[发明专利]适用于深海浮标的一键式雨量传感器现场校准系统及方法

说明书

本发明公开了一种适用于深海浮标的一键式雨量传感器现场校准系统及方法，所述系统包括：岸站控制中心、计算装置、校准装置、多个雨量传感器；岸站控制中心，提供用户输入接口，用于接收用户设置的多个校准雨量值和水泵控制策略，生成一键式校准指令并发送至计算装置；所述多个雨量传感器安装在深海浮标上；所述计算装置和校准装置设置在箱体内，所述箱体固定于浮标平台上；所述计算装置接收多个雨量传感器当前测得的雨量数据，在一定条件下生成校准请求，触发一键式校准指令，控制三轴机械手通过夹爪抓取雨量传感器，放入箱体内校准装置中指定位置进行校准。本发明能够提高校准精度以及提高校准效率，并且能够实现现场校准，降低了成本。

技术领域

本发明涉及气象监测领域，尤其涉及一种适用于深海浮标的一键式雨量传感器现场校准系统及方法。

背景技术

根据涡动相关法的使用条件，海气通量的计算需要高精度的测量数据，例如：高精度的温度、湿度、压力和雨量数据；而雨量测量数据，需要雨量传感器来进行采集；传感器随着工作时间增加，测量的数据会随之漂移，因此希望能短时间校准来提高测量数据的精度，但是对于深海领域，尤其是水深4000米以下的深海领域，现有技术是将雨量传感器安装在深海浮标上，浮标远离陆地，船队出海一次的成本太高，每天高达25万元船费，航次时间周期一般为30到40天，虽然由于深海环境复杂，雨量传感器在海洋环境下会遭到海盐的覆盖，从而影响雨量传感器在深海环境下的检测精度，需要比陆地更短的时间来校准，但是目前高昂的出海成本，现有技术是浮标布放一年后去回收，由科考队员出海到达现场后，将深海浮标连同雨量传感器取回，取回后回到实验室，在实验室进行校准。这样做的缺陷是：

第一，船队出海一次的成本高达750万元到1000万元，若因为校准雨量传感器一年出海一次，浪费出海成本。

第二，海洋雨量传感器校准的现状为人工校准，效率低下，且存在误操作的可能性，导致校准不准确；现有技术在校准准确度处理上存在一定的不足，海洋雨量传感器工作于海上环境，与陆地环境不同，雨量传感器在海洋使用时会面临环境的特殊性，包括腐蚀性强、湿度大、风速比陆地高25％、雨量传感器往往集成于浮标或船舶等平台上而随平台摇摆等，复杂的工作环境给雨量传感器的快速、精确校准工作带来很高的要求。

因此，针对深海浮标上的传感器，如何提高校准精度和校准工作效率，以及降低校准成本，是本领域技术人员迫切需要解决的一个技术问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明针对校准自动化问题，提出了一种一键式雨量传感器校准系统，提高了校准精度和效率，并且基于该系统提出了一种现场校准系统，可自动判断传感器精度，根据精度或预设的校准周期，自动进行校准，满足了海上传感器需频繁校准的需求，并且无需工作人员出海将其取回，节省了人力物力，大大降低了成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于深海浮标的一键式雨量传感器校准系统，包括：计算装置、校准装置和待校准雨量传感器；

所述计算装置，分别与待校准雨量传感器和校准装置连接，所述计算装置提供用户输入接口，用于接收用户设置的多个校准雨量值、多位阀控制策略和一键式操作，生成一键式校准指令，并将所述校准指令发送至所述校准装置；以及接收所述待测雨量传感器传输的实际雨量值，并根据所述多个校准雨量值和所述实际雨量值，计算校准系数，用于所述待测雨量传感器的校准；

所述校准装置，包括多位阀，用于接收所述计算装置发送的校准指令，自动根据多个校准雨量值通过多位阀依次调节所述待校准雨量传感器中的水量；

所述待校准雨量传感器在每次水量调节后感测实际雨量值并传输至所述计算装置。