专利名称：走航式多参数综合水体垂直剖面调查系统和方法
技术领域：
本发明涉及水体测量技术领域，特别涉及一种走航式多参数综合水体垂直剖面调
查系统和方法。
背景技术：
当前，随着科学技术日新月异的进步，人类对水体(包括海洋、江河、湖泊)资源的 开发、利用和保护也突飞猛进的发展。要开发和利用水体资源必须先了解水体，对水体进行 水文和环境测量就是了解水体的一种方式。 例如，在物理海洋学中，随着不同深度的水层温度和含盐量的变化，声速也随之改 变，获得特定海域的上述水体参数可以用于声纳测速、测距等海洋测绘；又如，测量海水的 温度、盐度(含盐量)等水体参数可以用于海底暗流、大洋环流以及潮汐的研究。在环境海 洋学里，测量水体的化学成分含量，可以用于监测和防控蓝藻、赤潮等灾害。
总之，获取水体中各种物理和化学参数比如温度、盐度、深度、溶解氧浓度、ra值、
浊度、营养盐含量、叶绿素含量、BOD、COD、氮磷含量、C(^含量等随着深度变化的垂直剖面图 是水体水文和环境测量的重要测量方法。 温盐深垂直剖面测量为一种重要的水体测量技术，适用于海洋、江河湖面等水 体的测量。由于盐度可以通过测量海水的导电性(Conductivity)而获得，因此温度 (Temperature)、盐度随着深度(D印th)变化的垂直剖面图通常简称为CTD垂直剖面图。
CTD垂直剖面图在军事和民用方面都具有很重要的意义。例如，温度、盐度会影 响海水的密度，进而导致声音在不同的温度和/或盐度的海水中的传播速度产生差异。通 常将海水密度跃变的水层叫做密跃层，声音在密跃层中传播就像声音在管道中(又称作声 道)传播一样，能量损耗最小，在同样的声能情况下声音可以传播得更远；当声音穿透密跃 层时，就好像光线从空气传入玻璃两种不同介质的界面时会发生折射现象一样。海水这样 的特性在军事上已经被广泛应用，潜艇的声纳可以利用密跃层发现遥远处的目标，也可以 利用声道与遥远处的我方潜艇进行通讯，还可以利用密跃层对声波的折射和反射来躲避敌 方的搜索。而通过CTD垂直剖面图就能探测到海水中密跃层的分布情况，类似于为潜艇绘 制了一张海水地形图。 又例如，通过海洋CTD垂直剖面图可以发现不同海区、不同深度的暖水团和冷水 团，这些都是探寻渔业资源的重要信息，也可以通过CTD垂直剖面图了解海底热量、湍流和 电荷等的输运情况，用于海洋气候学的研究。 由于季节变化及二十四小时内日照的变化，CTD垂直剖面图随着时间和海域的不 同也相应变化的。但是在一定的海区，CTD垂直剖面图的变化具有一定的规律。为了摸清 CTD垂直剖面图的变化规律，测量人员需要经常出海进行水文测量。以往的测量方法是船舶 在海上定点抛锚，停船状态下投放CTD测量仪进行垂直剖面测量。如果要进行某一海区测 量，先在航海图上设定若干个测量点，船舶航行到上述测量点时停船抛锚，向海底投放CTD 测量仪进行垂直剖面测量，下坠到海底特定深度并测量完毕后回收CTD测量仪，然后，船舶继续航行到下一测量点进行下一次测量，最后由多个测量点的测量结果综合获得整个海区 的CTD垂直剖面图。船舶不断的航航停停，测量一片海区往往要花费相当长的时间，测量的 工作量也相当大，例如，测量深度为3-4km，需要5-6小时，这种定点测量的方法既费时又费工。 为了提高测量效率，人们提出了一种走航式CTD垂直剖面测量方法，也就是在船 舶行进过程中重复抛投、回收探测坠体，进行连续的CTD垂直剖面测量，不需要停航抛投， 而且全部作业都是自动进行。 以下结合图1说明上述测量方法的工作原理。如图1所示，装有CTD测量仪的坠 体1通过绞车2吊杆上的挂轮投放入水中，而绞车2固定于船舶3的甲板上。具体说来，绞 车2处于自由转动状态，拖拽缆4盘绕在绞车2的巻筒上，其末端与坠体1连接，绞车2可 以在坠体1的自重和水流阻力的拉力作用下，或者在带有动力的挂轮助力下将拖拽缆4释 放，进而将坠体1沉放到水下预定的深度。 