一、背景介绍

CZY1-1型海洋站自动观测系统为国家海洋技术中心自主研发海洋站自动化观测设备，具有时效性强、小型化、无人化特点，可长期、连续、自动观测海洋站水文（表层海水水温、表层盐度、潮汐、波浪等）气象（风速、风向、气温、相对湿度、气压、降水量、能见度、太阳辐射等）海洋环境数据，数据的采集、处理、接收、存储完全符合《海洋观测规范 第2部分海滨观测》（GB∕T 14914.2-2019）的要求。

图1 CZY1-1型海洋站自动观测系统

CZY1-1型海洋站自动观测系统具有自主知识产权，核心设备实现自主可控，打破国外技术垄断，性能指标达到国际先进技术水平，成为海洋站观测领域的主流产品，带动岸基海洋观测技术装备国产化，获得自然资源部（原国家海洋局）海洋科技进步奖、海洋工程科学技术奖、金桥奖等多项奖项。CZY1-1型海洋站自动观测系统推动岸基海洋观测进入无人值守的自动化观测时代，提高了海洋观测数据获取的时效性、准确性，提升了岸基海洋环境观测技术水平，为海洋自然资源管理、海洋公益服务提供数据支撑与保障。

图2 海洋工程科学技术奖与金桥奖

 

二、技术发展历程

国家海洋技术中心自二十世纪八十年代初期开始海洋站自动观测技术研究工作，至今已形成了一支专门从事相关技术研究、生产和服务的专业队伍，取得了较为丰硕的成果。

图3 CZY1-1型海洋站自动观测系统不断更新升级

 

1985年国家海洋技术中心研制出我国第一套海洋站自动观测系统，安装在京唐港，为京唐港建设提供了水文气象观测资料。

1988年，按照联合国教科文组织要求，中心研制的综合海洋站自动观测系统安装在永暑礁海洋站，捍卫了国家主权。国务院发出嘉奖电“高速度、高质量地完成了永暑礁海洋和气象观测站的建站任务，为祖国和人民立了新功”。

1989年研制成了我国第一套无人值守的自动海洋站，安装在吕泗平台。

图4 永署礁海洋站与吕泗平台海洋站

2004年，“CZY1-1 型海洋监测站自动监测系统”获自然资源部（原国家海洋局）科技进步二等奖，配套水文气象软件获得计算机软件著作权。同年，通过了国家863计划海洋监测技术成果标准化工程组织的定型。

2008年承担了自然资源部（原国家海洋局）防灾减灾项目，研制的海洋站自动观测系统成功的应用于防灾减灾海洋站建设项目中。

2010年至2017年，按照自然资源部（原国家海洋局）国际合作司安排，圆满完成了海外援助任务，完成了联合海洋观测站建设，在部分国家实现了观测数据共享。

2015年根据海洋站建设新的要求，对海洋站自动观测系统的功能和性能进一步升级，完成了自然资源部（原国家海洋局）、各省级观测站点和承担的岛礁海洋站建设任务。

图5 海洋站自动观测系统应用

该系统及其升级换代产品共装备了自然资源部、沿海省市海洋部门及其他国家300余个海洋站。经过数十年的实践检验，该系统与国家海洋站观测网的各个环节均达到“无缝连接”，是一种能够可靠运行的业务化仪器设备。

三、突破核心关键技术，实现自主创新

在国家高技术研究发展计划（863计划）、海洋公益性行业专项等项目支持下，国家海洋技术中心CZY1-1型海洋站自动观测系统研究团队聚焦国家海洋观测网海洋站海洋环境观测装备，本着“小型化、智能化、无人化”观测理念，着眼于观测装备集成技术、环境适用性及国产化，经过四十年研究实践，突破了多项关键核心技术，实现了自主创新：

（1）攻克水文气象要素观测集成技术，推动岸基海洋站海洋环境观测由人工观测进入到无人值守自动观测时代。

（2）解决观测装备海洋环境适用性设计难点，实现观测装备高温、高湿、高盐等自然环境下连续稳定工作，现场长期、稳定观测。

（3）采用模块化设计，安装、使用和维修更换便捷，体积小、功耗低，集成度高、扩展灵活，抗雷击性能强。

（4）实现多种部件产品化，形成货架产品替代进口，包括YZY4-3型温盐传感器、XFY3-1型风传感器、XQY3型数字式气压计、XYZ8-1型温湿度传感器、SCA11型浮子式水位计、XYZ3-2型自动采集器等，部分传感器技术指标优于国际同类产品技术指标。其中风传感器经历了南极、北极和珠峰（7200m营地）三种极端环境的考验，已在一百多个海洋站、上千个沿海气象站以及众多科考船、调查船、志愿船应用。

图6 南北极区海洋站自动观测系统应用

在新的发展时期，国家海洋技术中心CZY1-1型海洋站自动观测系统研究团队将不忘初心，砥砺前行，以党的二十大精神引领科技创新，集聚力量持续推进原创性引领性技术攻关，研发新一代海洋站自动观测系统，为保障我国海洋观测网建设、服务海洋经济发展提供技术支撑。