一种水下垂直升降剖面测量方法 【技术领域】
本发明涉及一种测量方法，特别是涉及一种水下垂直升降剖面测量方法，属于海洋监测领域。
背景技术
对于深远海区的海洋监测而言，获取温、盐、深和海流等动力参数是开展海洋开发研究与军事海洋学研究的重要基础。海洋环境监测和资源调查中，经常需要对海洋动力环境进行长期、定点、实时、立体监测，即进行海洋水体中不同剖面参数(如温度、盐度、流速和光学特性量)的测量，希望可以在恶劣环境下实现无人值守的全天候长期连续定点观测。这就要求携带传感器的测量平台能够在所测量的深度范围内不停的作往复循环运动，若采用海洋观测站或海洋调查船来投放并保证测量平台的运行，势必需要大量的人力、物力和财力。而采用传统潜标测量方法通常只能采用多个传感器在离散的几个层次上采样，不能实现连续剖面观测，而且系统成本高、投放回收难度大。
【发明内容】
本发明提出一种水下垂直升降剖面测量方法，使得测量平台可沿系留钢索任意移动、进行剖面数据的循环采集，并可通过水声通讯机定期传输、回收。
本发明包括的设备有：升降平台、液压驱动调节装置、水声通讯机、测量平台和刹车装置；其中液压驱动调节装置安装在升降平台上并与测量平台并行工作，测量平台装有CTD(温、盐、深)和海流计等传感器，液压驱动调节装置中有电磁换向阀、油箱、油囊、电机、液压泵等设备；通过液压驱动调节装置调整系统的浮力，从而实现搭载测量设备的平台的上下运动、这样就可以进行海洋剖面数据的定点、分层和连续测量。
本发明的实施步骤：
1、对系统设定下潜上、下限深度和传感器工作频率等工作参数；
2、系统布放，升降平台到达设定的上限深度；
3、打开液压驱动调节装置中地电磁换向阀，将油囊内的油排回油箱，升降平台下沉，停止电机，关闭电磁换向阀；
4 CTD和海流计等传感器开始工作，记录各种测量参数，测量参数如果达到预定深度，则进行步骤5，如果未达到，则重复步骤4；
5、在预定深度，启动刹车装置电机转动，卡紧钢缆，止动升降平台；
6、此时，CTD和海流计等传感器工作，记录各种测量参数；
7、测量完成后，启动刹车装置电机反向转动，松开钢缆，升降平台下沉；
8、根据测量参数判断是否达到下限深度，如到达下限深度进行步骤9，如未达到下限深度，则重复步骤8；
9、打开液压驱动调节装置中的电磁换向阀，启动电机，将油箱内的油泵入油囊中，升降平台上浮，停止电机，关闭电磁换向阀；
10、CTD和海流计等传感器工作，记录各种测量参数，同时根据测量参数判断判断是否达到上限深度，如果达到上限深度，则进行步骤11，如果未达到，则重复步骤10；
11、如果未完成测量任务，则重复步骤3-10，如果完成任务，则停止工作，等待水声通讯机回收；
根据对控制系统中测量频率参数的设定，进行步骤1-11可实现定点和分层测量；进行步骤1、2、3、6、8、9、10、11则可实现连续测量。
有益效果：通过平台测量模块的上下运动，可以进行剖面数据的循环采集；平台测量模块上可搭载温盐深(CTD)传感器、声学海流计(ACM)等多种传感器，观测数据可通过水声通讯机定期传输、回收；该方法的特点是能长时间连续快速进行深海全剖面数据采集，采用浮力调节控制系统升降的方式，结构简单可靠、功耗极低，避免了由于系统长时间在深海工作，海水及微生物对系留索破坏而使系统升降困难，同时也将改进传统锚定系统的诸多缺点。
【附图说明】
图1是一种水下垂直升降剖面测量方法的工作流程图。
【具体实施方式】
下面结合图1对本发明的实施步骤做进一步说明：
一种水下垂直升降剖面测量方法，包括的设备有：升降平台、液压驱动调节装置、水声通讯机、综合控制系统、测量平台和刹车装置；其中液压驱动调节装置安装在升降平台上并与测量平台并行工作，测量平台装有控制CTD(温、盐、深)和海流计等传感器，液压驱动调节装置中有电磁换向阀、油箱、油囊、电机、液压泵等设备；通过液压驱动调节装置调整系统的浮力，从而实现搭载测量设备的平台的上下运动，这样就可以进行海洋剖面数据的定点、分层和连续测量。
实施例1：水下100米至水下800米的定点和分层测量，定点水深为水下500米。
1、工作人员先对系统设定下潜上、下限深度和传感器工作频率等工作参数；
2、工作人员对系统进行布放，升降平台到达设定的上限深度水下100米；
3、综合控制系统打开液压驱动调节装置中的电磁换向阀，将油囊内的油排回油箱，升降平台下沉，停止电机，关闭电磁换向阀；
4、综合控制系统控制CTD和海流计等传感器工作，记录各种测量参数，综合控制系统根据测量参数判断是否达到预定深度水下500米，如果达到预定深度，则进行步骤5，如果未达到，则重复步骤4；
5、综合控制系统启动刹车装置电机转动，卡紧钢缆，止动升降平台；
6、综合控制系统控制CTD和海流计等传感器工作，记录各种测量参数；
7、测量完成后，综合控制系统启动刹车装置电机反向转动，松开钢缆，升降平台下沉，
8、综合控制系统根据测量参数判断是否达到下限深度水下800米，如到达下限深度进行步骤9，如未达到下限深度，则重复步骤8；
9、综合控制系统打开液压驱动调节装置中的电磁换向阀，启动电机，将油箱内的油泵入油囊中，升降平台上浮，停止电机，关闭电磁换向阀；
10、控制CTD和海流计等传感器工作，记录各种测量参数，综合控制系统同时根据测量参数判断判断是否达到上限深度水下100米，如果达到上限深度，则进行步骤11，如果未达到，则重复步骤10；
11、综合控制系统判断是否完成测量任务，如果未完成，则重复步骤3-10，如果完成任务，则停止工作，等待水声通讯机回收；
根据对控制系统中测量频率参数的设定，进行步骤1-11可实现水下100米到水下800米之间的定点和分层测量；
实施例2：水下100米至水下800米的连续测量。
1、工作人员先对系统设定下潜上、下限深度和传感器工作频率等工作参数；
2、工作人员对系统进行布放，升降平台到达设定的上限深度水下100米；
3、综合控制系统打开液压驱动调节装置中的电磁换向阀，将油囊内的油排回油箱，升降平台下沉，停止电机，关闭电磁换向阀；
4、综合控制系统控制CTD和海流计等传感器工作，记录各种测量参数；
5、综合控制系统根据测量参数判断是否达到下限深度水下800米，如到达下限深度进行步骤6，如未达到下限深度，则重复步骤5；
6、综合控制系统打开液压驱动调节装置中的电磁换向阀，启动电机，将油箱内的油泵入油囊中，升降平台上浮，停止电机，关闭电磁换向阀；
7、控制CTD和海流计等传感器工作，记录各种测量参数，综合控制系统同时根据测量参数判断判断是否达到上限深度水下100米，如果达到上限深度，则进行步骤8，如果未达到，则重复步骤7；
8、综合控制系统判断是否完成测量任务，如果未完成，则重复步骤3-7，如果完成任务，则停止工作，等待水声通讯机回收。