坠体1在下坠的过程中，装在其内部的CTD测量仪不断地进行实时数据测量，这些 数据通过连接在坠体1尾部的拖拽缆4传回到船上的检测仪(图中未示出)，检测仪用于记 录和储存坠体1每次下坠的测试结果。坠体1被投放到预定深度后，绞车2开始回收拖拽 缆4，从而将坠体1由水下回收；当坠体l回收到距离水面的设定深度时即停止回收，绞车 2再次开始自动释放拖拽缆4，坠体1再次被投向海底深处，船舶3沿方向D航行，图1中曲 线A示出了坠体1在水中的运动轨迹。如此周而复始进行投放和回收作业，船舶始终在以 一定的速度航行，于是节省了船舶停航、再启动的大量时间，提高了测量效率，大大节省了 在某一海区测量的作业时间，提高了费效比。而且，由于作业速度快，测量点更密集，提高了 水文测量精度，而且有可能捕捉到瞬间即逝的一些水文变化。 现有的CTD测量系统中，坠体内部的CTD测量仪在下坠过程不断地进行实时数据 测量，分别将采集的导电率、温度和深度原始数据直接通过拖拽缆传回到船上，在船上对原 始数据进行处理后获得CTD垂直剖面图。 然而，随着人类对水体的认识和利用水平的提高，现有的CTD垂直剖面测量系统 已经不能满足需求。

发明内容
本发明解决的问题是如何提供一种多参数综合水体垂直剖面调查系统和方法，提 供更多的水体信息，满足对水体调查的日益增长的需求。 为解决上述问题，本发明提供一种走航式多参数综合水体垂直剖面调查系统，设
置于测量船，所述调查系统包括坠体、绞车、电缆、后端数据处理系统和控制装置，其中， 所述绞车固定于甲板上，用于放缆或者收缆以释放或者回收所述坠体； 所述电缆巻绕在绞车的巻筒上，电缆一端与后端数据处理系统耦接，另一端与所
述坠体连接； 所述坠体内部装有多参数综合测量仪和前置综合数据采集单元，所述多参数综合 测量仪将测量到各个参数的原始数据发送给前置综合数据采集单元，所述前置综合数据采 集单元将所述原始数据压縮、调制后生成远传数据，并将所述远传数据经由所述电缆发送 给后端数据处理系统；
所述后端数据处理系统将所述远传数据解压、解调为原始数据后，发送给所述控 制装置； 所述控制装置命令绞车放缆或者收缆，并由所述原始数据获得抛投点的多参数综 合水体垂直剖面图。 所述的调查系统还包括便携式GPS装置，用于获得测量船的经纬度并发送给后
端数据处理系统；所述后端数据处理系统将所述经纬度转发给控制装置； 所述控制装置还用于根据各个抛投点的经纬度结合所述原始数据获得连续的多
参数综合水体垂直剖面图。 所述便携式GPS装置，还用于获得测量船的实时航速并发送给后端数据处理系 统；所述后端数据处理系统将所述实时航速转发给控制装置； 所述控制装置预先设定投放深度，根据所述实时航速计算出到达所述预先设定的 投放深度所需的预定缆长并发送给绞车，绞车根据预定缆长进行放缆；当所述坠体的实际 到达深度等于预先设定的投放深度时，控制装置命令绞车制动。 所述的调查系统还包括测深仪，用于获得所述测量船所在位置对应的实际海底 深度数据并发送给所述后端数据处理系统；所述后端数据处理系统将所述实际海底深度数 据发送给所述控制装置； 所述控制装置，比较坠体实时到达深度与所述实际海底深度，当实际海底深度与 坠体实时到达深度之差小于或等于预设的安全值时，则命令绞车制动。 所述绞车还具有计米器，用于监测实际放缆或收缆的长度并发送给后端数据处理
系统；所述后端数据处理系统将所述放缆或收缆的长度发送给控制装置； 所述控制装置还用于当实际放缆长度等于所述预定缆长时命令绞车制动。 所述前置综合数据采集单元还包括电源，用于给前置综合数据采集单元供电并对
所述远传数据信号进行放大。 相应的，还提供走航式多参数综合水体垂直剖面调查方法，包括以下步骤
在抛投点释放电缆以使坠体下坠； 坠体在下坠过程中采集多参数综合水体垂直剖面原始数据，并将所述原始数据压 縮、调制后生成的远传数据经由所述电缆发送回测量船； 将所述远传数据解压、解调为原始数据后，由所述原始数据获得抛投点的多参数 综合水体垂直剖面图。 所述多参数综合水体垂直剖面原始数据至少包括温度、盐度、深度、溶解氧浓度、 ra值、浊度营养盐含量、叶绿素含量、B0D、C0D、氮磷含量、C02含量中的一种或几种的组合。
