HY/T 0287—2020《海洋環境監測浮標運行維護管理技術指南》實施情況研究

摘 要：本研究旨在評估HY/T 0287—2020《海洋環境監測浮標運行維護管理技術指南》的實施效果，并針對其實施中存在的問題提出改進建議。通過深入調研15家相關單位，采用了維護效率、數據接收率、數據有效率和數據質量控制等關鍵指標，對標準實施后的成效進行了量化分析。結果顯示，HY/T 0287—2020的實施有助于提高數據的可靠性和準確性。并提出了針對性的改進建議，為海洋環境監測浮標的運行與維護提供了有益的參考，也為相關標準的修訂和完善提供了科學依據。

關鍵詞：監測浮標，運行維護，實施研究，海洋環境

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.17.021

1 標準概述

海洋環境監測浮標是一種可搭載、懸掛多種類型的儀器設備，能定點、自動、長期、連續地進行采集、處理、存儲和無線傳輸海洋環境數據等要素的資料浮標[1-2]，由浮標體、錨系、供電系統、安全防護系統、傳感器系統、數據采集傳輸系統和岸站接收系統組成[3-4]。相對于傳統的實驗室和人工檢測方法時效性不足的短板[5]，使用海洋環境監測浮標監測海洋環境具有原位、實時和連續的特點[6-7]，可更好地應對海洋生態環境變化迅速的特點。

海上浮標運行環境較為復雜，浮標上搭載的監測設備受海水侵蝕、海洋附著生物、日照等影響[8]，會出現監測指標變化、性能下降的現象。這種情況對數據獲取的有效性產生很大影響，甚至導致浮標廢止或者傳感器不能連續使用。規范的海域浮標運維管理是保障在線監測數據獲取離率和數據質量的有效手段。深圳市朗誠科技股份有限公司結合自身運行維護經驗以及浮標數據變化規律分析，牽頭研制了HY/T 0287—2020《海洋環境監測浮標運行維護管理技術指南》，該標準規定了近岸海域海洋環境監測浮標的運行維護要求，主要技術參數包括運行維護流程確認、維護類型確定、運行維護周期確定以及海上數據比對等。該標準為近岸海域自動監測網運行維護提供技術依據，對海洋環境監測浮標運行維護工作的統一規范和可操作性具有重要意義。

2 標準實施情況

行標HY/T 0287—2020《海洋環境監測浮標運行維護管理技術指南》于2020年5月29日發布，2020年9月1日正式實施。標準實施1年后，在2021—2022年間，針對依照HY/T 0287—2020執行浮標運維任務的15家單位開展了詳盡的調研。調研工作以維護效率、數據接收率、數據有效率、數據質量控制等作為關鍵指標。其中運維效率包括單次任務運維人數和運維時間。

調研工作分別取渤海、東海、南海海域等15家單位的運維數據。由于氣候原因，渤海海域冬季會對浮標進行回收，監測浮標實際運行時間不滿一年，本文取4月到11月共8個月的運維數據來統計。其中渤海海域相關單位3家，東海海域相關單位2家（浮標系統開始運行時間為20 22年），南海海域相關單位和高校共計10家單位。調研結果如表1所示。

參照HJ 915—2017《地表水自動監測技術規范》[9]要求中數據有效性要求，在線監測數據獲取數據有效率應大于90%，所有單位的數據有效率均達到規范要求。由表1可知，在維護效率方面，單次運維任務人員數量由4人降為3人，同時單次運維時間由均2小時降為均1小時，運維效率有了較大幅度的提高。在數據接收率方面，渤海海域提高1.84%，提高幅度為1.92%；南海海域提高1.01%，提高幅度為1.04%；東海海域數據接收率可達到99.06%。在數據有效率方面，渤海海域提高1.58%，提高幅度為1.73%；南海海域提高4.23%，提高幅度為4.70%；東海海域數據有效率可達到92.58%。由此可見依據運維行標執行維護任務在運維效率、數據接收率和數據有效率方面均能夠產生較好的效果。

