1 適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)人艇技術(shù)性能和指標(biāo)的要求及檢驗(yàn)評(píng)估。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于排水量低于200 kg，能對(duì)內(nèi)河、湖泊和近海水域進(jìn)行自動(dòng)采樣、監(jiān)測(cè)的無(wú)人艇。

2 規(guī)范性引用文件

本規(guī)定引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本規(guī)定。

GB 4943.1信息技術(shù)設(shè)備 安全 第 1 部分：通用要求

GB 6920 水質(zhì) pH 值的測(cè)定 玻璃電*法

GB 13195 水質(zhì) 水溫的測(cè)定 溫度計(jì)或顛倒溫度計(jì)測(cè)定法

GB 17799.4 電磁兼容 通用標(biāo)準(zhǔn) 工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射

GB/T 13384 機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件

GB/T 14581 水質(zhì) 湖泊和水庫(kù)采樣技術(shù)規(guī)定

HJ 354 水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CODCr、NH3-N 等）驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范

HJ/T 91 地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

HJ 494 水質(zhì) 采樣技術(shù)指導(dǎo)

HJ 506 水質(zhì) 溶解氧的測(cè)定 電化學(xué)探頭法

HJ 535 水質(zhì) 氨氮的測(cè)定 納氏試劑分光光度法

HJ 897水質(zhì) 葉綠素 a 的測(cè)定 分光光度法

HJ/T 372 水質(zhì)自動(dòng)采樣器技術(shù)要求及檢測(cè)方法

CCS 2018 無(wú)人水面艇檢驗(yàn)指南

3 術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本規(guī)定。

3.1

無(wú)人艇 unmanned surface vehicle

是無(wú)人水面艇（unmanned surface vehicle，USV）的簡(jiǎn)稱，指一種直接通過(guò)自動(dòng)航行或

遠(yuǎn)程遙控以實(shí)現(xiàn)正常航行、操控及作業(yè)的水面小艇。無(wú)人艇可通過(guò)搭載各種任務(wù)載荷執(zhí)行指定任務(wù)。無(wú)人艇包括平臺(tái)、任務(wù)載荷、通信系統(tǒng)和操控系統(tǒng)。

3.2

水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)人艇 USV for water quality monitoring

是指集成水質(zhì)采樣、監(jiān)測(cè)設(shè)備或儀器，實(shí)現(xiàn)自主水質(zhì)采樣、監(jiān)測(cè)功能的無(wú)人艇。

3.3

無(wú)人艇平臺(tái)platform

由艇體、電氣設(shè)備、任務(wù)載荷接口、定位系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)等組合而成的智能化平臺(tái)。

3.4

任務(wù)載荷mission loading

指搭載在無(wú)人艇平臺(tái)上，為完成指定任務(wù)而配置的設(shè)備。

3.5

水樣采集water sampling

指在無(wú)人艇上搭載采樣儀器，對(duì)指定位置水域進(jìn)行水樣的采樣、儲(chǔ)存，便于進(jìn)一步分析處理。

3.6

監(jiān)測(cè) monitoring

指利用無(wú)人艇上搭載的儀器，對(duì)指定位置水域進(jìn)行水樣的檢測(cè)、化驗(yàn)，以得到相應(yīng)范圍的數(shù)據(jù)。

3.7

原位監(jiān)測(cè) in-situ monitoring

采用在線監(jiān)測(cè)方法，在指定位置上對(duì)水域水樣進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。

3.8

通信系統(tǒng)communication system

指用以完成平臺(tái)與任務(wù)載荷、控制終端、顯示終端等之間各種指令、狀態(tài)、圖像、視頻、音頻等數(shù)據(jù)的傳輸、交換和存儲(chǔ)的系統(tǒng)。

3.9

操控系統(tǒng)control system

指位于平臺(tái)和母艇/岸基上對(duì)采集的各種信息進(jìn)行識(shí)別、處理和決策，從而實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的自主或遙控航行的系統(tǒng)。

3.10

遠(yuǎn)程遙控remote control

指在母艇/岸基上采用遙控器對(duì)平臺(tái)推進(jìn)裝置和各種設(shè)備及系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控的航行模式。

3.11

自主航行autonomous sailing

指無(wú)人艇按照預(yù)先規(guī)劃的路徑進(jìn)行安全航行，無(wú)需人工干預(yù)。

3.12

顯控基站 display and control base

位于地面或母船上，對(duì)采集的各種信息進(jìn)行接收、處理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人艇平臺(tái)控制的設(shè)備。