所述的调查方法在抛投点释放电缆以使坠体下坠时还包括
获得测量船的经纬度和航速； 根据各个抛投点的经纬度结合所述原始数据获得连续的多参数综合水体垂直剖 面图。 在抛投点释放电缆以使坠体下坠之前还包括预先设定坠体的投放深度，并获得 实际海底深度； 则在坠体在下坠过程中还包括比较坠体实时到达深度与所述实际海底深度，当 实际海底深度与坠体实时到达深度之差小于或等于预设的安全值时，停止释放电缆；或者，
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比较所述坠体的实际到达深度与预先设定的投放深度，当实际到达深度等于预先 设定的投放深度时，停止释放电缆。 与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点 所述多参数综合水体垂直剖面调查系统和方法，在坠体下坠过程中由集合多种传
感器的测量仪直接测量得到多种类型参数的原始数据，并利用前置综合数据采集单元将原
始数据压縮、调制后传回后端数据处理系统，再由后端数据处理系统解压、调解后发送给控
制装置获得多参数综合水体垂直剖面图。通过数据远传、调制解调的方式实现了坠体向甲
板的多参数大数据量的数据传输，能够在一个走航式水体垂直剖面调查行为中得到多种类
型的数据，例如物理水体学中CTD、溶解氧、PH、浊度等参数，水体生物学中营养盐、叶绿素等
参数，水体环境保护领域中生物耗氧量(B0D)、 COD、氮磷含量等参数，水体化学中氨氮、C02
等含量参数，能够提供更全面的水体信息，从而具有更为广泛的应用范围。 此外，所述多参数综合水体垂直剖面调查系统中，采用便携式GPS装置还获取经
纬度等测量船的位置信息，不必利用船载GPS，避免了船载GPS与垂直剖面调查系统不匹配
或不兼容导致的数据失真和延时，因而可以提高测量的效率和可靠性。


通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中 相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例縮放绘制附图，重点在于示 出本发明的主旨。 图1为目前走航式CTD测量方法的工作原理示意图； 图2为本发明实施例中走航式多参数综合水体垂直剖面调查系统的示意图；
图3为本发明实施例中走航式多参数综合水体垂直剖面调查系统的信令图。
具体实施例方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明 的具体实施方式
做详细的说明。 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以 采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限 制。 其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表 示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应 限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸，以 下结合附图进行说明。 正如背景技术所述，随着人类对水体资源的开发，传统的CTD垂直剖面测量系统 已经不能满足对水体调查的日益增长的需求。例如，物理海洋学中需要获取海水溶解氧、PH 值、浊度等参数，海洋生物学中需要获取营养盐含量、叶绿素含量等参数，另外，近年来新兴 的水体(包括海洋、江河、湖泊)环境保护领域中，需要获取水体生物耗氧量(BOD)、COD、氮
