测深仪说明书.doc

目 录第一章 回声测深仪概述 2§1.1 回声测深原理 3§1.2 水底信号识别技术 3第二章 HD-16工程型测深仪 6§2.1 性能指标及特点 6§2.2 配置 7§2.3 连接和安装 8§2.4 面板操作 8§2.5 监控软件操作 13第三章 HD-27T/HD-28T测深仪 15§3.1 性能指标及特点 15§3.2 配置 17§3.3 安装连接图 18§3.4 测深主界面 19§3.5 参数及环境设置 22§3.6 开始测深（或记录） 27§3.7 回放、查找和打印 28§3.8 水深输出格式 29§3.9 定标控制 30§3.10 使用机内海洋测量软件 30第四章 HD-30T多通道测深仪 34§4.1 性能指标和特点 34§4.2 配置 35§4.3 测深主界面 37§4.4 参数及环境设置 38§4.5 使用机内多通道海洋测量软件 40第五章 水深测量资料后处理 44§5.1 动态吃水和测深仪改正准备 44§5.2 原始采集水深取样 45§5.3 水位改正 46§5.4 数据格式转换 47附件：一键恢复说明 4747第一章 回声测深仪概述海洋声学仪器发展迄今为止，出现突飞猛进的技术飞跃，国际上推出许多先进的海洋声学设备，如：多波束海底成像系统、侧扫声纳、浅层剖面仪、水下声标应答器等等，而测深仪只是声学仪器家族中最常用的一种设备。

目前国际上大多型号的测深仪还是采用机械记录针式或热敏记录方式丹麦的E-sea sound率先采用了数字成像测深仪，但价格昂贵（每台售价双频机在30万人民币以上），而且只能存储30分钟的图像数据国内目前使用最多的测深仪还是机械记录针式的，体积大，功耗大，故障率高中海达公司经过多年的研究，率先推出HD-17/HD-18/HD-20型数字成像式测深仪，把打在记录纸上的模拟信号，用数字化图像的方法显示出来，并可以存贮，事后可随时回放和打印，用先进数字处理的方法捕捉水底回波信号，既精度高，又稳定可靠,用电子闪存，可存储50-100小时的记录图像数据，还配有USB存储盘，随时可将数据导出中海达公司同时还推出了HD-16型轻巧工程测深仪，应该是目前最轻巧的测量型测深仪虽然它只显示和输出水深无图像记录，但所得到的水深也是经过复杂的数字处理的，精度高而又可靠中海达测深仪是目前国内商品化测深仪中最先进的测深仪2004年底中海达推出第二代HD-2（X）系列测深仪，第二代测深仪比第一代测深仪性能更加完善2007年２月中海达推出了第三代HD-2（X）T系列测深仪，第三代测深仪CPU更稳定、系统保护更　全面、反应速度更快、数据吞吐量大等改进，更加适合外业人员的操作。

性能特点：l 嵌入式精装Windows XP操作系统，高速、稳定、双重保护一键快速恢复系统，35秒快速启动l 大容量存储l 高发射功率，低能量耗损，低发热量，延长电池工作时间l 软件控制增益，脉宽，功率，量程、档位、全自动操作测深l 前端ARM处理器高速采集，高速USB2.0总线数据通道，实时性强，大数据吞吐量l 带触摸，高亮度LCD液晶显示，400cd/㎡，色彩明亮鲜艳，操作方便l 内置海洋测量二合一软件，可与任何一种GPS相连通，真正省掉便携电脑l 瀑布式电子图象显示、存贮、打印，迎合国际无纸化办公趋势l 可外接VGA显示器，支持多显示终端l 主机支架可多角度调整，解决了野外工作的屏幕反光问题l 外部USB接口，可以任意品牌的USB存贮器即插即用§1.1 回声测深原理如图1-1，假设声波在水中的传播水面速度为V，当在换能器探头加窄脉冲声波信号，声波经探头发射到水底，并由水底反射回到探头被接收，测得声波信号往返行程所经历的时间为t，则：Z = Vt／２图1-1　回声测深原理Z就是从探头到水底的深度，再加上探头吃水就是水深了§1.2 水底信号识别技术虽然回深测深的原理很简单，但水中的情况却是很复杂的，有干扰回波、有鱼群出没或杂物的回波，水底的反射条件各不相同，在浅水区还有可能出现二次、三次回波，如何从众多的杂波中跟踪得到真正的水底回波信号，需要采用相关的技术。

1、水底门跟踪技术（也叫时间门跟踪技术）如图1-2，由于水底的变化是比较平缓的，两次测深之间（约0.1秒），水深变化不会太大，我们假定二次深度的变化量为±10%,则我们就在上次正确回波时刻前10%×Z到后10%×Z开一道时间门，只有在时间门内的回波我们才认为是正确的回波，这±10%就叫时间门宽度，一旦时间门内没有回波，就逐渐扩大时间门直至全程搜索回波，直到重新捕获正确的回波图1-2 水底门跟踪技术2、脉宽选择对于大多数情况来说，水底面的回波脉冲宽度是最大的，而干扰信号和二次回波的脉冲宽度相对要小，脉宽选择就是识别最大脉冲宽度的脉冲作为正确回波信号，当然还要配合时间门一起来识别3、信号门槛如果你的测区或环境有较多的干扰，你可以把信号门槛设置增大，如图1-2中，把信号门槛提高就可以把干扰信号虑除掉但是信号门槛也不能过大，过大有可能把较弱的回波信号也虑除掉，门槛的不同会在一定程度上影响测深精度，所以适当的选取合适的信号门槛对于抑制干扰，稳定跟踪有好处4、自动增益控制自动增益控制技术可以根据测量回波脉冲的信号的强度，回波信号过强时自动控制接收放大电路降低增以防止干扰信号过多当回波信号幅度过小时，自动控制接收放大电路提高增益，以接收回波。

