[发明专利]一种水质参数垂向分布自适应采集方法与装置

权利要求书

1.一种水质参数垂向分布自适应采集方法，其特征在于：

在升降装置从水面到水底下放水下水质采集系统采集测量点处垂直剖面的水质数据的过程中，计算机终端实时计算测量点的水质各项参数的变化速率，计算机终端利用LabVIEW开发水源水库水质上位机监控界面，通过上位机监控界面设定初始化采集参数，将获得的水质数据以数值和曲线的形式实时显示各水质参数的变化趋势，并存储在SQL数据库中；

计算机终端实时接收并分析测量点处垂直剖面上的水质各项参数的变化速率，计算机终端根据变化速率最大的水质参数向升降装置控制系统发出相关指令控制水下水质采集系统的下放速度，根据该水质参数的变化速率的大小通过升降装置来调节水质采集装置的下放速度，水质各项参数的变化速率与升降装置的速度成反比，以自适应的捕捉垂直剖面水质各项参数的变化趋势，完成水下水质采集系统从水面到水底自适应的整个采集过程。

2.根据权利要求1所述的一种水质参数垂向分布自适应采集方法，其特征在于：

(1)根据计算机终端开发的上位机界面设置初始化参数，主要设定下放速度V、间隔时间T和各水质指标的变化速率控制值S；

(2)待水下水质采集系统与水面表层充分接触后，开始采集水质数据，计算机终端通过升降装置信号控制线向升降装置控制系统发出命令启动升降装置下放水下水质采集系统；计算机终端实时读取水下水质采集系统采集的水质数据，并且将水下水质采集系统所处水面表层的位置作为第一个采样点k；

(3)待第一个采样点完成数据采集后，计算机终端实时判断水下水质采集系统是否触底，如果没有触底，计算机终端发出控制命令使升降装置产生动作继续以当前的速度下放水下水质采集系统，并且实时采集水质数据；当到间隔时间T时，水下水质采集系统到达第二个采样点采集该点的水质数据，依次采集k个采样点的水质数据，根据最小二乘法拟合得到第k个采样点的水质各项参数的变化速率Sk；

(4)当到达第k+1个采样点时，根据最小二乘法拟合第2个点到第k+1个点，得到第k+1个采样点的水质各项参数的变化速率Sk+1，此时计算水质各参数的变化速率，得到第k+1个采样点的水质各项参数的变化速率Sk+1与第k个采样点的水质各项参数的变化速率Sk的差值的绝对值，选择变化速率最大的水质参数；判断是否大于预设的阀值，当该水质参数的变化速率大于变化速率控制值S时，计算机终端向升降装置发出命令，降低下放水下水质采集系统的速度，增加测量点数目；当该水质参数的变化速率小于变化速率控制值S时，继续以该速度下放水下水质采集系统；

(5)判断是够采集结束，如果没有结束，则重复步骤上述步骤，根据测量点水质指标的变化速率实时调节下放速度完成所有测量点的水质数据采集；采集结束后，计算机终端控制 升降装置回收水下水质采集系统6；以水深为序排列测量点，并对所有测量点进行样条插值得到水库水质的垂向分布数据。