在數據質量控制方面，對比現場數據表明，經過維護，受污染水體影響較大的參數（例如鹽度和溶解氧）顯示了較小的絕對誤差，從而數據質量得到顯著提升。而那些運行穩定的設備參數在維護前后變化不大，依然能夠滿足HJ731—2014《近岸海域水質自動監測技術規范》中關于準確度的規定[10-11]。以特定單位浮標運維工作為案例，2021年11月和12月以及2022年1月期間的數據比對情況得以呈現，其中比較的指標包括鹽度（見表2）、pH值（見表3）、溶解氧（見表4）和水溫（見表5）。

從維護前與維護后的結果對比分析，可以明顯看出維護之后浮標的在線監測數據準確性有了大幅提高，完全達到了在線監測數據準確度的要求。對于那些易受水體污染影響的參數，如鹽度和溶解氧，定期進行海上維護顯得尤為關鍵，以確保數據的精確性。

3 完善建議

鑒于傳感器技術的不斷進步，現行標準僅覆蓋了業務化運行中水質、氣象和水中油（油膜法）等設備的維護工作。隨著監測技術的迅猛發展，新型監測設備相繼出現，這迫切要求對現行的維護標準進行更新和修訂以納入新增內容。當前我國海洋環境監測浮標的功能日趨完善，除了傳統的水質傳感器外，還常搭載測油類、氣象[12]、放射性、化學需氧量（COD）等多參數傳感器。因此，針對具體的運維工作內容，有必要進行進一步的修訂和完善。基于上述考慮，本文提出以下建議：

（1）新增其他傳感器運維工作說明指南，如水動力傳感器、放射性傳感器、COD傳感器等；

（2）對于水中油傳感器內容說明，標準僅適用于油膜法水中油傳感器運維。對于光學法傳感器的維護內容標準并未給出說明。標準應新增光學法傳感器維護工作說明，并對不同傳感器類型做出明確區分；

（3）“5.3.2.8c）數據采集與通訊系統維護工作”內容中通訊天線發生彎折的情況沒有涵蓋所有可能發生異常的情況，應新增通訊天線接頭腐蝕或出現其它接觸不良情況；

（4）“5.3.2.9b）安全防護系統維護”中對于標燈檢查內容不全面，在現有內容基礎上增加檢查透明罩透光性能，若出現可視燈光強度變弱情況，應進行更換。

4 結 語

HY/T 0287—2020有效地填補了國內在海洋環境監測浮標運行維護方面的標準缺口，對于統一和規范該領域工作具有顯著的實踐意義。本研究對該標準的實施情況進行了細致的考察，并將維護頻率、數據接收率、數據有效率、數據質量控制等關鍵性能指標作為評估的重點。鑒于近岸海域海洋環境在線監測技術及運行維護技術的發展態勢，本文提出了一系列建議，包括擴充傳感器類型的維護指導、優化水中油傳感器的維護流程、完善數據采集與通訊系統的維護措施以及強化安全防護系統的維護工作。這些建議旨在提升海洋環境監測浮標的運維效能，確保其能夠高效進行實時、原位和連續的監測任務，從而促進我國近岸海域自動監測網絡向更高水平演進。

參考文獻

[1]大型海洋環境監測浮標：HY/T 142—2011[S].北京：國家海洋局，2011.

[2]小型海洋環境監測浮標：HY/T 143—2011[S].北京：國家海洋局，2011.

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[5]伯臺云，王嵐，姜源慶，等.海洋在線水質生態觀測系統研究進展[J].環境影響評價，2008，40（2），81-85.

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[11]近岸海域水質自動監測技術規范： HJ 731—2014[S].北京：生態環境部，2014.

[12]沈洋洋.我國海洋水質在線監測系統的發展與展望[J].儀器儀表與分析監測，2022（1）：36-40.

作者簡介

徐麗君，高級工程師，主要從事環境在線監測系統研發與信息化工作。

王鑫，通信作者，博士，副教授，研究方向為遠程教育、標準化、學分轉換。

畢玉明，助理工程師，主要從事環境在線監測設備運營管理和開發工作。

劉昌偉，工程師，主要從事海洋環境在線監測系統建設與運維工作。

（責任編輯：張瑞洋）