本发明涉及海洋水文观测浮标，更具体地说，本发明涉及一种海洋水文观测浮标的观测数据处理方法。
背景技术：
1、海洋水文观测是海洋工程建设、船舶通航安全保障以及海洋环境保护等的基础性工作，是指通过各种设备和技术手段，对海洋中的水温、盐度、海流、海浪等水文要素进行系统的监测和记录。这些观测数据对于理解全球气候变化、预防和应对海洋灾害、保障海上交通和渔业等具有重要意义。
2、海洋水文观测浮标是一种常用的海洋观测工具，在海洋水文观测系统中起着承上启下的作用，海洋水文观测浮标通常配置有声通接收机，用于接收来自水下观测平台传输的观测数据，而配置有声通接收机的海洋水文观测浮标通常分布于大范围的海域内，其故障维修的难度相比较内陆大大增加，由于海洋环境复杂且遥远，维修工作常常需要耗费大量时间和资源，因此通常均在声通接收机发出明显的故障信号时，才会安排工作人员对其进行维修，然而声通接收机在发出明显故障信号的前夕其运行状态的稳定性可能已经在持续下降，声通接收机在接收观测数据时，可能存在接收隐患，导致接收的观测数据出现丢失或误差，从而影响海洋水文观测的效果，降低海洋水文观测系统的可靠性和数据的准确性。
3、为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种海洋水文观测浮标的观测数据处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种海洋水文观测浮标的观测数据处理方法，包括如下步骤：
4、步骤s1，获取声通接收机工作运行时的接收灵敏信息、接收信号放大信息、观测数据完整性信息以及供电稳定信息；
5、步骤s2，根据接收灵敏信息、接收信号放大信息、观测数据完整性信息以及供电稳定信息，构建声通接收机状态评估模型，生成声通接收机状态评估指数，对声通接收机运行时存在的潜在接收隐患风险进行评估；
6、步骤s3，将声通接收机状态评估指数与预设的声通接收机状态评估指数阈值进行比较，对当前时刻声通接收机存在的潜在接收隐患风险进行分类；
7、步骤s4，根据潜在接收隐患风险的分类结果对声通接收机的运行状态进行超前预警，当生成预警信号时，将对应周期内接收的观测数据标记为风险数据。
8、在一个优选地实施方式中，接收灵敏信息包括接收响应异常系数，接收信号放大信息包括信号放大强度波动系数，观测数据完整性信息包括观测数据完整性校验成功率，供电稳定信息包括锂电池放电稳定系数；
9、将接收响应异常系数、信号放大强度波动系数、观测数据完整性校验成功率、锂电池放电稳定系数分别标记为yc、fd、wz、ld。
10、在一个优选地实施方式中，接收响应异常系数的获取逻辑如下：
11、在t时间周期内记录每一次观测数据信号的从发送端发出的时刻，将其标记为t1，记录每一次观测数据信号被声通接收机接收的时刻，将其标记为t2，计算单次响应时长，tresponse＝t2-t1；
12、设定响应时长基准阈值，将响应时长基准阈值标记为tbase l i ne；
13、当tresponse>tbase l i ne时，将声通接收机接收观测数据信号时出现响应异常的响应时长标记为tyci，i表示响应时长tresponse>tbase l i ne的次数编号，i＝{1、2、...、n}，n为正整数；
14、计算接收响应异常系数，表达式如下
15、在一个优选地实施方式中，信号放大强度波动系数的获取逻辑如下：
16、在t时间周期内获取每一次声通接收机通过放大电路对观测数据信号进行放大后的观测数据信号强度值qj，j表示声通接收机通过放大电路对观测数据信号进行放大的次序编号，j＝{1、2、...、m}，m为正整数；
17、计算观测数据信号强度值的波动误差，表达式如下式中，bd表示观测数据信号强度值的波动误差，ej表示第j次声通接收机通过放大电路对观测数据信号进行放大的观测数据信号强度值的期望值；
18、将观测数据信号强度值的波动误差与误差阈值进行比较，统计观测数据信号强度值的波动误差大于误差阈值的次数c1，统计观测数据信号强度值的波动误差小于等于误差阈值的次数c2，计算信号放大强度波动系数，表达式如下
19、在一个优选地实施方式中，观测数据完整性校验成功率的计算表达式如下式中，y1表示t时间周期内声通接收机正确校验出观测数据出现丢失的次数，y2表示t时间周期内声通接收机未能正确校验出观测数据出现丢失的次数。
20、在一个优选地实施方式中，锂电池放电稳定系数的获取逻辑如下：
21、在t时间周期内获取锂电池的放电电压值，将放电电压值标记为vq，q表示t时间周期内不同时刻的次序编号，q＝{1、2、...、p}，p为正整数；
22、计算平均电压，表达式如下式中，vavg表示平均电压；
23、计算t时间周期内不同时刻放电电压值与平均电压的绝对偏差的平均值，表达式如下
24、计算锂电池放电稳定系数，表达式如下