磷含量等参数。 传统的CTD垂直剖面测量系统不仅不能够满足上述需要，而且其数据传输方式也存在以下问题在探测深度不大时，仅传输CTD三种原始数据尚不会出现数据的失真和延 时，然而，如果传输的数据种类较多、数据量过大的情况下，船上收到的原始数据可能出现 失真和延时等问题，影响测量的准确性和可靠性。 基于此，本发明提供一种走航式多参数综合水体垂直剖面调查系统和方法，其采
用前置综合数据采集的方式，在坠体内部先将原始数据进行处理后再传回船上，而且能够
在垂直剖面调查行为中同时得到多种类型数据信息，从而大大地拓宽了应用范围。 以下结合附图详细说明所述走航式多参数综合水体垂直剖面调查系统和方法的
一个具体实施例。为突出本发明的特点，附图中没有给出与本发明的发明点必然直接相关
的部分，例如，测量船及其甲板。本文中所述的水体包括海洋、江河、湖泊。 图2为本实施例中走航式多参数综合水体垂直剖面调查系统的示意图，图3为本
实施例中所述调查系统的信令图。 走航式多参数综合水体垂直剖面调查系统，设置于测量船，包括坠体21、绞车 29、电缆20、后端数据处理系统28和控制装置27，其中， 所述绞车29固定于测量船的甲板上，用于放缆或者收缆以释放或者回收所述坠 体；该绞车29例如为电动绞车，包括巻筒，所述巻筒表面缠绕有电缆；吊杆，所述吊杆的 顶端设有带助力电机的导轮、张力仪、微动开关；如果是液压驱动绞车，包括巻筒、液压马 达、小型液压站、吊杆，所述吊杆的顶端设有导轮。所述电缆的一端固定于所述巻筒上，另一 端为自由端，该自由端从所述巻筒上放出直接穿过所述导轮，以实现收放坠体。
绞车巻筒上缠绕的缆绳，也即拖拽缆，不仅用于连接、拖拽坠体装置，并且用于传 输数据信号，实际上也是电缆，可见，拖拽缆既要有良好的机械特性，又要具有可靠的电气 特性。 所述电缆20巻绕在绞车29的巻筒上，电缆20 —端与后端数据处理系统28耦接， 另一端与所述坠体21连接；本实施例中所述电缆20为铠装钢丝同轴电缆或恺芙拉同轴电 缆，其中心为铜芯线，最外层为钢丝铠装层或恺芙拉增强纤维。所述后端数据处理系统可以 设置在测量船的甲板上。 所述坠体21内部装有多参数综合测量仪和前置综合数据采集单元，所述多参数 综合测量仪将测量到各个参数的原始数据发送给前置综合数据采集单元，所述前置综合数 据采集单元将所述原始数据压縮、调制后生成远传数据，并将所述远传数据经由所述电缆 20发送给后端数据处理系统28。 所述坠体21包括壳体；所述壳体内形成的空腔；前开口 ，位于所述壳体的头部； 后开口，位于所述壳体的尾部；多参数综合测量仪，位于所述空腔内并且测量传感器朝向所 述前开口 ，前置综合数据采集单元也固定于所述空腔内。其中，所述壳体的表面流线型由头 部到尾部逐渐收縮。在坠体装置抛投下坠过程中，所述壳体的头部基本朝向水底，尾部基本 朝向水面。也就是说，头部在下坠时处于坠体装置的最前端。 所述后端数据处理系统28用于将所述远传数据解压、解调为原始数据后，发送给 所述控制装置。此外，后端数据处理系统28还用于控制装置27的控制命令转发给绞车控 制器等，并汇集系统各种数据发送给控制装置27。 所述控制装置27用于命令绞车29放缆或者收缆，并由所述原始数据获得抛投点 的多参数综合水体垂直剖面图。控制装置27例如为主控计算机。
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本实施例中所述调查系统还包括便携式GPS装置25，用于获得测量船的经纬度 并发送给后端数据处理系统28 ;所述后端数据处理系统28将所述经纬度转发给控制装置 27 ;所述控制装置27还用于根据各个抛投点的经纬度结合所述原始数据获得连续的多参 数综合水体垂直剖面图。 此外，所述便携式GPS装置25还用于获得测量船的实时航速并发送给后端数据处 理系统28 ;所述后端数据处理系统28将所述实时航速转发给控制装置27 ;所述控制装置 27预先设定投放深度，根据所述实时航速计算出到达所述预先设定的投放深度所需的预定 缆长并发送给绞车29，绞车29根据预定缆长进行放缆；当所述坠体21的实际到达深度等 于预先设定的投放深度时，控制装置27命令绞车制动。 