自动增益范围的大小是衡量接收通道性能的关键，中海达测深仪接收增益控制范围为90Db，可以使用自动增益或手动增益5、时间增益控制（TVG）声波在水中传播时，声强按指数规律衰减，为保持信号幅度的平稳，TVG将控制接收放大器按相反的规律增长放大倍数，这就是时间增益控制如图1-3图1-3第二章 HD-16工程型测深仪§2.1 性能指标及特点图2-1测深仪主机外形数据接口探头接口电源接口图2-2测深仪主机面板性能指标：l 工作频率：200KHzl 发射功率：50Wl 测深范围：0.3m～120ml 测深精度：±2cm+0.1％l 吃水调整范围：0.0m~9.0ml 声速调整范围：1300～1700m/sl 显示：16×2　LCD带背光液晶显示屏l 面板操作：4按键，菜单操作，自动背光显示l 串口数据输出，9600波特率l 供电电源：12V电池供电，功耗4W，电量显示，欠压自动关机l 环境：工作温度-30℃～70℃，防水l 尺寸：12×5×20cm 　重量：0.5kg特点：l 微处理器全数字化处理，数字化采样速率达153600次/秒l 自动增益控制l 水底门跟踪和脉宽选择技术的完美结合l 全自动换档，无需人工干预l 轻巧、稳定、可靠l 机内固件程序升级，永远保持性能最先进§2.2 配置名称型号数量说明主机HD-161换能器SD-2001发射超声波探头串口通讯电缆GC-11连接测深仪和电脑进行数据采集手把电池BC-41供电电池充电器WC-11电池智能充电器塑料箱BG-11携带箱探头安装杆TD-161换能器固定杆§2.3 连接和安装电脑采集数据及控制电池测深仪主机超声波探头图2-3连接安装图§2.4 面板操作1、电源开关按一下电源键电源就自动打开，经开启画面后进入主信息画面，如下图，按住并保持2秒钟，电源自动关闭。

2、主信息画面水深信号强度增益上翻页确定/修改键 电量指示吃水声速下翻页电源开关/取消键3、修改吃水主界面中按“▲”一次进入吃水修改，如下图：图2-5探头吃水如要修改按“Enter”键，按“+”“－”对应键，吃水可在0.0～9.9米范围调整图2-6修改吃水4、修改声速主界面中按“▲”二次进入声速修改，如下图：图2-7声速显示同样，如果要修改按“Enter”键，按“＋、－”键修改，声速的调整范围为1300～1700米/秒图2-8修改声速5、脉宽限制主界面中按“▲”三次或按“▼”五次进入脉宽限制修改，为ON时则自动按照发射的脉宽进行选择，为OFF时即关闭了脉宽限制图2-9脉宽限制图2-10 自动脉宽限制打开图2-11脉宽限制关闭6、取最大脉冲宽度主界面中按“▲”五次或按“▼”三次进入取最大脉冲宽度，值可以选择打开[ON]或者关闭[OFF]图2-12自动取最大脉冲宽度图2-13取最大脉冲关闭7、时间门比例主界面中按“▲”四次或按“▼”四次进入时间门调整，时间门比例可选“Narrow窄”“Wide宽”和“OFF关闭”,为OFF时即关闭了时间门控制图2-14时间门比例为窄图2-15修改时间门比例为宽图2-16关闭时间门比例实际测量过程中可根据水底的实际情况选择恰当的时间比例，在一般的水下地形测量可选择时间门比例设为10%；复杂的地形可加大时间门的比例，可设置到30%，以采集坡度较陡的水下地形数据。

8、发射功率调整主界面中按“▼”二次进入发射功率调整，发射功率可设为高(High)、低(Low)和自动（AUTO）档，在自动档时，当水深上升大于15米时，自动变为高档，当水深下降小于10米时，自动变为低档图2-17发射功率调整（高档）图2-18发射功率调整（低档）图2-19发射功率调整（自动选择）9、增益控制主界面中按“▼”一次进入增益控制调整，增益在AUTO、2、3……10间调整，10时为增益最大，2时为增益最小，AUTO为自动增益控制图2-20增益控制（自动选择）图2-21调整增益控制§2.5 监控软件操作 随机光盘中有HD-16监控软件，运行 SETUP.EXE安装软件到你的 PC机 (windows9x、2000、XP、NT操作系统)该软件可以监控测深仪的水深、各项参数，也可以修改设置各项参数，同时具备测深仪固件升级功能，当厂家对测深仪有新的修改时，你可以从我公司网站下载文件，对机器进行升级，保持你的机器性能最新1、监控运行HD-16监控软件，出现如图2-22画面，选择你的COM端口号，软件自动显示现机内各项设置参数，水深窗口显示实时水深，你可以对各项参数进行修改，然后执行菜单的“更新参数”，便把新的设置参数输入到机内非易失存贮器中。

图2-22 监控软件2、固件升级固件更新可上公司网站 下载，执行菜单“功能”的“固件升级”出现如图2-23所示画面：图2-23 固件升级单击“浏览”钮，选择你下载的映象文件：HD16.030.htb，单击“开始升级”，提示你“关闭接收机再开机”，重新开机后，开始升级过程，主机显示“UPDATING…”，直到升级完成，拔掉主机电源再接上，重新开机，你的主机已运行了新的软件第三章 HD-27T/HD-28T测深仪§3.1 性能指标及特点图3-1 HD-27/28测深仪外形图3-2 双频换能器图3-3 单频换能器。