準(zhǔn)面、讀數(shù)指針等確定，從而使測量的潮位值換算到國家高程面上，真正為風(fēng)暴潮等預(yù)警提供準(zhǔn)確可靠的潮位觀測數(shù)據(jù)。

（2）系統(tǒng)功能

水準(zhǔn)測量是用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺測定地面上兩點(diǎn)間高差的方法。在地面兩點(diǎn)間安置水準(zhǔn)儀，觀測豎立在兩點(diǎn)上的水準(zhǔn)標(biāo)尺，按尺上讀數(shù)推算兩點(diǎn)間的高差。通常由水準(zhǔn)原點(diǎn)或任一已知高程點(diǎn)出發(fā)，沿選定的水準(zhǔn)路線逐站測定各點(diǎn)的高程。由于不同高程的水準(zhǔn)面不平行，沿不同路線測得的兩點(diǎn)間高差將有差異，所以在整理國家水準(zhǔn)測量成果時(shí)，須按所采用的正常高系統(tǒng)加以必要的改正，以求得正確的高程，即本站基本水準(zhǔn)點(diǎn)、校測水準(zhǔn)點(diǎn)測量確定。再經(jīng)過本站工作測量完成本站潮高基準(zhǔn)面、讀數(shù)指針等確定。

（3）系統(tǒng)性能

水準(zhǔn)測量主要性能指標(biāo)如下：標(biāo)準(zhǔn)偏差1.5mm；望遠(yuǎn)鏡成像：正像；放大倍數(shù)：30x；物鏡通光孔徑42mm；視場角1.5°；最短視距0.5m；安平精度±0.5″；管狀水準(zhǔn)器角值：20¨/2mm；圓水準(zhǔn)器角值：8’/2mm。

（4）系統(tǒng)組成

水準(zhǔn)測量主要由水準(zhǔn)儀完成測量，采用建立水平視線測定地面兩點(diǎn)間高差的儀器。水準(zhǔn)儀的主要作用是提供一條水平視線，并能照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺進(jìn)行讀數(shù)。因此，水準(zhǔn)儀主要由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器及基座三部分組成。完成水準(zhǔn)測量需要水準(zhǔn)儀、支架和水準(zhǔn)尺三部分。

             圖 4 外海平臺(tái)海洋站布置圖方案一

（三）海洋站初步設(shè)計(jì)

外海觀測平臺(tái)采用樁式固定平臺(tái)，樁基采用TSC-C-II管樁，直徑1400mm，鋼管壁厚16mm，鋼材型號(hào)為Q345B，樁長60米，要求耐腐蝕、抗凍、抗?jié)B等。包含溫鹽井、驗(yàn)潮井、生態(tài)井，平臺(tái)整體采用雙層布置，設(shè)有停船設(shè)施，聲光告警驅(qū)離設(shè)施。

      圖 5 外海平臺(tái)海洋站斷面圖

                  圖 6 外海平臺(tái)海洋站立面圖

近海觀測平臺(tái)采用樁式固定平臺(tái)，樁基采用D1400C60-2預(yù)應(yīng)力大管樁，樁長50米，要求耐腐蝕、抗凍、抗?jié)B等，包含溫鹽井、驗(yàn)潮井、生態(tài)井，平臺(tái)整體采用單層布置，通過透水引橋上平臺(tái)，設(shè)有聲光告警驅(qū)離設(shè)施。

         圖 7 近海平臺(tái)海洋站斷面圖

        圖 8 海洋站平臺(tái)一層設(shè)備布置圖

            圖 9 海洋站平臺(tái)屋面設(shè)備布置圖

                           圖 10 風(fēng)塔設(shè)備布置圖

1、平臺(tái)配有觀測室，使用面積不少于16平米，平臺(tái)觀測室溫鹽井、驗(yàn)潮井、生態(tài)井，上方布置觀測臺(tái)，臺(tái)面積不小于1m2，高度1.2m。安裝時(shí)設(shè)置井內(nèi)水尺，引測好水位基準(zhǔn)點(diǎn)。同時(shí)可放置氣象觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器。

2、風(fēng)塔建在平臺(tái)觀測室頂，距平臺(tái)高度應(yīng)在6m，且距地面高度不得低于10m。風(fēng)塔應(yīng)便于人員上爬及操作，設(shè)有操作平臺(tái)及護(hù)欄。風(fēng)塔用混凝土澆筑基座，地基應(yīng)堅(jiān)固、耐腐蝕、抗臺(tái)風(fēng)，并且便于設(shè)備的安裝和維修，氣象塔配有預(yù)埋件，預(yù)埋件采用Q235鋼材，配雙母，出混凝土螺紋部分涂黃油。