由于绞车29功率的限制，测量船不同的航速，坠体21的工作深度也是不一样的。 低航速时，坠体21的投放深度可以到达较大的深度；而高航速时，水阻力增大以及受到回 收功率的限制，坠体21投放深度也相应减小。因此预置不同航速下的相应投放深度值，绞 车29控制器根据便携式GPS装置的船速来修正坠体29的投放深度。 本实施例中所述调查系统还包括测深仪26，用于获得测量船所在位置对应的实 际海底深度数据并发送给所述后端数据处理系统28 ;所述后端数据处理系统28将所述实 际海底深度数据发送给所述控制装置27 ;所述控制装置27则用于比较坠体实时到达深度 与所述实际海底深度，当实际海底深度与坠体21实时到达深度之差小于或等于预设的安 全值，则命令绞车29制动。其中，坠体的实时深度值传回船上后从后端数据处理系统28中 采集，利用这一实时深度值可以决定绞车停止放缆或停止回收。测深仪26测量实际海底深 度数据是用来防止坠体撞击海底而损毁。控制装置27的微处理器把实时海底深度数据和 坠体的实时深度数据进行比较，如果前者数据小于后者，或者小于预设的深度安全值，立即 启动绞车回收，使坠体提升到安全深度处。 所述绞车29还具有计米器，用于监测实际放缆或收缆的长度并发送给后端数据 处理系统28 ;所述后端数据处理系统28将所述放缆或收缆的长度发送给控制装置27 ;则 所述控制装置27还用于当实际放缆长度等于所述预定缆长时命令绞车29制动。通过控制 装置27上的显示器可以读到上述计米器测量的数据，监测其工作是否正常。控制装置27 上也设有报警装置到位报警、超速报警等。控制装置27也会用这一信号控制绞车停车、回 收、投放等操作。 绞车吊杆具有微动触点开关，用于坠体回收到预定深度时，突出点触动微动开关， 切断电源，绞车停止回收。 上述调查系统中所述多参数综合水体垂直剖面原始数据至少包括温度、盐度、深 度、溶解氧浓度、ra值、浊度营养盐含量、叶绿素含量、B0D、 C0D、氮磷含量、C02含量中的一 种或几种的组合。 以下给出一个所述走航式多参数综合水体垂直剖面调查方法的优选实施例，如图 3所示，所述调查方法具体包括以下步骤 首先进行绞车自检程序控制装置向绞车发出自检命令，所述绞车根据自检命令 进行自检，检测缆长、缆速和缆绳张力等设备参数。 如果设备参数正常，则控制装置要求后端数据处理系统自检，后端数据处理系统 启动自检程序向坠体内多参数综合测量仪和前置综合数据采集单元等设备发送自检命
9令，坠体内设备通过电缆收到自检命令后，启动数据发送测试信号(包括水深、盐度和温度 等多种参数)，如果后端数据处理系统收到的测试信号，表明坠体与后端数据处理系统之间 的通讯正常。 然后，后端数据处理系统要求便携式GPS装置发送船舶经纬度和航速等测试信 号，如果后端数据处理系统收到测试信号，表明便携式GPS装置与后端数据处理系统之间 的通讯正常。接着，后端数据处理系统要求测深仪发送坠体深度的测试信号，如果后端数据 处理系统收到测试信号，表明测深仪与后端数据处理系统之间的通讯正常。最后，后端数 据处理系统汇集上述所有的测试信号后发送给控制装置，如果控制装置收到的测试信号正 常，则自检过程结束。 接下来开始正式多参数综合水体垂直剖面的测量。根据要获得数据的海域范围预 先设定多个连续的抛投点；控制器设定投放深度，所述投放深度小于实测海底深度，并根据 当前的航速计算出坠体到达所述投放深度所需的缆长，其中，所述投放缆长小于电缆的实 际总长度。设定完毕之后，控制器命令绞车启动投放。 绞车根据控制器的命令执行投放程序，并实时监测缆速和放缆长度，电缆以自由
下落方式将坠体向水下投放。坠体中的多参数综合测量仪测量海水的各种参数并将原始数
据发送给前置综合数据采集单元，而前置综合数据采集单元将原始数据压縮调制后形成远