3.13

遙控器 remote controller

在遠(yuǎn)程遙控的模式下，對(duì)無(wú)人艇進(jìn)行手動(dòng)操控的設(shè)備。

4 產(chǎn)品分類

4.1 按排水量分類

按排水量的不同，水質(zhì)監(jiān)測(cè)用無(wú)人艇分為小型水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)人艇和大型水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)人艇。

a)小型水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)人艇指排水量<100 kg，且艇體長(zhǎng)度<2 m 的無(wú)人艇。主要適用于內(nèi)陸河道、湖泊等水域的 0.5 m~1 m 深地表水采樣及監(jiān)測(cè)；

b)大型水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)人艇指排水量≥100 kg，或艇體長(zhǎng)度≥2 m 的無(wú)人艇。主要適用于沿海、近海或大江大河等水域，具有定深采樣或分層采樣、監(jiān)測(cè)等功能。

4.2 按功能分類

水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)人艇產(chǎn)品按功能的不同，分為采樣艇、監(jiān)測(cè)艇和采樣/監(jiān)測(cè)艇。

5 組成與指標(biāo)要求

5.1 基本組成

水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)人艇系統(tǒng)由以下部分組成：

a) 無(wú)人艇平臺(tái)：艇體、電氣設(shè)備、任務(wù)載荷接口、定位系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)等；

b) 通信系統(tǒng)：包含信息傳輸設(shè)備、中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備、通信軟件等；

c) 操控系統(tǒng)：顯控基站控制設(shè)備，無(wú)線電遙控設(shè)備等；

d) 任務(wù)載荷：水質(zhì)采樣/監(jiān)測(cè)用儀器，包含水質(zhì)采樣儀器、水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器等。

5.2 指標(biāo)與要求

注：本規(guī)定中所有關(guān)于艇體的參數(shù)均基于 0 級(jí)無(wú)流速、無(wú)風(fēng)浪環(huán)境的平靜水面所測(cè)數(shù)據(jù)。

5.2.1 航行性能

5.2.1.1 航速

大航速：≥2 m/s。

無(wú)人艇應(yīng)具備航速手動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)置功能。

5.2.1.2 續(xù)航時(shí)間

小型水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)人艇≥3 h； 大型水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)人艇≥6 h。

5.2.1.3 續(xù)航里程

小型水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)人艇≥10 km； 大型水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)人艇≥50 km。

5.2.2 系統(tǒng)指標(biāo)

5.2.2.1 定位系統(tǒng)

a) 水平定位精度：≤2.5 m；

b) 定向精度：±1°；

c) 傾角精度：±1°（0°~15°）。

5.2.2.2 通信系統(tǒng)

a) 無(wú)人艇與顯控基站之間通信可采用公共移動(dòng)通信、專用設(shè)備通信等方式；無(wú)人艇與遙控器之間須具有專用設(shè)備通信能力。

b) 顯控基站專網(wǎng)數(shù)據(jù)通信距離： 小型水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)人艇：≥2 km； 大型水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)人艇：≥5 km。

注：數(shù)據(jù)通信指任務(wù)控制命令、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、視頻等數(shù)據(jù)。

c) 通信帶寬：

電臺(tái)通信波特率：≥9600； 視頻通訊帶寬：≥4 Mbps。

d）遙控器通信距離：≥1 km。

5.2.2.3 動(dòng)力系統(tǒng)

a) 動(dòng)力系統(tǒng)不允許對(duì)水體造成污染；

b) 動(dòng)力系統(tǒng)不允許對(duì)水質(zhì)采樣、監(jiān)測(cè)結(jié)果造成影響；

c) 使用電池供能的，電池需具備：

1) 過(guò)電流、過(guò)熱保護(hù)，充、放電保護(hù)，短路保護(hù)功能；

2) 實(shí)時(shí)電量監(jiān)測(cè)反饋功能；

3) 不少于 300 次的充放電壽命；

4) 電池模組須通過(guò) UN 38.3 認(rèn)證，滿足陸運(yùn)、海運(yùn)、航空運(yùn)輸安全要求。供能系統(tǒng)應(yīng)具有不低于 IP67 的防護(hù)等級(jí)，且更換便利。

5.2.2.4 無(wú)人艇平臺(tái)

艇體具有浮性、穩(wěn)性、抗沉性、耐波性的特點(diǎn)。艇體材質(zhì)具有質(zhì)輕、耐磨、抗腐蝕、耐候等特點(diǎn)。艇體具有下列功能：

a) 須具有衛(wèi)星定位系統(tǒng)；

b) 能接受遙控器的手動(dòng)遙控指令及顯控基站的手、自動(dòng)遙控指令；

c) 具有自動(dòng)航行功能的艇體須具備自動(dòng)避障功能，避障檢測(cè)距離：≥10 m；

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