25、在一个优选地实施方式中，将接收响应异常系数、信号放大强度波动系数、观测数据完整性校验成功率、锂电池放电稳定系数进行归一化处理，根据归一化后的接收响应异常系数、信号放大强度波动系数、观测数据完整性校验成功率、锂电池放电稳定系数构建声通接收机状态评估模型，生成声通接收机状态评估指数stzs，其模型依据的公式如下式中a1、a2、a3、a4分别表示接收响应异常系数、信号放大强度波动系数、观测数据完整性校验成功率、锂电池放电稳定系数的预设比例系数，且a1、a2、a3、a4均大于0。
26、在一个优选地实施方式中，将声通接收机状态评估指数与预设的声通接收机状态评估指数阈值进行比较，对当前时刻声通接收机存在的潜在接收隐患风险进行分类，其分类情况如下：
27、若声通接收机状态评估指数大于声通接收机状态评估指数阈值，则生成潜在接收隐患风险信号；
28、若声通接收机状态评估指数小于等于声通接收机状态评估指数阈值，则生成运行稳态信号。
29、在一个优选地实施方式中，当每次生成潜在接收隐患风险信号时，获取对应周期内生成的声通接收机状态评估指数，建立数据分析集合，将数据分析集合标记为alk＝{stzsz}，其中z＝{1,2,3…b}，b为正整数；
30、依次计算数据分析集合中声通接收机状态评估指数的异常值，表达式如下式中,yczz表示数据分析集合中第z个的声通接收机状态评估指数的异常值，zm表示数据分析集合中声通接收机状态评估指数的平均值，表达式如下zv表示数据分析集合中声通接收机状态评估指数的标准差，表达式如下
31、在一个优选地实施方式中，将声通接收机状态评估指数的异常值与预设的异常阈值进行比较，对声通接收机的运行状态进行超前预警，其分类情况如下：
32、若声通接收机状态评估指数的异常值大于异常阈值，则生成预警信号，并将对应周期内接收的观测数据标记为风险数据；
33、若声通接收机状态评估指数的异常值小于等于异常阈值，则无需生成预警信号。
34、本发明的技术效果和优点：
35、1、本发明通过获取声通接收机的接收灵敏信息、接收信号放大信息、观测数据完整性信息以及供电稳定信息，构建声通接收机状态评估模型，生成声通接收机状态评估指数，对声通接收机运行时存在的潜在接收隐患风险进行评估，避免因故障未及时发现而导致观测数据丢失或误差，减少因声通接收机故障导致的系统停机时间和维护成本，提高海洋水文观测系统的整体可靠性。
36、2、本发明通过对当前时刻声通接收机存在的潜在接收隐患风险进行分类，并根据潜在接收隐患风险的分类结果对声通接收机的运行状态进行超前预警，在潜在隐患风险出现显著上升之前生成预警信号，有效防范因设备故障造成的观测数据误差和丢失，当生成预警信号时，将对应周期内接收的观测数据标记为风险数据，有助于后续观测数据处理和分析过程中识别和过滤可能存在误差的观测数据，确保最终观测数据的准确性。
1.一种海洋水文观测浮标的观测数据处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种海洋水文观测浮标的观测数据处理方法，其特征在于：接收灵敏信息包括接收响应异常系数，接收信号放大信息包括信号放大强度波动系数，观测数据完整性信息包括观测数据完整性校验成功率，供电稳定信息包括锂电池放电稳定系数；
3.根据权利要求2所述的一种海洋水文观测浮标的观测数据处理方法，其特征在于：接收响应异常系数的获取逻辑如下：
4.根据权利要求3所述的一种海洋水文观测浮标的观测数据处理方法，其特征在于：信号放大强度波动系数的获取逻辑如下：
5.根据权利要求4所述的一种海洋水文观测浮标的观测数据处理方法，其特征在于：观测数据完整性校验成功率的计算表达式如下式中，y1表示t时间周期内声通接收机正确校验出观测数据出现丢失的次数，y2表示t时间周期内声通接收机未能正确校验出观测数据出现丢失的次数。
6.根据权利要求5所述的一种海洋水文观测浮标的观测数据处理方法，其特征在于：锂电池放电稳定系数的获取逻辑如下：
7.根据权利要求6所述的一种海洋水文观测浮标的观测数据处理方法，其特征在于：将接收响应异常系数、信号放大强度波动系数、观测数据完整性校验成功率、锂电池放电稳定系数进行归一化处理，根据归一化后的接收响应异常系数、信号放大强度波动系数、观测数据完整性校验成功率、锂电池放电稳定系数构建声通接收机状态评估模型，生成声通接收机状态评估指数stzs，其模型依据的公式如下式中a1、a2、a3、a4分别表示接收响应异常系数、信号放大强度波动系数、观测数据完整性校验成功率、锂电池放电稳定系数的预设比例系数，且a1、a2、a3、a4均大于0。
8.根据权利要求7所述的一种海洋水文观测浮标的观测数据处理方法，其特征在于：将声通接收机状态评估指数与预设的声通接收机状态评估指数阈值进行比较，对当前时刻声通接收机存在的潜在接收隐患风险进行分类，其分类情况如下：
9.根据权利要求8所述的一种海洋水文观测浮标的观测数据处理方法，其特征在于：当每次生成潜在接收隐患风险信号时，获取对应周期内生成的声通接收机状态评估指数，建立数据分析集合，将数据分析集合标记为alk＝stzsz}，其中z＝{1,2,3…b}，b为正整数；
10.根据权利要求9所述的一种海洋水文观测浮标的观测数据处理方法，其特征在于：将声通接收机状态评估指数的异常值与预设的异常阈值进行比较，对声通接收机的运行状态进行超前预警，其分类情况如下：