传数据向甲板发送，与坠体连接的电缆将上述远传数据传输到甲板数据单元。 后端数据处理系统将远传数据解压、解调后还原为原始数据，同时，便携式GPS装
置发送实时的经纬度、航速数据到后端数据处理系统，测深仪发送实时海底深度到甲板数
据单元，控制装置记录上述收到的各种数据实时绘出多参数垂直剖面图。 控制装置比较实时海底深度、到达深度和设定深度，并比较实时缆长和设定缆长；
当坠体实际到达深度等于设定深度，或，实际缆长到达设定缆长，或，实际到达深度接近实
时海底深度时，则控制装置命令绞车开始制动，停止放缆。绞车立即执行制动程序。绞车完
全制动后，作用在缆绳上的水阻力向上分力会将坠体拖升至某一深度附近。 控制装置监视坠体的实际深度是否基本稳定在某一深度位置，并比较缆绳实时拉
力是否小于绞车最大牵引力。当坠体实际深度基本稳定并且实时缆绳拉力小于绞车最大牵
引力时，控制装置命令绞车开始回收坠体。绞车立即执行回收程序，将坠体拖至预设的近水
面位置，至此，完成一次水体垂直剖面测量。 然后，在测量船舶的航行过程中，按设定的投放周期或按电子海图上预先设定抛
投点启动下轮测量。控制装置根据每次抛投点的经纬度数据将每次获得的垂直剖面图合成
为实时的连续垂直剖面图，从而得到所测量海域的多参数综合水体垂直剖面图。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。需
要说明的是，本发明提供的走航式多参数综合水体垂直剖面调查系统和方法，不限于CTD
测量，还可在各种水体水文垂直剖面调查行为中用于投放或回收探测坠体而得到多种类型
数据，例如物理海洋学中CTD、溶解氧、PH、浊度等参数，水体生物学中营养盐、叶绿素等参
数，水体环境保护领域中生物耗氧量(B0D) 、 COD、氮磷含量等参数，海洋化学中氨氮、C02等
含量参数，因此具有广阔的应用范围。在物理海洋学中，随着不同深度的水层温度和含盐量
的变化，声速也随之改变，获得特定水域的上述水体参数可以用于声纳测速、测距等海洋测
绘；又如，测量海水的温度、盐度(含盐量)等水体参数可以用于海底暗流、大洋环流以及潮汐的研究。在环境保护领域，测量水体的化学成分含量，可以用于监测和防控江河湖泊的蓝 藻、赤潮等灾害。 本发明提供的走航式多参数综合水体垂直剖面调查系统具有体积小、安装方便的 优点，可以设置在远洋测量船上，可以设置在快艇等小型船舶上，具有良好的通用性和便携 性。 虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领 域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内 容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此， 凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单 修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
一种走航式多参数综合水体垂直剖面调查系统，设置于测量船，其特征在于，所述调查系统包括坠体、绞车、电缆、甲板数据系统和控制系统，其中所述绞车固定于甲板上，用于放缆或者收缆以释放或者回收所述坠体；所述电缆卷绕在绞车的卷筒上，电缆一端与后端数据处理系统耦接，另一端与所述坠体连接；所述坠体内部装有多参数综合测量仪和前置综合数据采集单元，所述多参数综合测量仪将测量到各个参数的原始数据发送给前置综合数据采集单元，所述前置综合数据采集单元将所述原始数据压缩、调制后生成远传数据，并将所述远传数据经由所述电缆发送给后端数据处理系统；所述后端数据处理系统将所述远传数据解压、解调为原始数据后，发送给所述控制装置；所述控制装置命令绞车放缆或者收缆，并由所述原始数据获得抛投点的多参数综合水体垂直剖面图。
