摘 要： 為了對深海動力環(huán)境進行監(jiān)測，設計了一種深海垂直剖面實時監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)利用浮力調節(jié)的方法實現(xiàn)測量平臺沿系留索升降，在升降的過程中進行海洋剖面參數(shù)的測量，同時將測量數(shù)據通過感應耦合傳輸和衛(wèi)星通信的方式傳送給岸站。突破了水下大背壓條件下浮力調節(jié)技術和海上數(shù)據實時通信傳輸技術，實現(xiàn)了深海動力環(huán)境的實時測量。

關鍵詞： 深海； 剖面； 實時測量； 浮力調節(jié)

中圖分類號： TN972?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）01?0107?03

0 引 言

在海洋環(huán)境監(jiān)測和資源調查中，經常需要對深海海洋動力環(huán)境進行實時測量，迫切需要研制一種既具有剖面觀測功能又具有數(shù)據實時傳輸功能的深海垂直剖面實時監(jiān)測系統(tǒng)，深海垂直剖面實時監(jiān)測系統(tǒng)就是滿足上述要求進行研制的一種測量系統(tǒng)。深海垂直剖面實時監(jiān)測系統(tǒng)主要由流線型主浮體、測量平臺、通信浮標和錨泊回收系統(tǒng)等構成。深海垂直升降平臺通過感應耦合傳輸將獲取的測量數(shù)據傳輸?shù)街鞲◇w上的通信浮標上，之后通信浮標定期將獲取的數(shù)據通過衛(wèi)星傳輸方式傳送到岸站進行海洋環(huán)境監(jiān)測和研究。系統(tǒng)結構簡單、動作可靠、功耗低，實現(xiàn)了無人值守條件下的全天候長期連續(xù)定點實時觀測。

1 深海垂直剖面實時監(jiān)測系統(tǒng)硬件設計

深海垂直剖面實時監(jiān)測系統(tǒng)示意圖如圖1所示，該系統(tǒng)包括綜合控制系統(tǒng)、浮力調節(jié)裝置、感應耦合傳輸裝置、海洋觀測設備、大容量存儲器、衛(wèi)星通信系統(tǒng)及岸站等。浮力調節(jié)裝置和海洋觀測設備安裝在測量平臺上，浮力調節(jié)裝置通過浮力的變化帶動測量平臺沿系留索上下運動，CTD、海流計等海洋觀測設備在測量平臺運動的過程中測量鹽度、溫度、深度和海流等海洋參數(shù)，各種測量參數(shù)通過感應耦合傳輸?shù)叫l(wèi)星通信系統(tǒng)，然后發(fā)送給岸站。測量海洋主要通過測量海水的流速、流向、溫度、鹽度、深度等各種物理性質的時間和空間序列進行海洋環(huán)境研究，深海垂直剖面實時監(jiān)測系統(tǒng)可根據不同的需要選取不同的測量設備，文中CTD選用Falmouth Scientific Inc公司的專門為Argo浮標設計的CTD： Xr620 CTD，海流計選用Nobska 公司的MAVS?3聲學海流計。