3、驗(yàn)潮井井筒采用鋼筋混凝土澆灌制成，井筒為圓形，內(nèi)徑0.6m，井口高于理論潮位1.5m~2m，井底低于理論潮位1m，井筒開有進(jìn)水孔，其高度約在理論潮位下0.5m~1m處，進(jìn)水管道必須使井內(nèi)與井外潮位差小于1cm。驗(yàn)潮井要具有良好的消波性能。

4、溫鹽井是專門用來觀測表層海水溫度和表層海水鹽度的建筑，一般可建設(shè)在驗(yàn)潮井旁或與驗(yàn)潮井同時(shí)建設(shè)，井筒內(nèi)徑一般不小于0.4m，在理論潮位和理論潮位之間，每隔0.5m設(shè)一進(jìn)水孔，進(jìn)水孔直徑不小于0.1m，保證井內(nèi)外水體自由交換。

5、生態(tài)監(jiān)測井需要有良好水交換性能，井筒內(nèi)徑0.8m，其他指標(biāo)按照驗(yàn)潮井設(shè)計(jì)。

                 圖 11 溫鹽井、驗(yàn)潮井做法示意圖

6、水位傳感器安裝于潮位井筒上方，要充分考慮當(dāng)?shù)爻辈?，根?jù)碼盤直徑準(zhǔn)確計(jì)算重錘至碼盤的纜繩長度，以避免低潮時(shí)水位傳感器露出水面，對(duì)于需要固定安裝在水下的傳感器，其安裝高度應(yīng)低于潮高基準(zhǔn)面下1m。

7、溫鹽傳感器安裝于溫鹽井筒內(nèi)，必須安裝浮子，以保證傳感器隨著潮水漲落始終能保持在水面以下0?50厘米處。安裝時(shí)可在傳感器外表涂上保護(hù)層，防止海蠣子等附著生物的侵襲。

8、溫濕度傳感器安裝于百葉箱，百葉箱箱門朝北固定于平臺(tái)觀測室頂，預(yù)置混凝土底座時(shí)預(yù)埋4個(gè)固定螺絲，以固定百葉箱支架，傳感器安裝高度1.5米，或可配備溫濕罩，安裝高度1.5m，安裝于氣象塔。

9、能見度儀安裝于平臺(tái)觀測室頂，用混凝土澆筑基座，地基尺寸：40×40×55厘米，高出地面20厘米（預(yù)埋安裝用地腳螺絲或使用膨脹螺栓），或采用支架連接安裝于氣象塔，保證能見度儀安裝尺寸高于1.5米以上。

10、雨量傳感器基座尺寸：35×35×55厘米，高出地面5厘米（預(yù)埋安裝用地腳螺絲或使用膨脹螺栓），或安裝于氣象塔，保持雨量筒口高距離地面70cm±3cm。

11、風(fēng)傳感器安裝于風(fēng)塔頂部，風(fēng)傳感器底座焊接固定于風(fēng)塔。

12、大氣顆粒物采樣系統(tǒng)安裝于平臺(tái)上，用混凝土澆筑基座，地基尺寸：40×40×55厘米，高出地面20厘米（預(yù)埋安裝用地腳螺絲或使用膨脹螺栓）。

13、在線分析儀安裝于觀測室平臺(tái)上或者掛于觀測室內(nèi)墻上，探頭放置于生態(tài)井內(nèi)。

14、多參數(shù)水質(zhì)分析儀安裝于觀測室平臺(tái)上，探頭放置于生態(tài)井內(nèi)。

15、營養(yǎng)鹽在線分析儀放置于觀測室平臺(tái)上，探頭放置于生態(tài)井內(nèi)。

16、水中游分析儀放置于觀測室平臺(tái)上，探頭放置于生態(tài)井內(nèi)。

17、總氮分析儀放置于觀測室平臺(tái)上，探頭放置于生態(tài)井內(nèi)。

18、總磷分析儀放置于觀測室平臺(tái)上，探頭放置于生態(tài)井內(nèi)。

19、碳排放監(jiān)測系統(tǒng)探頭放置于室外，監(jiān)測裝置放置于室內(nèi)。

20、太陽能支架安裝于屋面及南側(cè)平臺(tái)上，用混凝土澆筑基座，地基尺寸：200×100×100厘米，高出地面20厘米，用膨脹螺栓固定。

21、平臺(tái)及屋面均預(yù)留4-6個(gè)混凝土設(shè)備基座，以備后期系統(tǒng)升級(jí)使用。

（四）海洋站設(shè)備配置