2. 根据权利要求1所述的调查系统，其特征在于，还包括便携式GPS装置，用于获得 测量船的经纬度并发送给后端数据处理系统；所述后端数据处理系统将所述经纬度转发给 控制装置；所述控制装置还用于根据各个抛投点的经纬度结合所述原始数据获得连续的多参数 综合水体垂直剖面图。
3. 根据权利要求2所述的调查系统，其特征在于，所述便携式GPS装置，还用于获得测 量船的实时航速并发送给后端数据处理系统；所述后端数据处理系统将所述实时航速转发 给控制装置；所述控制装置预先设定投放深度，根据所述实时航速计算出到达所述预先设定的投放 深度所需的预定缆长并发送给绞车，绞车根据预定缆长进行放缆；当所述坠体的实际到达 深度等于预先设定的投放深度时，控制装置命令绞车制动。
4. 根据权利要求1所述的调查系统，其特征在于，还包括测深仪，用于获得所述测量 船所在位置对应的实际海底深度数据并发送给所述后端数据处理系统；所述后端数据处理 系统将所述实际海底深度数据发送给所述控制装置；所述控制装置，比较坠体实时到达深度与所述实际海底深度，当实际海底深度与坠体 实时到达深度之差小于或等于预设的安全值时，则命令绞车制动。
5. 根据权利要求3所述的调查系统，其特征在于，所述绞车还具有计米器，用于监测实 际放缆或收缆的长度并发送给后端数据处理系统；所述后端数据处理系统将所述放缆或收 缆的长度发送给控制装置；所述控制装置还用于当实际放缆长度等于所述预定缆长时命令绞车制动。
6. 根据权利要求1所述的调查系统，其特征在于，所述前置综合数据采集单元还包括 电源，用于给前置综合数据采集单元供电并对所述远传数据信号进行放大。
7. —种走航式多参数综合水体垂直剖面调查方法，其特征在于，包括以下步骤 在抛投点释放电缆以使坠体下坠；坠体在下坠过程中采集多参数综合水体垂直剖面原始数据，并将所述原始数据压縮、 调制后生成的远传数据经由所述电缆发送回测量船；将所述远传数据解压、解调为原始数据后，由所述原始数据获得抛投点的多参数综合 水体垂直剖面图。
8. 根据权利要求7所述的调查方法，其特征在于，所述多参数综合水体垂直剖面原始数据至少包括温度、盐度、深度、溶解氧浓度、ra值、浊度、营养盐含量、叶绿素含量、B0D、C0D、氮磷含量、C02含量中的一种或几种的组合。
9. 根据权利要求7所述的调查方法，其特征在于，在抛投点释放电缆以使坠体下坠时 还包括获得测量船的经纬度和航速；根据各个抛投点的经纬度结合所述原始数据获得连续的多参数综合水体垂直剖面图。
10. 根据权利要求7所述的调查方法，其特征在于，在抛投点释放电缆以使坠体下坠之前还包括预先设定坠体的投放深度，并获得实际 海底深度；则在坠体下坠过程中还包括比较坠体实时到达深度与所述实际海底深度，当实际海 底深度与坠体实时到达深度之差小于或等于预设的安全值时，停止释放电缆；或者，比较所述坠体的实际到达深度与预先设定的投放深度，当实际到达深度等于预先设定 的投放深度时，停止释放电缆。
全文摘要
本发明提供一种走航式多参数综合水体垂直剖面调查系统和方法，系统包括坠体、绞车、电缆、前置数据采集单元及后端数据处理系统和控制系统。绞车用于放缆或者收缆以释放或者回收坠体；电缆卷绕在绞车的卷筒上；坠体内部装有多参数综合测量仪和前置综合数据采集单元，多参数综合测量仪将测量到各个参数的原始数据发送给前置综合数据采集单元，前置综合数据采集单元将原始数据压缩、调制后生成远传数据，并将远传数据经由所述电缆发送给后端数据处理系统；后端数据处理系统将远传数据解压、解调为原始数据后，发送给控制系统及后端数据处理系统；控制系统命令绞车以可控的速度放缆或者收缆，并由原始数据获得抛投点的多参数综合水体垂直剖面图。
文档编号G01K7/00GK101793518SQ201010127508
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月19日 优先权日2010年3月19日
发明者方励 申请人:北京南风科创应用技术有限公司