范业明

（大连测控技术研究所 大连 116013）

1 引言

在海洋环境监测、海洋生产、水产养殖领域里，经常需要对特定领域的海水参数进行长期、定点、实时的垂直剖面监测。然而，现有海洋环境监测平台主要是在特定海域内通过链式传感器浮标的方法获取水下环境垂直剖面的监测数据，该种方式虽然能够准确监测到同一垂直剖面不同深度的水质数据，但是需要将多个传感器工作在不同深度的监测点才能得到更加全面的水下环境数据，这样势必造成整个水下环境监测系统成本增高。而本次设计通过采用升降式控制方法，只需要单传感器就可以实现同一垂直剖面的不同深度的精确测量，很大程度上降低了水下垂直剖面不同深度的长期连续监测系统成本，为我国进一步开发海洋资源、保护海洋生态环境以及减灾防灾工作提供实时可靠的、性价比较高的水下环境监测系统［1～3］。

2 系统总体设计

如图1所示，升降式环境垂直剖面监测系统控制防水电机通过齿轮转动相互咬合带动连接传感器线缆的缠绕，实现整个传感器的升降过程。在整个系统工作过程中，相比传统的链式环境监测方式，单传感器的升降式环境监测系统替代了传统的悬挂多传感器的链式监测方式，在很大程度上减轻了系统的重量、简化了系统的设计结构、降低了系统功耗。另外，由于对整个系统的结构复杂度进行了简化，所以整个系统在布放、回收方面，相比传统的由多传感器组组成的庞大环境监测系统，它的布放方式具有很大的可操作性，降低了海上系统施工的难度［4］。……