一、背景介紹

CZY1-1型海洋站自動觀測系統為國家海洋技術中心自主研發海洋站自動化觀測設備，具有時效性強、小型化、無人化特點，可長期、連續、自動觀測海洋站水文（表層海水水溫、表層鹽度、潮汐、波浪等）氣象（風速、風向、氣溫、相對濕度、氣壓、降水量、能見度、太陽輻射等）海洋環境數據，數據的采集、處理、接收、存儲完全符合《海洋觀測規范 第2部分海濱觀測》（GB∕T 14914.2-2019）的要求。

圖1 CZY1-1型海洋站自動觀測系統

CZY1-1型海洋站自動觀測系統具有自主知識產權，核心設備實現自主可控，打破國外技術壟斷，性能指標達到國際先進技術水平，成為海洋站觀測領域的主流產品，帶動岸基海洋觀測技術裝備國產化，獲得自然資源部（原國家海洋局）海洋科技進步獎、海洋工程科學技術獎、金橋獎等多項獎項。CZY1-1型海洋站自動觀測系統推動岸基海洋觀測進入無人值守的自動化觀測時代，提高了海洋觀測數據獲取的時效性、準確性，提升了岸基海洋環境觀測技術水平，為海洋自然資源管理、海洋公益服務提供數據支撐與保障。

圖2 海洋工程科學技術獎與金橋獎

 

二、技術發展歷程

國家海洋技術中心自二十世紀八十年代初期開始海洋站自動觀測技術研究工作，至今已形成了一支專門從事相關技術研究、生產和服務的專業隊伍，取得了較為豐碩的成果。

圖3 CZY1-1型海洋站自動觀測系統不斷更新升級

 

1985年國家海洋技術中心研制出我國第一套海洋站自動觀測系統，安裝在京唐港，為京唐港建設提供了水文氣象觀測資料。

1988年，按照聯合國教科文組織要求，中心研制的綜合海洋站自動觀測系統安裝在永暑礁海洋站，捍衛了國家主權。國務院發出嘉獎電“高速度、高質量地完成了永暑礁海洋和氣象觀測站的建站任務，為祖國和人民立了新功”。

1989年研制成了我國第一套無人值守的自動海洋站，安裝在呂泗平臺。

圖4 永署礁海洋站與呂泗平臺海洋站

2004年，“CZY1-1 型海洋監測站自動監測系統”獲自然資源部（原國家海洋局）科技進步二等獎，配套水文氣象軟件獲得計算機軟件著作權。同年，通過了國家863計劃海洋監測技術成果標準化工程組織的定型。

2008年承擔了自然資源部（原國家海洋局）防災減災項目，研制的海洋站自動觀測系統成功的應用于防災減災海洋站建設項目中。

2010年至2017年，按照自然資源部（原國家海洋局）國際合作司安排，圓滿完成了海外援助任務，完成了聯合海洋觀測站建設，在部分國家實現了觀測數據共享。

2015年根據海洋站建設新的要求，對海洋站自動觀測系統的功能和性能進一步升級，完成了自然資源部（原國家海洋局）、各省級觀測站點和承擔的島礁海洋站建設任務。

圖5 海洋站自動觀測系統應用

該系統及其升級換代產品共裝備了自然資源部、沿海省市海洋部門及其他國家300余個海洋站。經過數十年的實踐檢驗，該系統與國家海洋站觀測網的各個環節均達到“無縫連接”，是一種能夠可靠運行的業務化儀器設備。

三、突破核心關鍵技術，實現自主創新

在國家高技術研究發展計劃（863計劃）、海洋公益性行業專項等項目支持下，國家海洋技術中心CZY1-1型海洋站自動觀測系統研究團隊聚焦國家海洋觀測網海洋站海洋環境觀測裝備，本著“小型化、智能化、無人化”觀測理念，著眼于觀測裝備集成技術、環境適用性及國產化，經過四十年研究實踐，突破了多項關鍵核心技術，實現了自主創新：

（1）攻克水文氣象要素觀測集成技術，推動岸基海洋站海洋環境觀測由人工觀測進入到無人值守自動觀測時代。

（2）解決觀測裝備海洋環境適用性設計難點，實現觀測裝備高溫、高濕、高鹽等自然環境下連續穩定工作，現場長期、穩定觀測。

（3）采用模塊化設計，安裝、使用和維修更換便捷，體積小、功耗低，集成度高、擴展靈活，抗雷擊性能強。

（4）實現多種部件產品化，形成貨架產品替代進口，包括YZY4-3型溫鹽傳感器、XFY3-1型風傳感器、XQY3型數字式氣壓計、XYZ8-1型溫濕度傳感器、SCA11型浮子式水位計、XYZ3-2型自動采集器等，部分傳感器技術指標優于國際同類產品技術指標。其中風傳感器經歷了南極、北極和珠峰（7200m營地）三種極端環境的考驗，已在一百多個海洋站、上千個沿海氣象站以及眾多科考船、調查船、志愿船應用。

圖6 南北極區海洋站自動觀測系統應用

在新的發展時期，國家海洋技術中心CZY1-1型海洋站自動觀測系統研究團隊將不忘初心，砥礪前行，以黨的二十大精神引領科技創新，集聚力量持續推進原創性引領性技術攻關，研發新一代海洋站自動觀測系統，為保障我國海洋觀測網建設、服務海洋經濟發展提供技術支撐。